Întunericul se poate mișca mai repede decât lumina. Descoperirea care pare imposibilă, dar nu contrazice teoria lui Einstein

Întunericul se poate mișca mai repede decât lumina

Experimentul a fost realizat de cercetători de la Technion, Institutul de Tehnologie din Israel, împreună cu oameni de știință de la universități din SUA, inclusiv MIT, Harvard și Stanford. Rezultatul confirmă o predicție veche de aproximativ 50 de ani, că unele „puncte întunecate” din câmpurile de lumină pot avea o mișcare mai rapidă decât undele luminoase din jurul lor.

Descoperirea nu răstoarnă însă teoria relativității a lui Einstein, pentru că nu este vorba despre particule, energie sau informație care depășesc viteza luminii, scrie Popular Mechanics, care citează cercetarea publicată în revista Nature.

Ce înseamnă, de fapt, „puncte de întuneric”

Când vorbim despre întuneric, nu este vorba despre o „materie întunecată” care zboară prin spațiu. Este vorba despre zone foarte mici din interiorul luminii, unde undele se întâlnesc și se anulează reciproc.

Aceste puncte apar în câmpurile de lumină ca niște mici vârtejuri. În limbaj științific, ele sunt numite singularități de fază sau vortexuri optice. Acolo, intensitatea luminii scade până la zero, iar zona respectivă apare ca un punct de întuneric.

O comparație simplă este cea cu un râu. Apa curge într-o direcție, dar pe suprafața ei pot apărea vârtejuri care nu se comportă exact ca restul curentului. În mod asemănător, în interiorul luminii pot apărea aceste puncte întunecate, formate din interferența undelor.

Au încetinit lumina de 100 de ori ca să vadă fenomenul

Pentru a măsura aceste puncte, fizicienii au folosit un sistem avansat de microscopie electronică și un material numit borură de azot hexagonală. În acest mediu, lumina se transformă în unde hibride, numite fonon-polaritoni, iar viteza ei este încetinită de aproximativ 100 de ori pentru a se putea observa fenomene care, în mod normal, sunt mult prea rapide pentru a fi măsurate direct.

Rezultatul a fost surprinzător: punctele de întuneric se pot deplasa mai repede decât undele de lumină în care apar. În anumite momente, mai ales când aceste puncte se formează sau dispar, viteza lor poate deveni extrem de mare.

Ce spune teoria lui Einstein despre viteza luminii

Teoria relativității formulată de Albert Einstein spune că nimic care are masă și transportă energie sau informație nu poate depăși viteza luminii în vid. Tocmai de aceea, descoperirea fizicienilor pare atât de surprinzătoare la prima vedere.

Cercetătorii explică însă că punctele de „întuneric” observate în experiment nu sunt obiecte reale și nu transportă informație, energie sau materie. Ele apar în zonele unde undele de lumină se intersectează și se anulează reciproc, iar tocmai acest lucru le permite să aibă o mișcare aparent mai rapidă decât lumina, fără să încalce teoria lui Einstein.

De ce nu este încălcată teoria relativității

Deși descoperirea poate suna ca și cum ar contrazice regula potrivit căreia nimic nu poate depăși viteza luminii, fizicienii spun că teoria relativității rămâne valabilă deoarece aceste puncte de întuneric nu transportă masă, energie sau informație. Ele sunt doar rezultatul modului în care undele de lumină se suprapun și se anulează între ele.

Cu alte cuvinte, nu se mișcă un obiect propriu-zis mai repede decât lumina. Se schimbă poziția unui punct de interferență din interiorul câmpului luminos. Tocmai de aceea fenomenul poate fi mai rapid decât lumina fără să încalce legile fizicii.

Cercetătorii spun că rezultatele pot ajuta la dezvoltarea nanofotonicii, a dispozitivelor optice de mare precizie, a telecomunicațiilor, a tehnologiilor cuantice și a industriei semiconductorilor. Pe termen lung, o mai bună înțelegere a acestor puncte de întuneric ar putea ajuta la crearea unor senzori mai performanți, a unor metode mai bune de control al undelor și a unor tehnologii folosite în producția cipurilor avansate.

Abonați-vă la ȘTIRILE ZILEI pentru a fi la curent cu cele mai noi informații.

ABONEAZĂ-TE