A solução para o complexo problema da luz mostra que o tempo só pode avançar

A luz é algo muito familiar em nosso mundo, mas ainda pode criar curvas incríveis quando você a observa em detalhes. Uma dessas novas descobertas vem de um fenômeno bem estabelecido: o que acontece quando a luz passa através de uma interface? Pode ser vidro, água ou algo completamente diferente. A solução para isso já foi elaborada há muito tempo, mas agora os cientistas descobriram algo estranho acontecendo no meio.

Quando a luz passa pela interface, sua velocidade muda. A solução para o comportamento da luz em um lado ou outro da interface é a bem estabelecida equação de onda padrão. Eles podem ser vinculados sem nenhum problema (solução particionada e persistente), mas isso não explica o que está acontecendo na própria interface. Lá, a onda deve experimentar uma aceleração que não é contabilizada na solução atual.

Agora, uma equação foi apresentada no caso de um universo que tem uma dimensão espacial e uma dimensão temporal.

“Basicamente, descobri uma maneira muito elegante de derivar a equação de onda padrão em dimensões 1+1. A única suposição que eu precisava era que a velocidade da onda fosse constante. Então eu disse a mim mesmo: e se nem sempre for constante? Oriental Finlândia, num artigo: “Esta é uma pergunta muito boa.” declaração.

A equipe criou uma equação para uma onda acelerada. No início, a solução não fazia sentido, mas os físicos perceberam que precisavam de uma velocidade de referência: a velocidade da luz no vácuo. Resolver a equação rendeu a solução correta tanto na interface quanto em ambos os lados, mas tinha um requisito crucial. Ela só precisa de tempo para seguir em frente.

A flecha do tempo é um conceito bastante importante na ciência. Na física falamos frequentemente sobre a flecha termodinâmica do tempo. Em todos os sistemas isolados, a entropia aumenta com o tempo. Isso claramente dá direção ao tempo.

Esta equação, embora apenas numa dimensão, parece indicar que a seta do tempo não provém simplesmente da termodinâmica, mas pode ser uma propriedade intrínseca da natureza à qual mesmo a luz difusa deve obedecer.

Para o campo da óptica, resolver esta equação significa resolver uma controvérsia de longa data que intriga os físicos há anos.

“Há um debate muito famoso na física, chamado debate Abraham-Minkowski. O debate é que quando a luz entra num meio, o que acontece com o seu momento? Minkowski disse que o momento aumenta, enquanto Abraham insistiu que ele diminui”, explicou o professor líder do estudo. Marco Ornigotti.

A evidência experimental apoia ambos os lados e, de acordo com a nova equação, o momento é conservado graças aos efeitos relativísticos. é apenas Parece Para aumentar ou diminuir dependendo de como você olha para isso.

“Descobrimos que podemos atribuir um ‘bom momento’ à onda, que é exatamente análogo ao bom momento da relatividade geral”, continuou Ornigotti.

A obra salta de um quebra-cabeça visual específico para uma possível verdade fundamental do universo. Se a flecha do tempo sempre vai em uma direção, talvez tenhamos que dizer adeus aos sonhos de viagem no tempo ao passado.

O estudo está publicado na revista óptica.