Nic nemůže cestovat rychleji než světlo … kromě zvuku. Toto tvrdí někteří američtí fyzici, kteří tvrdí, že navrhli neobvyklý vlnovod, který umožňuje zvuk pohybovat se „superluminálními“ rychlostmi (Appl. Phys. Lett. 90 014102).
Zvuk často obsahuje četné překryté vlny různých vlnových délek. V určitých bodech se všechny tyto základní vlny mohou konstruktivně spojit a vytvořit puls, který se pohybuje médiem rychlostí známou jako „skupinová rychlost“.
V normálním disperzním médiu rychlost vlny je úměrná její vlnové délce, což vede ke skupinové rychlosti, která je pomalejší než průměrná rychlost jejích základních vln. Ale v „anomálně“ disperzním médiu – médiu, které se při určitých frekvencích stává vysoce absorbujícím nebo tlumícím – je rychlost nepřímo úměrná vlnové délce, což znamená, že rychlost skupiny může být mnohem rychlejší.
Skupinová rychlost světla se již skutečně ukázala být rychlejší než rychlost světla ve vakuu. Až dosud však superluminální akustické vlny existovaly pouze teoreticky a vyžadovaly by, aby se skupinová rychlost zvýšila téměř milionkrát .
William Robertson a jeho kolegové ze Státní univerzity v Middle Tennessee v USA dokázali vytvořit zvuk „rychlejší než světlo“, ale provedli zvukový pulz překvapivě jednoduchým vlnovodem. Uvnitř smyčkový filtr rozděluje signál podél dvou cest s nestejnou délkou a poté jej znovu zkombinuje, aby vytvořil velké množství anomální disperze. Jak se navzájem interferují, replikují tvar původního pulzu, jen dále dopředu. To vyvolává dojem, že se zvuk ve stejném časovém prostoru vydal dál a tím rychleji.
Robertson říká, že k takovému rušení rozdělené cesty může také přirozeně dojít, když je zdroj zvuku umístěn v blízkosti tvrdé zeď: část zvuku se dostane přímo k posluchači a část se k posluchači dostane z o něco delší cesty, jak se odrazí od zdi. Proto říká, že superluminální zvuk je „každodenní“ jev, i když je většinou příliš jemný, než aby si toho všiml.
Zastánci Einsteinovy speciální relativity se však nemusí obávat. Základní vlny, které tvoří puls, zůstávají při subluminálních rychlostech, takže žádná informace, hmota ani energie ve skutečnosti neprochází rychleji než světlo. (Viz související odkaz: „Subluminal“.)
„Účinek je stejný jako účinek pozorovaný v předchozích elektrických nebo optických experimentech, „Robertson řekl webu Physics Web.„ Jediným překvapujícím rozdílem je, že akustické vlny tvořící pulz se pohybují mnohem pomaleji než světlo. “