Невже Ейнштейн помилявся: фізики виявили те, що рухається швидше за швидкість світла
Учені експериментально підтвердили теорію, що існує вже 50 років: темрява може рухатися швидше за світло. Насправді, це не суперечить теорії Альберта Ейнштейна.
Згідно зі спеціальною теорією відносності Ейнштейна, ніщо не може рухатися швидше за швидкість світла, що становить 300 000 км/с. Але ця межа стосується тільки об'єктів, що мають масу або несуть інформацію. Темрява, тобто повна відсутність частинок світла, фотонів, не містить ні маси, ні інформації. Новий експеримент фізиків підтвердив, що темрява, як і стверджувала теорія, якій уже 50 років, може рухатися з надсвітловою швидкістю, пише Фокус.
У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!
Альберт Ейнштейн встановив, що швидкість світла у вакуумі є граничною швидкістю і ніщо не може рухатися швидше. Але спеціальна теорія відносності Ейнштейна показує, що це обмеження стосується тільки матерії, що має масу, і сигналів, які передають енергію або інформацію. А фізики підтвердили існування явища, яке не несе інформації і не має маси, а отже, не порушує теорію Ейнштейна. Це явище являє собою повну темряву, тобто відсутність фотонів.
Фізики вперше змогли побачити "темні точки" у хвилях світла, які, як передбачала 50-річна теорія, рухаються швидше за швидкість світла. Ці "темні точки" являють собою крихітні "дірки" в структурі хвилі світла. Ці точки ще називаються вихорами. Уявіть собі вихор у річці, який рухається швидше за течію води, в якій він існує.
"Темні точки" — це "нульові точки" у світлових хвилях, де амплітуда хвилі падає до нуля. Простіше кажучи, це точки повної темряви, вбудовані у світлове поле. Виявилося, що вони реально існують і рухаються з надсвітловою швидкістю.
Довести, що темрява може випереджати швидкість світла, було непросто, і для цього треба було докласти чимало зусиль. Фізики створили унікальний електронний мікроскоп, інтегрувавши лазерну систему з удосконаленою оптомеханічною установкою.
В експерименті використовувався тонкий шар гексагонального нітриду бору, матеріалу, в якому світло перетворюється на "світлозвукові хвилі", відомі як поляритони. Ця квазічастинка являє собою, по суті, гібрид світла і матерії. Поляритони можна розглядати як світлові хвилі, що рухаються приблизно в 100 разів повільніше за швидкість світла у вакуумі, або як звукові хвилі, що рухаються незвично швидко. Саме в цих "уповільнених" хвилях "темні точки" у світлових хвилях можуть перевищувати швидкість світла.
Це відкриття може вплинути на розвиток мікроскопічних технологій, наноструктурної оптики, досліджень надпровідності та методів кодування квантової інформації в матеріалах, кажуть фізики.
Як уже писав Фокус, під час дослідження поведінки води, фізики виявили в ній "чорну діру".
Також Фокус писав про те, що астрономи виявили десятки прихованих потоків зірок на околицях Чумацького Шляху. Це може допомогти розкрити секрет темної матерії.
Під час написання матеріалу використано джерела: Nature, Popular Mechanics.