光的传播可能完全取决于向前移动的时间。
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光是我们世界中非常熟悉的东西，但当你仔细观察它时，它仍然可以抛出一些令人难以置信的曲线球。一个这样的曲线球来自一个相当成熟的现象：当光穿过界面时会发生什么？那可能是玻璃、水或完全不同的东西。解决方案早已确定，但科学家们现在发现中间发生了一些奇怪的事情。
作为通过一个接口，它的速度会发生变化。界面一侧或另一侧的光行为的解决方案是完善的标准波动方程。它们可以毫无问题地链接（分段连续解决方案），但这仍然无法解释接口本身发生的情况。在那里，波应该经历当前解决方案未考虑到的加速度。
2023年，研究人员在宇宙只有一个空间的情况下提出了一个方程和一次维度。
“基本上，我找到了一种非常巧妙的方法来推导 1+1 维度的标准波动方程。我需要的唯一假设是波速是恒定的。然后我想：如果它不总是恒定的怎么办？事实证明这是一个非常好的问题，”主要作者、东芬兰大学助理教授马蒂亚斯·科伊乌罗娃 (Matias Koivurova) 在一份报告中说道。陈述。
该团队提出了加速波动方程。起初，这个解决方案没有意义，但物理学家意识到他们需要一个参考速度：真空中的光速。求解方程可以在界面及其两侧提供正确的解，但它有一个关键要求。需要时间才能继续前进。
这这是一个在科学中相当重要的概念。在物理学中，我们更经常谈论热力学时间箭头。在所有孤立的系统中，熵随着时间的推移而增加。这清楚地给时间指明了方向。
这个方程尽管只是一维的，但似乎表明时间之箭不仅仅来自热力学，而且可能是自然的固有属性，即使是传播光也应该遵循这一属性。
对于以下领域，解决这个方程意味着解决多年来困扰物理学家的长期争议。
“物理学中有一场非常著名的辩论，称为亚伯拉罕-闵可夫斯基之争。争议在于，当光进入介质时，它的动量会发生什么变化？明科夫斯基说动量增加了，而亚伯拉罕坚持认为动量减少了，”研究负责人马可·奥尔尼戈蒂教授解释道。
实验证据支持双方，并且根据该方程，由于相对论效应，动量得以守恒。它仅出现增加或减少取决于您如何看待它。
“我们发现我们可以为波赋予一个‘固有时间’，这与广义相对论中的固有时间完全相似，”奥尔尼戈蒂继续说道。
这项工作从一个特定的光学难题跳到了宇宙可能的基本真理。如果时间之箭总是朝一个方向前进，我们可能就要告别梦想了进入过去。
该研究发表在期刊上光学的。
本文的早期版本发表于。
