В бескрайней пустоте космоса свет свободно перемещается с постоянной скоростью 299 792 458 метров в секунду.

Он не ускоряется и не замедляется, он поддерживает этот постоянный темп.

Однако все меняется, когда электромагнитные волны сталкиваются с электромагнитным полем, окружающим материю. По мере того, как они перемещаются в этой сложной среде, скорость света может значительно уменьшаться.

Вы можете наблюдать это явление, когда свет проходит через стакан с водой, заставляя его изгибаться, или когда мы видим красивое разделение световых волн в радуге. Физики использовали уравнения 19-го века, чтобы описать это замедление света, когда он проходит через различные среды, но они не смогли полностью осознать внезапное изменение его скорости при переходе между этими различными материалами.

Теперь три физика из Университета Тампере предлагают потенциальное решение, но не раньше, чем пересмотрят некоторые фундаментальные принципы поведения световых волн во времени и пространстве.

Скорость света служит универсальным пределом для передачи информации через вакуум. Хотя материя может влиять на скорость движения частиц, согласно релятивистской теории, фундаментальная скорость света остается постоянной.

Тем не менее, в мире физики иногда необходимо проявить фантазию, чтобы исследовать новые территории.

Поэтому Койвурова и его коллеги Чарльз Робсон и Марко Орниготти решили оставить в стороне этот неудобный факт и поразмыслили над последствиями ускорения любой произвольной световой волны в соответствии со стандартным уравнением флуктуации.

Поначалу их решение казалось загадочным, но оно обрело смысл только тогда, когда они вновь ввели постоянную скорость в качестве точки отсчета.

Представьте, что вы отправляете космический корабль в космос. Те, кто находится на борту, будут воспринимать время и расстояние иначе, чем наблюдатели, наблюдающие на расстоянии.

Это явление замедления времени вытекает из теории относительности, которая была протестирована и подтверждена в различных масштабах.

При сравнении системы отсчета ускоряющейся волны с постоянной скоростью света необычный эффект инновационного решения командой стандартного уравнения флуктуации отражает то, что предсказывает теория относительности.

Это открытие имеет огромное значение для продолжающейся дискуссии о том, увеличивается или уменьшается импульс световой волны при переходе в новую среду.

Независимо от типа волн — будь то электромагнитные, рябь на воде или колебания струны — все они должны учитывать принципы относительности и сохранения импульса при ускорении. Это открытие имеет важное, хотя и несколько разочаровывающее значение. Будь то бесстрашные космические путешественники, летящие к Альфе Центавра со скоростью, составляющей лишь малую долю скорости света, или их близкие на Земле, стареющие медленнее, у каждого из них свое представление о времени.

Течение времени может немного отличаться, но в рамках их соответствующих систем отсчета оно остается неизменным.

Если все волны также имеют собственное время, как это диктует теория относительности, физики полагают, что любая физика, управляемая волнами, должна придерживаться определенного направления времени, которое нельзя изменить только для одной части.

До сих пор эти уравнения были решены только для одного пространственного измерения и времени. Необходимы дальнейшие эксперименты, чтобы подтвердить, справедлива ли эта волновая перспектива.

В этом случае путешествие в космосе в конечном счете становится улицей с односторонним движением.