Mikään ei voi kulkea valoa nopeammin … paitsi ääni. Tätä väittävät jotkut yhdysvaltalaiset fyysikot, jotka sanovat suunnittelevansa epätavallisen aaltojohdon saadakseen äänen liikkumaan ”superluminaalisilla” nopeuksilla (Appl. Phys. Lett. 90 014102).
Ääni sisältää usein useita päällekkäisiä aaltoja Tietyissä pisteissä nämä osatekijät voivat kaikki yhdistyä rakentavasti tuottamaan pulssin, joka liikkuu väliaineen läpi nopeudella, joka tunnetaan nimellä ”ryhmän nopeus”.
Normaalissa dispersioväliaineessa aallon nopeus on verrannollinen sen aallonpituuteen, mikä johtaa ryhmän nopeuteen, joka on hitaampi kuin sen aaltojen keskimääräinen nopeus. Mutta ”epänormaalisti” dispersiivisessä väliaineessa – joka imee tai vaimentaa voimakkaasti tietyillä taajuuksilla – nopeus on kääntäen verrannollinen aallonpituuteen, mikä tarkoittaa, että ryhmän nopeus voi tulla paljon nopeammaksi.
Itse asiassa valon ryhmänopeuden on jo osoitettu kulkevan nopeammin kuin valon nopeus tyhjiössä, mutta tähän asti superluminaaliset akustiset aallot ovat olleet olemassa vain teoriassa ja vaativat ryhmän nopeuden kasvavan melkein miljoona kertaa yli .
William Robertson ja hänen kollegansa Yhdysvaltain Lähi-Tennessee State University -yliopistosta ovat onnistuneet tuottamaan ”nopeampi kuin valo” -äänen kuitenkin asettamalla äänipulssin yllättävän yksinkertaisen aaltojohdon läpi. Sisällä silmukkasuodatin jakaa signaalin kahdella eripituisella reitillä ja yhdistää sen sitten tuottamaan suuria määriä poikkeavaa dispersiota. Kun ne häiritsevät toisiaan, ne toistavat alkuperäisen pulssin muodon, vain kauemmas eteenpäin. Tämä antaa vaikutelman, että ääni on kulkeutunut kauemmaksi ja siten nopeammin samassa ajanjaksossa.
Robertson sanoo, että tällaisia split-path-häiriöitä voi esiintyä luonnollisesti myös silloin, kun äänilähde sijaitsee lähellä kovaa seinä: osa äänestä saavuttaa kuuntelijan suoraan ja osa saavuttaa kuuntelijan hieman pidemmältä polulta, kun se pomppii seinältä. Siksi hän sanoo, että superluminaalinen ääni on ”jokapäiväinen” tapahtuma, vaikka sitä onkin enimmäkseen liian hienovaraista havaita.
Einsteinin erityisen suhteellisuusteorian kannattajien ei kuitenkaan tarvitse huolehtia. subluminaalisilla nopeuksilla, joten mikään tieto, aine tai energia ei todellakaan kulje valoa nopeammin. (Katso aiheeseen liittyvä linkki: ”Subluminaalinen”.)
”Vaikutus on sama kuin aikaisemmissa sähköisissä tai optisissa kokeissa, ”Robertson kertoi Physics Webille.” Ainoa hieman hätkähdyttävä ero on, että pulssin muodostavat akustiset aallot liikkuvat paljon hitaammin kuin valo. ”