Nic nie może podróżować szybciej niż światło… z wyjątkiem dźwięku. Tak twierdzą niektórzy amerykańscy fizycy, którzy twierdzą, że zaprojektowali niezwykły falowód, który powoduje, że dźwięk porusza się z prędkością „ponadświetlną” (Appl. Phys. Lett. 90 014102).
Dźwięk często składa się z wielu nałożonych na siebie fal o różnych długościach fal. W pewnych punktach wszystkie te składowe fale mogą konstruktywnie łączyć się, tworząc impuls, który przemieszcza się przez ośrodek z prędkością znaną jako „prędkość grupowa”.
W normalnym ośrodku dyspersyjnym prędkość fali jest proporcjonalna do jej długości fali, co powoduje, że prędkość grupy jest mniejsza niż średnia prędkość jej fal składowych. Ale w „anomalnie” dyspersyjnym ośrodku – takim, który staje się silnie absorbujący lub tłumiący przy pewnych częstotliwościach – prędkość jest odwrotnie proporcjonalna do długości fali, co oznacza, że prędkość grupowa może stać się znacznie większa.
Rzeczywiście, już wykazano, że prędkość grupowa światła przemieszcza się szybciej niż prędkość światła w próżni. Ale do tej pory ponadświetlne fale akustyczne istniały tylko w teorii i wymagałyby, aby prędkość grupy wzrosła prawie milion razy .
William Robertson i jego współpracownicy z Uniwersytetu Stanowego Środkowego Tennessee w USA zdołali jednak wytworzyć dźwięk „szybszy od światła”, wprowadzając impuls dźwiękowy przez zaskakująco prosty falowód. Wewnątrz, filtr pętli rozdziela sygnał na dwie ścieżki o różnej długości, a następnie łączy go ponownie, aby wytworzyć duże ilości anomalnej dyspersji. Kiedy kolidują ze sobą, odtwarzają kształt pierwotnego pulsu, tylko dalej do przodu. Daje to wrażenie, że dźwięk podróżował dalej, a przez to szybciej, w tej samej przestrzeni czasu.
Robertson mówi, że takie zakłócenia rozdzielonej ścieżki mogą również wystąpić naturalnie, gdy źródło dźwięku znajduje się w pobliżu twardego ściana: część dźwięku dociera bezpośrednio do słuchacza, a część dociera do słuchacza nieco dłuższą ścieżką, odbijając się od ściany. Dlatego mówi, że dźwięk ponadświetlny jest zjawiskiem „codziennym”, chociaż jest przeważnie zbyt subtelny, aby go zauważyć.
Zwolennicy szczególnej teorii względności Einsteina nie muszą się jednak martwić. Fale, które składają się na puls, pozostają z prędkościami podświatłowymi, więc żadna informacja, materia ani energia nie przemieszczają się szybciej niż światło. (Zobacz powiązany link: „Subluminal”.)
„Efekt jest taki sam, jak obserwowany we wcześniejszych eksperymentach elektrycznych lub optycznych, Robertson powiedział Physics Web. „Jedyną zaskakującą różnicą jest to, że fale akustyczne tworzące puls poruszają się o wiele wolniej niż światło.”