Οι επιστήμονες ανακάλυψαν κάτι που ταξιδεύει γρηγορότερα από την ταχύτητα του φωτός

Όπως είχε δηλώσει ο Άλμπερτ Αϊνστάιν το 1905, η πληροφορία δεν μπορεί να ταξιδέψει γρηγορότερα από την ταχύτητα του φωτός, ωστόσο κάτι που είναι ταυτόχρονα χωρίς μάζα και χωρίς πληροφοριακό περιεχόμενο θα μπορούσε θεωρητικά να κινηθεί ταχύτερα. Σε αυτή τη λογική, μια διεθνής ερευνητική ομάδα υποστηρίζει τώρα ότι το σκοτάδι μπορεί, υπό ορισμένες συνθήκες, να ξεπερνά την ταχύτητα του φωτός.

Δίνες «σκοτεινών σημείων»

Οι επιστήμονες, με επικεφαλής ερευνητές του Ινστιτούτου Τεχνολογίας Technion στο Ισραήλ, δεν μέτρησαν βέβαια απευθείας το σκοτάδι, δηλαδή την απουσία φωτονίων. Αντί γι’ αυτό, επικεντρώθηκαν σε λεγόμενα «σκοτεινά σημεία» μέσα στα φωτεινά κύματα, αναφέρει το Popular Mechanics. Πρόκειται για μικροσκοπικά σημεία όπου το πλάτος του κύματος μηδενίζεται πλήρως, γι’ αυτό και αποκαλούνται συχνά «σημεία μηδέν». Είναι σημεία απόλυτου σκοταδιού ενσωματωμένα μέσα σε ένα πεδίο φωτός.

Αυτά τα σημεία δημιουργούν δίνες, ένα φαινόμενο που οι ερευνητές παρομοιάζουν με δίνη σε ποτάμι, η οποία μπορεί να προσπερνά τη ροή του νερού. Σύμφωνα με τη μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature, οι συγκεκριμένες οπτικές ιδιομορφίες μπορούν να εμφανίζουν υπερφωτεινή κίνηση, ιδιαίτερα τη στιγμή που δημιουργούνται ή εξαφανίζονται.

Πώς αποδείχθηκε η υπόθεση

Για να το αποδείξουν, οι ερευνητές χρειάστηκαν ένα ιδιαίτερα προηγμένο μικροσκοπικό σύστημα, βασισμένο σε λέιζερ και σε εξειδικευμένη οπτομηχανική διάταξη, ικανό να καταγράφει φαινόμενα με εξαιρετικά υψηλή χωρική και χρονική ακρίβεια. Επιπλέον, το πείραμα βασίστηκε σε ένα λεπτό εξαγωνικό νιτρίδιο του βορίου (hBN). Μέσα σε αυτό το υλικό, το φως μετατρέπεται σε πολαριτόνια, υβρίδια φωτός και ύλης, τα οποία επιβραδύνουν σημαντικά την ταχύτητα του φωτός, κατά περίπου 100 φορές σε σύγκριση με το φως που ταξιδεύει στο κενό (παραμένει ωστόσο πολύ υψηλότερη από την ταχύτητα του ήχου).

Σε αυτή την κατάσταση μπορούν να παρατηρηθούν δίνες «σκοτεινών σημείων» που ξεπερνούν την ταχύτητα του φωτός. «Η ανακάλυψή μας αποκαλύπτει παγκόσμιους νόμους της φύσης που ισχύουν για όλους τους τύπους κυμάτων, από τα ηχητικά κύματα και τις ροές υγρών έως σύνθετα συστήματα όπως οι υπεραγωγοί», δήλωσε ο Ido Kaminer του Technion, κύριος συγγραφέας της μελέτης. «Πιστεύουμε ότι αυτές οι καινοτόμες τεχνικές μικροσκοπίας θα επιτρέψουν τη μελέτη κρυφών διεργασιών στη φυσική, τη χημεία και τη βιολογία, αποκαλύπτοντας για πρώτη φορά πώς συμπεριφέρεται η φύση στις ταχύτερες και πιο αόριστες στιγμές της».