Израильские ученые провели необычный эксперимент с гексагональным нитридом бора и подтвердили: темнота действительно может двигаться быстрее света.
Исследователи из Техниона в Хайфе поставили точку в споре, который длился почти полвека. Им удалось зафиксировать сверхсветовое движение так называемых оптических сингулярностей — это полностью темные области внутри световой волны, где амплитуда колебаний падает до нуля. О результатах своей работы они рассказали в журнале Nature.
При этом ученые подчеркивают: их открытие не противоречит теории относительности Эйнштейна. Все дело в том, что обнаруженная «темнота» не имеет массы и не может передавать информацию. А теория относительности запрещает сверхсветовое движение только для объектов с массой или способных переносить сигналы.
Для эксперимента использовали современную микроскопическую систему с лазерами и сверхточной оптикой. В качестве материала выбрали гексагональный нитрид бора — он превращает свет в особые частицы, поляритоны, которые движутся гораздо медленнее обычного света. Это позволило детально проследить за поведением «темноты» внутри материала.
Ученые сравнивают увиденное с речным вихрем: он может перемещаться быстрее, чем сам поток воды. Так и темные области внутри света способны ускоряться в момент появления или исчезновения — теоретически их скорость может быть бесконечно большой.
Это открытие важно не только для оптики. Подобные эффекты могут проявляться и в других типах волн — например, в звуке или потоках жидкости, а также в сложных материалах вроде сверхпроводников. Исследователи надеются, что новые микроскопы помогут им в будущем заглянуть в самые быстрые и скрытые процессы природы.