Cercetătorii de la o universitate finlandeză au conceput un experiment teoretic și au stabilit că o călătorie în timp este imposibilă
În timp ce lumina călătorește liber prin vid cu o viteză constantă de 300.000.000 de metri pe secundă, ea poate întâmpina obstacole atunci când traversează câmpurile electromagnetice înconjurătoare ale materiei. Aceste câmpuri pot încetini viteza luminii până la punctul în care aceasta pare să se târască, fenomenul fiind observabil când lumina se curbează în timp ce trece printr-un mediu, cum ar fi un pahar cu apă, sau atunci când se separă într-un curcubeu.
Fizicienii au reușit să descrie acest fenomen folosind ecuațiile din secolul al XIX-lea referitoare la lumină și electromagnetism, dar au avut dificultăți în capturarea schimbării rapide a vitezei luminii între diferite medii.
Echipa de cercetători de la Universitatea Tampere din Finlanda a găsit o soluție potențială la această problemă prin reevaluarea unor principii fundamentale legate de modul în care undele luminoase evoluează în timp și într-o singură dimensiune spațială. Autorul principal al studiului, Matias Koivurova, a declarat: „Practic, am descoperit o modalitate foarte interesantă de a deduce ecuația standard a undelor în 1+1 dimensiuni. Singura presupunere de care am avut nevoie a fost că viteza undei este constantă. Apoi ne-am întrebat: și dacă nu este întotdeauna constantă? Aceasta s-a dovedit a fi o întrebare foarte bună.”
Viteza luminii, cunoscută și sub denumirea de „c”, este o limită universală pentru viteza de propagare a informației în vid conform teoriei speciale a relativității a lui Einstein. Cu toate acestea, cercetătorii au îndrăznit să exploreze posibilitatea în care viteza luminii ar putea varia. Koivurova, împreună cu colegii săi Charles Robson și Marco Ornigotti, au creat o ecuație de undă în care viteza undei de lumină poate accelera. Inițial, soluția lor a fost confuză, dar atunci când au reintrodus o viteză constantă ca referință, totul a început să se încadreze.
Când trimitem o navă spațială în cosmos cu o viteză mare, pasagerii de la bord experimentează o distorsiune a timpului și a distanței în comparație cu observatorii de pe Pământ. Aceasta este o consecință a teoriei relativității, care a fost confirmată de numeroase experimente la scara tuturor fenomenelor.
Echipa de cercetători a constatat că efectele observate pe o undă accelerată față de viteza constantă a luminii sunt echivalente cu cele dictate de teoria relativității. Acest lucru poate avea implicații semnificative în dezbaterea privind modul în care impulsul unei unde de lumină poate crește sau scădea când trece într-un mediu nou. Koivurova a explicat: „Ceea ce am demonstrat este că, din perspectiva undei, impulsul său rămâne neschimbat. Cu alte cuvinte, impulsul undei este conservat.”
Indiferent de natura undei, fie că este un câmp electromagnetic, o undă pe suprafața unui lac sau vibrația unei corzi, principiile relativității și conservarea impulsului trebuie luate în considerare pe măsură ce viteza crește.
Această generalizare poate avea o consecință notabilă, dar uneori dezamăgitoare: timpul petrecut de călătorii spațiali la viteze semnificative nu se sincronizează cu timpul petrecut de cei de pe Pământ în ceea ce privește lungimea unei secunde. Cu toate acestea, ceasurile de la bordul navetelor spațiale și cele de pe Pământ rămân instrumente de încredere pentru măsurarea timpului în cadrele lor respective.
Dacă toate undele respectă principiul relativității în ceea ce privește timpul, se sugerează că orice fenomen guvernat de unde trebuie să aibă o direcție temporală strictă – direcție care nu poate fi inversată, ceea ce face călătoria în timp o imposibilitate cel puțin în acest univers reglementat de acest set de legi. Deocamdată, ecuațiile au fost rezolvate doar pentru o singură dimensiune a spațiului (și timpului), iar experimente ulterioare vor fi necesare pentru a confirma această perspectivă a undelor.
Dacă se dovedește a fi adevărat, atunci călătoria noastră colectivă prin univers pare să fie o stradă cu sens unic, așa cum sugerează autorii cercetării, publicată în revista Optica.
Mai multe știri pe republikanews.ro.
Ne găsești pe pagina de Facebook RepublikaNews.