Ученые из Университета Тампере пересмотрели некоторые фундаментальные принципы движения световой волны во времени и одном измерении пространства.
Один из авторов исследования Матиас Койвурова, работающий в Университете Восточной Финляндии, заявил, что нашел способ вывести стандартное волновое уравнение в измерениях 1+1.
Единственное предположение, которое ему потребовалось, заключалось в том, что скорость волны постоянна. Тогда он подумал: а что, если она не всегда постоянна?
Скорость света — это универсальный предел для информации, перемещающейся в вакууме. Хотя материя может эффективно замедлять движение частицы, теория относительности утверждает, что это фундаментальное свойство не может по-настоящему измениться.
Однако иногда физика требует периодического полета фантазии, чтобы исследовать новые области. Койвурова вместе со своими коллегами Чарльзом Робсоном и Марко Орниготти отвергли эту неудобную истину, чтобы рассмотреть последствия стандартного волнового уравнения, согласно которому произвольная световая волна может ускоряться. Соответствующее исследование опубликовано в журнале Optica.
Поначалу их решение не имело особого смысла. И только когда они снова добавили постоянную скорость в качестве системы отсчета, части пазла начали складываться.
Отправьте космический корабль в глубины космоса на высокой скорости, и его пассажиры будут ощущать время и расстояние иначе, чем наблюдатели. Этот контраст возник благодаря теории относительности.
Ученые поняли, что импульс волны сохраняется, независимо от того, что она представляет собой. В уравнении необходимо учитывать меры относительности и сохранения импульса, когда они набирают скорость.
Будь то космические путешественники, приближающиеся к Альфе Центавра со скоростью, составляющей долю скорости света, или их семьи, медленно стареющие на Земле, каждые из их часов отсчитывают время, которое считается собственным. Эти два времени могут расходиться из-за продолжительности секунды, но каждое из них является надежным показателем течения лет внутри системы.
До сих пор уравнения были решены только для одного измерения пространства и времени. Теперь понадобятся новые исследования, которые позволят понять, верна ли эта точка зрения на волны.
Если это окажется так, то путешествие по Вселенной — улица с односторонним движением.
Ранее ученые заявили о скором исчезновении жизни на Земле из-за глобального потепления.