Επιστήμονες από το Τεχνολογικό Ινστιτούτο Technion του Ισραήλ επιβεβαίωσαν πειραματικά ότι ορισμένα φαινόμενα μπορούν να ξεπεράσουν την ταχύτητα του φωτός — χωρίς να παραβιάζουν τους νόμους της φυσικής. Το κλειδί βρίσκεται στα «σκοτεινά σημεία» μέσα στα κύματα φωτός, εκεί όπου το πλάτος μηδενίζεται και δημιουργούνται δίνες που κινούνται υπερφωτεινά. Τα αποτελέσματα δημοσιεύτηκαν στο επιστημονικό περιοδικό Nature.
Από το 1905, όταν ο Αϊνστάιν διατύπωσε τη Θεωρία της Ειδικής Σχετικότητας, η ταχύτητα του φωτός λειτουργεί ως το απόλυτο όριο του σύμπαντος. Τίποτα με μάζα δεν μπορεί να την ξεπεράσει, και καμία πληροφορία δεν μπορεί να ταξιδέψει γρηγορότερα από αυτήν. Αυτό όμως δεν σημαίνει ότι δεν υπάρχουν φαινόμενα που παρακάμπτουν — τυπικά — αυτό το κοσμικό ταχύμετρο. Ένα από αυτά είναι το ίδιο το σκοτάδι.
Μια διεθνής ομάδα ερευνητών, με επικεφαλής το Technion–Israel Institute of Technology στη Χάιφα, κατάφερε να μετρήσει πειραματικά αυτό που η θεωρία προέβλεπε εδώ και δεκαετίες: ορισμένα «σκοτεινά σημεία» μέσα σε κύματα φωτός μπορούν να κινούνται με ταχύτητα μεγαλύτερη από αυτή του φωτός. Τα σημεία αυτά — γνωστά ως «μηδενικά σημεία» ή «ιδιομορφίες φάσης» — είναι θέσεις μέσα στο κυματικό πεδίο όπου το πλάτος πέφτει ακριβώς στο μηδέν. Δεν είναι κενό, είναι κάτι πιο λεπτό: σημεία πλήρους σκότους ενσωματωμένα μέσα στο φως.
Αυτά τα σημεία δημιουργούν δίνες — φαινόμενα παρόμοια με τις στροβιλώδεις ροές σε ένα ποτάμι, όπου η δίνη κινείται πιο γρήγορα από το ίδιο το νερό. Με τον ίδιο τρόπο, οι δίνες αυτές μπορούν να ξεπεράσουν την ταχύτητα του φωτός — χωρίς να μεταφέρουν μάζα ή πληροφορία, οπότε οι νόμοι του Αϊνστάιν παραμένουν άθικτοι. Είναι σαν να βλέπεις τη σκιά ενός αεροπλάνου να «τρέχει» στο έδαφος γρηγορότερα από το ίδιο το αεροπλάνο — η σκιά δεν μεταφέρει τίποτα, απλώς κινείται.
Για να το αποδείξουν αυτό, οι ερευνητές χρειάστηκαν ένα εξαιρετικά εξελιγμένο σύστημα μικροσκοπίας laser, συνδυασμένο με ένα εξειδικευμένο οπτομηχανικό σύστημα. Το πείραμα έγινε σε ένα λεπτό φλοκάκι εξαγωνικού νιτριδίου του βορίου — ένα υλικό στο οποίο το φως μετατρέπεται σε «κύματα φωτός-ήχου» που ονομάζονται πολαριτόνια. Αυτά τα υβριδικά σωματίδια φωτός-ύλης επιβραδύνουν το φως κατά περίπου 100 φορές σε σχέση με το κενό — αρκετά ώστε οι δίνες να γίνουν παρατηρήσιμες και μετρήσιμες με ακρίβεια υπό-κυματικής χωρικής ανάλυσης.
Ο Ido Kaminer, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, περιέγραψε την ανακάλυψη ως κάτι που ξεπερνά τα όρια της οπτικής φυσικής: «Αποκαλύπτουμε καθολικούς νόμους της φύσης που μοιράζονται όλα τα είδη κυμάτων, από τα ηχητικά κύματα και τις ροές υγρών μέχρι πολύπλοκα συστήματα όπως οι υπεραγωγοί». Η υπόσχεση είναι ότι οι νέες αυτές τεχνικές μικροσκοπίας θα επιτρέψουν τη μελέτη κρυφών διεργασιών στη φυσική, τη χημεία και τη βιολογία — φαινομένων που μέχρι τώρα ήταν πολύ γρήγορα ή πολύ μικρά για να τα δούμε.
Το σκοτάδι, τελικά, δεν είναι απλώς η απουσία φωτός. Είναι ένα φαινόμενο με τους δικούς του κανόνες — και μερικές φορές παίζει με κανόνες που το φως δεν μπορεί να ακολουθήσει.
