Viaggiare nel tempo è davvero impossibile? La fisica ha la risposta

Gli scienziati hanno rivelato a Nuova conoscenza Sulla natura fondamentale di onde Anche lui lo è Rapporto con il tempoche può essere rimodellato Comprendere l’universo.

Per decenni, i fisici hanno capito come la luce interagisce con la materia, spesso descrivendola utilizzando equazioni d’onda standard. Ma professore assistente Matias Koivurova, dell’Università della Finlandia orientale, ha deciso di sfidare questa saggezza convenzionale. Lo presumeva La velocità dell’onda potrebbe non essere sempre costanteportando alla formulazione di “Equazione delle onde di accelerazione“.

La soluzione iniziale a questa equazione ha sconcertato gli scienziati, ma quando Koivurova ha collaborato con il gruppo di ottica teorica e fotonica, guidato dal professore associato Marco Ornigotti dell’Università di Tampere, hanno iniziato a svelarne le profonde conseguenze. Scoprire Questo nuovo quadro fornì una direzione ben definita per l’epocaUN Freccia del tempoHanno anche deciso di dare un nome a questo fatto, che è strettamente correlato al comportamento delle onde accelerate.

Tradizionalmente, la direzione del tempo è stata intesa attraverso la termodinamica, dove un aumento dell’entropia (energia inutilizzabile per compiere lavoro espressa come quoziente tra il calore ceduto da un oggetto e la sua temperatura assoluta) indica la progressione del tempo. . Tuttavia, la ricerca di Koivurova lo dimostra L’equazione delle onde in accelerazione crea una freccia del tempo in modo indipendente. Permette loro di fluire in una sola direzione, fornendo informazioni sul motivo per cui le singole particelle sembrano avere una direzione costante nel tempo.

Questa scoperta è stata pubblicata sulla rivista otticaFa luce su alcuni antichi misteri della fisica e rivela una freccia del tempo precedentemente inesplorata.

L’importanza di questa scoperta si estende a tutti i fenomeni ondulatori del mondo naturale, rendendo la direzione costante del tempo una proprietà generale della natura. progresso Una nuova prospettiva sulla relazione tra tempo e comportamento delle ondecon Implicazioni di vasta portata in varie discipline scientifiche.

Una scoperta cruciale di questa ricerca riguarda il dibattito di lunga data tra Abraham e Minkowski, che ruota attorno… Il comportamento di un impulso luminoso quando entra in un mezzo. Mentre questo dibattito continuava con prove sperimentali a sostegno di entrambe le parti, il team di Koivorova ha scoperto che l’equazione delle onde in accelerazione conserva la quantità di moto della luce, risolvendo la controversia e attribuendo la conservazione della quantità di moto a effetti legati alla relatività.

Questo quadro innovativo consente anche la modellazione analitica delle onde all’interno di materiali variabili nel tempo, che Permette agli scienziati di esplorare situazioni che prima erano accessibili solo attraverso la simulazione numerica. Un’applicazione particolarmente interessante riguarda lo studio dei cristalli temporali fotonici turbolenti, ipotetici materiali in cui le onde rallentano drasticamente mentre la loro energia cresce esponenzialmente. La ricerca mostra che questo cambiamento è il risultato del fatto che l’onda è soggetta ad una curvatura locale dello spazio-tempo, che viola il principio di conservazione dell’energia.

Questo straordinario progresso nel campo della fisica mette alla prova la comprensione fondamentale dell’universo e apre la strada alla ricerca futura. Ha implicazioni di vasta portata, dai fenomeni ottici di tutti i giorni ai test di laboratorio della relatività generale. Non solo fornisce nuove intuizioni sulla relazione tra onde e tempo, ma fornisce anche uno sguardo Perché il tempo ha una direzione preferita.