Ученые доказали, что темнота движется быстрее света

Коллектив ученых из разных стран, возглавляемый экспертами из Технологического института Технион в Хайфе, успешно провел практический опыт, подтвердивший гипотезу, сформулированную около пятидесяти лет назад. В рамках исследования специалистам удалось зарегистрировать сверхсветовое перемещение оптических сингулярностей — то есть абсолютно темных зон внутри световых волн, где амплитуда колебаний падает до нуля.

Результаты этого эксперимента были обнародованы на страницах авторитетного издания Nature. Авторы работы акцентируют, что сделанное открытие не идет вразрез с постулатами теории относительности Альберта Эйнштейна, поскольку сама темнота не имеет массы и не может быть носителем информации. Фундаментальный физический закон накладывает запрет на передачу информации и движение частиц, обладающих массой, со скоростью выше скорости света в вакууме, однако он не касается объектов, которые лишены указанных характеристик.

Для реализации эксперимента научная группа применила передовую микроскопическую систему, основу которой составило специальное лазерное оборудование, работающее в тандеме с высокоточными оптико-механическими устройствами. В процессе работы ученые тщательно изучали поведение световых волн внутри тончайшей пластины, изготовленной из гексагонального нитрида бора. Этот уникальный материал обладает свойством трансформировать обычный свет в поляритоны — особые квазичастицы, являющиеся гибридом световой энергии и вещества. Скорость движения поляритонов примерно в сто раз меньше, чем скорость света в вакууме, и это обстоятельство позволило исследователям в деталях проанализировать динамику областей темноты.

Ученые поясняют зафиксированный феномен с помощью аналогии с водоворотом в реке: такой вихрь может двигаться быстрее, чем сама водная масса, и превзойти скорость течения. Подобным образом, темные точки в световом поле резко ускоряются в моменты своего зарождения или аннигиляции, достигая при этом теоретически бесконечной скорости.

Ведущий автор проекта, Идо Каминер, отметил, что данное открытие демонстрирует универсальные законы, которые справедливы для самых разных типов волновых процессов — от акустических колебаний и гидродинамических течений до сложных квантовых систем, таких как сверхпроводники. Исследователь выразил уверенность, что разработанные методики микроскопии откроют в перспективе возможность изучать скрытые физические явления и наблюдать за поведением природных систем в самые кратковременные и скоротечные моменты их существования.

Источник:Popular Mechanics