Тъмнината може да се движи по-бързо от светлината, без да нарушава относителността, показва ново изследване


Израелски учени са наблюдавали директно „тъмни точки“ в светлинни вълни, които се движат с привидно по-висока скорост от тази на светлината, без да нарушават теорията на относителността на Айнщайн, съобщава phys.org.
Резултатите, публикувани в списание Nature от екип на Израелския технологичен институт „Технион“, представят първите измервания в реално време на т.нар. оптични фазови сингулярности – миниатюрни области, в които интензитетът на светлината спада до нула.
Тези сингулярности, известни и като оптични вихри, не са физически обекти и не пренасят енергия или информация. Затова тяхното движение не е ограничено от максималната скорост, валидна за материя и сигнали.
НАБЛЮДЕНИЕТО 
Експериментът е проведен в шестостенен борен нитрид (hBN), където светлината образува т.нар. фонон-поляритони – хибридни вълни, които се движат значително по-бавно от светлината във вакуум. Това позволява прецизно проследяване на вътрешната им структура.
С помощта на усъвършенствана микроскопия с лазери и ултрабърз електронен микроскоп учените постигат нанометрова пространствена и фемтосекундна времева резолюция. Така те успяват да проследят десетки сингулярности в процеса на тяхното възникване, движение и изчезване.
При едно от наблюденията две сингулярности с противоположен заряд се ускоряват една към друга и се анихилират. Непосредствено преди това тяхната привидна скорост надхвърля скоростта на светлината – ефект, предсказан теоретично още преди десетилетия.
НЯМА ПРОТИВОРЕЧИЕ
Въпреки свръхсветлинното движение, теорията на относителността остава валидна. Ограничението за скоростта се отнася само за обекти с маса и за пренос на информация. В случая сингулярностите са точки с нулев интензитет – своеобразни „празнини“ във вълната, които не пренасят нищо физическо.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Изследването показва, че такива екстремни скорости не са рядкост – средната скорост на сингулярностите дори леко надвишава тази на светлината, а близо 30 % от тях са „свръхсветлинни“ при наблюдаваните условия.
Подобни явления се срещат и в други области на физиката – от течности до квантови материали. Новият метод дава възможност за по-прецизни измервания на ултрабързи процеси и може да намери приложение в нанотехнологиите, оптиката и изследванията на квантови системи.
Откритието не означава комуникация, която е по-бърза от светлината, но разкрива нови аспекти от поведението на вълните – включително, че дори „тъмнината“ може да се движи по неочаквани начини.

София

20-ият „Световен театър в София“ започна с „Буря“ на бързи обороти

Впечатляващо начало и силна визуална образност. Отличен светлинен дизайн. Висока актьорска енергия. Чувство за игра и театрална свобода. Смел и...

Ню Йорк

Учени от САЩ използват движенията на човешката ръка за обучение на роботи

Учени от Масачузетския технологичен институт (MIT) разработиха устройство с изкуствен интелект, което може да превръща движенията на човешката ръка в...

Лос Анджелис

Ник Райнър иска да получи средства от семейния доверителен фонд за своята съдебна защита

Ник Райнър, син на режисьора Роб Райнър, е поискал да получи средства от семейния доверителен фонд, създаден от родителите му,...

Тюпълоу

Млади изпълнители почетоха Елвис Пресли на фестивал в родния му град

Деца и тийнейджъри взеха участие в конкурс за млади изпълнители, посветен на Елвис Пресли, в рамките на ежегоден фестивал в...

София

Книгата „Бурни години“ на Кирил Христов е излязла преди 110 г., но съдържа изключително актуални елементи, каза издателят Дамян Яков

Книгата „Бурни години“ на Кирил Христов е излязла преди 110 г., но съдържа изключително актуални елементи, каза издателят Дамян Яков...

София

Над 150 ученици заминават за космическия лагер по модел на НАСА в Турция с рекорден брой стипендии

Исторически успех за българското STEM образование отбелязва тазгодишната кампания за международния космически център Space Camp в Измир, Турция. Общо 150...