Группа ученых из университета Технион в Хайфе (Израиль) смогла доказать гипотезу полувековой давности о том, что темнота движется быстрее света. Для этого было зафиксировано сверхсветовое движение так называемых оптических сингулярностей. Это области полной темноты внутри световых волн. Амплитуда колебаний в таких областях может достигать нуля. Результаты эксперимента опубликованы в журнале Nature.
Ученые утверждают, что их новое открытие не нарушает теорию относительности Эйнштейна. Это связано с тем, что «темнота», которую они обнаружили, не имеет массы и не может передавать сигналы. Теория относительности запрещает сверхсветовое движение только для объектов, обладающих массой или способных передавать информацию, но не для явлений, лишенных этих характеристик.
Исследователи провели эксперимент, используя передовую микроскопическую систему с лазерами и сверхточными оптическими приборами. Они изучали, как свет ведет себя в специальном материале — гексагональном нитриде бора. Этот материал превращает свет в особые частицы, называемые поляритонами, которые движутся намного медленнее света. Благодаря этому замедлению, исследователи смогли тщательно изучить поведение «темноты» внутри материала.
Ученые сравнивают увиденное с речным вихрем. Так, вихрь может двигаться быстрее, чем сама река. Так же и эти области «темноты» в свете ускоряются в момент появления или исчезновения, и теоретически могут разгоняться до бесконечно большой скорости.
Это открытие показывает, что подобные эффекты могут возникать не только со светом, но и с другими типами волн, например, со звуком или потоками жидкости, а также в сложных материалах вроде сверхпроводников. Ученые надеются, что усовершенствованные микроскопы помогут им в будущем изучать очень быстрые и скрытые процессы в природе.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, как пары атомов впервые наблюдали в двух местах одновременно.
