Putovanje kroz vrijeme ostaje izvan dosega prema najnovijim teorijskim spoznajama.
Besprekidno klizeći kroz potpunu prazninu svemira, svjetlost prelazi konstantnu udaljenost od 299,792,458 metara svake sekunde. To je činjenica koja ne podliježe promjeni.
No, ovaj se scenarij mijenja kada val elektromagnetizma naiđe na elektromagnetska polja koja okružuju čestice materije. Prolazeći kroz ovu gužvu, brzina svjetlosti može se usporiti do mjere koja se može smatrati usporenom. Ovu pojavu možemo promatrati kada svjetlost prolazi kroz čašu vode, uzrokujući lom svjetlosti, ili kroz razdvajanje valova vidljivo u duginim bojama.
Iako fizičari mogu opisati ovo usporavanje koristeći jednadžbe iz 19. stoljeća o svjetlosti i elektromagnetizmu, oni još uvijek nisu uspjeli potpuno objasniti naglu promjenu brzine svjetlosti između različitih medija kroz mjerenje fizičkih valova.
Tim fizičara sa Sveučilišta u Tampereu pronašao je potencijalno rješenje ovog problema, ali ne prije nego što su ponovno razmotrili neka temeljna načela o kretanju svjetlosnog vala kroz vrijeme i prostor.
„Zapravo, našao sam vrlo elegantan način za izvođenje standardne valne jednadžbe u jednoj dimenziji prostora i jednoj dimenziji vremena“, izjavio je prvi autor studije, Matias Koivurova, sada na Sveučilištu Istočna Finska.
„Jedina pretpostavka koja mi je bila potrebna bila je da je brzina vala konstantna. No, onda sam se zapitao: što ako ona nije uvijek konstantna? Ispostavilo se da je to bilo izuzetno dobro pitanje.”
Brzina svjetlosti, ili “c” kako se često označava, predstavlja univerzalno ograničenje za prijenos informacija kroz vakuum. Iako prisutnost materije može učinkovito usporiti ukupno putovanje čestice, posebna teorija relativnosti tvrdi da se ovo temeljno svojstvo ne može istinski promijeniti.
Odmak od uobičajenog
Ipak, ponekad fizika zahtijeva odmak od uobičajenog kako bi istražila nova područja. Tako su Koivurova i njegovi kolege Charles Robson i Marco Ornigotti odlučili ignorirati ovu neugodnu činjenicu kako bi razmotrili posljedice standardne valne jednadžbe u kojoj svjetlosni val može ubrzavati.
Isprva, njihovo rješenje nije imalo previše smisla. No, kada su ponovno uveli konstantnu brzinu kao referentni okvir, sve se posložilo.
Pošaljite svemirski brod u dubine svemira velikom brzinom, a njegovi će putnici doživljavati vrijeme i prostor na drukčiji način od promatrača koji prate njihovo putovanje izdaleka. Ovaj kontrast dolazi od teorije relativnosti, koja je uspješno testirana brojnim eksperimentima na različitim razinama.
Postavljajući ubrzavajući val u odnos s konstantnom brzinom svjetlosti, čudni učinci koje je tim otkrio u svojem novom rješenju valne jednadžbe izgledali su vrlo slično onima koje nameće relativnost. Njihovo otkriće imalo je duboke implikacije za raspravu o tome povećava li se ili smanjuje zamah svjetlosnog vala dok prelazi u novi medij.
„Ono što smo pokazali je da se iz perspektive vala ništa ne događa s njegovim zamahom. Drugim riječima, zamah vala se očuva“, istaknuo je Koivurova.
Bez obzira na vrstu vala – bilo da se radi o elektromagnetskom valu, valovima na površini jezera ili vibracijama duž žice – načela relativnosti i očuvanja impulsa moraju se primijeniti kada se val ubrzava. Ova općenita načela donijela su još jednu izvanrednu, premda možda u neku ruku razočaravajuću posljedicu.
Bilo da se radi o našim hrabrim svemirskim putnicima koji putuju prema Alpha Centauriju brzinom blizu brzine svjetlosti, ili njihovim ožalošćenim obiteljima koje polako stare na Zemlji, satovi svake od tih skupina otkucavaju u onome što se smatra pravim vremenom. Iako se dva vremena možda ne slažu oko trajanja sekunde, svako od njih predstavlja pouzdano mjerenje prolaska godina unutar vlastitog referentnog okvira.
Ako svi valovi također doživljavaju pravo vrijeme zbog relativnosti, fizičari tvrde, svaka fizika koja se temelji na valovima mora imati strogo određeni vremenski smjer. Smjer koji se jednostavno ne može obrnuti za bilo koji njegov dio.
Iako ovo možda zvuči kao znanstvena fantastika, ove teorije i otkrića pružaju uvid u složenost i tajanstvenost svemira u kojem živimo, naglašavajući koliko još uvijek imamo za naučiti.
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram –t.me/kozmoshr
Pozdrav svima! Hvala što čitate Kozmos.hr! Ja sam Ivan i dugi niz godina pišem o svermiu, astronomiji, znanosti, povijesti i arheologiji, a imao sam priliku sudjelovati i u dokumentarcima Science Discovery-ja te History Channel-a.
