Наверное, нет ни одного человека, который бы не мечтал о машине времени. Мальчишки и девчонки грезят о приключениях, как в фильме «Гостья из будущего», подростки же фанатеют от «Назад в будущее», «Доктор Кто», «Терминатор» или «Кейт и Лео». Огромное количество книг написано и фильмов снято о путешественниках во времени и способах перемещения в прошлое или будущее. Это доказывает тягу людей не просто к чуду и невероятному, как детей привлекают сказки в детстве. А говорит о желании получить возможность изменить что-то в прошлом. Кто-то мечтает исправить свои поступки, что совершил, а кто-то спасти близких или предотвратить катастрофу вселенского масштаба.
Новые исследования
Как в фильмах и художественной литературе, так и в мире научных идей порой обнаруживаются самые фантастические гипотезы. Однако все они, не имея доказательств, несостоятельны. Последнее исследование финских физиков принесло открытие, которое может повлиять на фундаментальные основы. О своих работах команда ученых рассказала в статье в научном журнале Optica. В ней они заявили о том, что природа волн и их связь со временем обрели новое фундаментальное понимание. Так, благодаря ему, разрешился принципиальный спор Абрахама-Минковского, а понятие стрелы времени получило новое звучание.
В современной физике скорость света считается константой, потому ее используют в стандартном волновом уравнении при описании взаимодействия света с материей. Принято думать, что свет в момент соприкосновения со средой получает ускорение, а вот скорость света, напротив, как бы замедляется. Любой в своей жизни встречал наглядные тому подтверждения, например, когда свет преломляется при прохождении через стакан с водой. Это порождало научные споры и горячие дискуссии о том, стоит ли рассматривать скорость света неизменной величиной.
Группа ученых предположила, что скорость волны имеет способность изменяться. Они сформулировали новое волновое уравнение — «уравнение ускоряющейся волны». Полученные результаты смутили и физиков, и привлеченных к решению ученых теоретической оптики и фотоники. То, что показалось сначала бессмысленным, оказалось при более глубоком анализе релятивистскими эффектами.
Предположив, что есть разница в восприятии времени и расстояния у космического путешественника и наблюдатели с земли, ученые взяли за константу в новом уравнении скорость света в вакууме. Произведя все расчеты, они пришли к выводу, что ускорение волн имеет одностороннее направление времени, так как новое уравнение допускает лишь те решения, в которых время движется вперед.
Стрела времени
Термодинамика на сегодняшний день являлась доказательством, что поток времени направлен в сторону увеличения энтропии. Исследование же Койвурова показало, что новое уравнение создает стрелу времени в одном направлении, независимо от иных причин, то есть имеет фиксированное направление времени.
Данное открытие говорит нам о том, что все волновые явления природы обладают теми же свойствами. Сейчас сложно даже предположить, какое влияние это окажет на ряд научных дисциплин.
Доказательство о направленности времени положило конец давнему спору Абрахама-Минковского. Он родился из вопроса — проходя через среду импульс света увеличивается или уменьшается. Дело в том, что обе гипотезы получили экспериментальное подтверждение, несмотря на явное противоречие. Как доказало новое волновое уравнение, оба утверждения верны. С точки зрения волны с ее импульсом ничего не происходит, то есть импульс волны сохраняется, благодаря релятивистским эффектам.
Путешествия во времени не возможны?
Изучение природы волн и последовавшее за ним открытие, научно доказало, что движение времени однонаправленно и является фиксированным. Данное открытие справедливо для всех известных видов волн — электромагнитных и механических (радиоволны, инфракрасное излучение, рябь на воде, звук гитарной струни и прочее).
Постоянство импульса света также доказывает, что любая волна имеет строго направленный вектор движения. Вся природа без исключения подчиняется этим законам, а значит и все ее движение возможно в одном направлении.
Данный эксперимент положил начало в череде многих открытий в свете открывшегося знания. Новое понимание взаимосвязи волн, частиц, импульсов со временем будет иметь последствия в научной среде.
Печально, однако, осознавать тот факт, что путешествия в прошлое и постройка машины времени останутся лишь в фантастических книгах и фильмах. Новое понимание стрелы времени, как постоянного движения в единственно возможном направлении — вперед, лишает нас возможности вернуться в прошлое. Как следствие — о путешествиях во времени современному человеку можно забыть.
Сделайте свой маленький вклад в научное просвещение граждан, поставьте палец вверх👍 и подпишитесь на наш канал.