اكتشف الباحثون في جامعة تامبيري وجامعة شرق فنلندا، في دراسة أجريت في الآونة الأخيرة نوعًا جديدًا من المعادلات المتعلقة بالموجات الضوئية، تحديداالموجات الضوئية المتسارعة.
تناولت الدراسة أيضًا الجدال الذي ناقشه أبراهام منكوفسكي، حول حركة الكثافة الضوئية عند دخولها وسطًا ما.
تتغير سرعة الضوء (في الفراغ)، والبالغة 299.792.458 مترا في الثانية، وذلك عن اصطدامه بجسم صلب كالزجاج، وتتغير كذلك عند اختراقه الماء، ومن المعروف أيضا أن سرعة الضوء تتباطئ عند اصدامها بأجسام مختلفة عما هي في الفراغ.
في حين أن الفيزيائيين يمكنهم وصف هذا التأخير باستخدام معادلات القرن التاسع عشر المتعلقة بالضوء والكهرومغناطيسية، إلا أنهم لم يتوصلوا بشكل كافٍ إلى التغير المفاجئ في سرعة الضوء بين الوسائط المختلفة على حسب قياسات الموجات الفيزيائية.
وجد الباحثون أن الكثافة الضوئية تبقى محفوظًة من وجهة نظر الموجة الضوئية، باستخدام التأثيرات النسبية، وتعيين "زمن مناسب" للموجة، بالإضافة إلى ذلك، طوّر الباحثون معادلة للموجات المتسارعة تسمح بنمذجة مواد متغيرة مع الزمن، التي كانت متاحة سابقًا فقط من خلال الحسابات العددية.
تبين أن الاكتشافات الجديدة كانت أرضًا خصبة بشكل غير متوقع لدراسة ميكانيك الموجات الضوئية، مع وجود روابط مباشرة بين الموجات المتسارعة، والنظرية النسبية، وكذلك عامل الزمن (سهم الزمن).
هذا النهج له تأثيرات مهمة على محافظة الطاقة والكثافة الضوئية، ويمكن أن يفسر ظواهر مختلفة مثل سلوك الموجات داخل البلورات الزمنية الضوئية غير المرتبة.
بشكل عام، توفر هذه الدراسة نظرة جديدة في سلوك الموجات المتسارعة وعلاقتها بسهم الزمن والنسبية، ولها تأثيرات على مجالات مختلفة، بدءًا من البصريات إلى نظرية النسبية العامة، وتقدم فهمًا أعمق للخصائص الأساسية للطبيعة.