狂野的新物理理論解釋了為什么時間旅行是不可能的

在完全空曠的空間中無憂無慮地滑動，光線每秒覆蓋恒定的299,792,458米。不多也不少。

當電磁波被迫與物質(zhì)周圍的電磁場協(xié)商時，這一切都會改變。穿過這個泥潭，光的整體速度可以減慢到相對爬行。

我們在光線穿過一杯水時的彎曲中看到這種現(xiàn)象，甚至在彩虹中令人眼花繚亂的波浪分離中看到這種現(xiàn)象。

雖然物理學(xué)家可以使用19世紀的方程在光和電磁學(xué)方面，他們尚未充分捕捉光在不同介質(zhì)之間速度的突然變化。

坦佩雷大學(xué)的三位物理學(xué)家提出了這個問題的潛在解決方案，但在重新考慮光波在時間和單一空間維度上的進展的一些相當基本的原理之前。

“基本上，我找到了一種非常巧妙的方法來推導(dǎo)出1 + 1維的標準波動方程，”說該研究的第一作者Matias Koivurova，現(xiàn)在在東芬蘭大學(xué)。

“我需要的唯一假設(shè)是波的速度是恒定的。然后我心想：如果它并不總是恒定的怎么辦？事實證明，這是一個非常好的問題。

光速 - 或用它的簡寫來表示 c - 是信息在真空中移動的通用極限。雖然物質(zhì)可以有效地減緩粒子的整體旅程，但狹義相對論認為這種基本性質(zhì)不能真正改變。

然而，有時物理學(xué)需要偶爾的幻想來探索新的領(lǐng)域。因此，Koivurova和他的同事Charles Robson和Marco Ornigotti拋開了這個令人不安的事實，考慮了標準波動方程的后果，其中任意光波可以加速。

最初，他們的解決方案沒有多大意義。只有當他們重新添加恒定速度作為參考框架時，碎片才會咔嚓咔嚓地結(jié)合在一起。

將宇宙飛船快速送入太空深處，其乘客將體驗到與遠處觀察者不同的時間和距離。這種對比來自相對論，這個理論一直一次又一次地成功測試上各種秤.

通過將加速波與恒定光速相框，該團隊對標準波動方程的新解決方案的奇怪效應(yīng)看起來就像相對論施加的效應(yīng)一樣。它們的實現(xiàn)對關(guān)于光波動量的爭論在進入新介質(zhì)時增加或減少。

“我們已經(jīng)表明，從波浪的角度來看，它的動量沒有任何變化。換句話說，波的動量是守恒的，”說科伊沃羅娃。

無論波是什么，無論是在電磁場中，池塘上的漣漪，還是弦上的振動，相對論和動量守恒定律的測量都需要在等式中考慮在它們加快速度時。這種概括將產(chǎn)生另一個相當顯著的，如果稍微令人失望的后果。

無論是我們勇敢的太空旅行者以光速的一小部分向半人馬座阿爾法星飛去，還是他們失去親人的家人在地球上慢慢衰老，他們各自的時鐘都在滴答作響，被認為是適當?shù)臅r間.這兩次可能在一秒的長度上存在分歧，但每一次都是在自己的框架內(nèi)衡量歲月流逝的可靠指標。

物理學(xué)家認為，如果所有的波也都經(jīng)歷了相對論的適當時間照顧，那么任何受波支配的物理學(xué)都應(yīng)該有一個嚴格的時間方向。一個不能簡單地為任何一個部分逆轉(zhuǎn)。

到目前為止，這些方程只被求解了空間（和時間）的單一維度。還需要進行實驗，看看這種波的觀點是否成立。

如果是這樣，我們穿越宇宙的集體旅行畢竟是一條單行道。

這項研究發(fā)表于奧蒂卡.

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