Nada pode viajar mais rápido que a luz … exceto o som. Esta é a afirmação de alguns físicos dos EUA, que dizem ter projetado um guia de ondas incomum para fazer o som se mover a velocidades “superluminais” (Appl. Phys. Lett. 90 014102).
O som geralmente compreende várias ondas sobrepostas de vários comprimentos de onda. Em certos pontos, essas ondas constituintes podem se combinar construtivamente para produzir um pulso, que se move através do meio a uma velocidade conhecida como “velocidade de grupo”.
Em um meio dispersivo normal, o a velocidade de uma onda é proporcional ao seu comprimento de onda, resultando em uma velocidade de grupo que é mais lenta do que a velocidade média de suas ondas constituintes. Mas em um meio dispersivo “anormalmente” – aquele que se torna altamente absorvente ou atenuado em certas frequências – a velocidade é inversamente proporcional ao comprimento de onda, o que significa que a velocidade do grupo pode se tornar muito mais rápida.
Na verdade, já foi demonstrado que a velocidade do grupo da luz viaja mais rápido do que a velocidade da luz no vácuo. Mas até agora, as ondas acústicas superluminais existiam apenas em teoria e exigiriam que a velocidade do grupo aumentasse quase um milhão de vezes. .
William Robertson e colegas da Middle Tennessee State University nos EUA conseguiram produzir som “mais rápido do que a luz”, no entanto, colocando um pulso sonoro através de um guia de ondas surpreendentemente simples. No interior, um filtro de loop divide o sinal ao longo de dois caminhos de comprimento desiguais e, em seguida, o recombina para produzir grandes quantidades de dispersão anômala. À medida que interferem um no outro, eles reproduzem a forma do pulso original, apenas mais à frente. Isso dá a impressão de que o som viajou mais longe e, portanto, mais rápido, no mesmo espaço de tempo.
Robertson diz que essa interferência de caminho dividido também pode ocorrer naturalmente quando uma fonte de som está localizada perto de um parede: parte do som chega diretamente ao ouvinte e parte chega até ele por um caminho um pouco mais longo, pois ricocheteia na parede. Portanto, diz ele, o som superluminal é uma ocorrência “cotidiana”, embora seja muito sutil para ser notado.
Os defensores da relatividade especial de Einstein não precisam se preocupar, no entanto. As ondas subjacentes que compõem o pulso permanecem em velocidades subluminais, portanto, nenhuma informação, matéria ou energia realmente viaja mais rápido do que a luz. (Veja o link relacionado: “Subluminal”.)
“O efeito é o mesmo observado em experimentos elétricos ou ópticos anteriores, ”Robertson disse à Physics Web.” A única diferença um tanto surpreendente é que as ondas acústicas que compõem o pulso se movem muito mais lentamente do que a luz. ”