Nimic nu poate călători mai repede decât lumina … cu excepția sunetului. Aceasta este afirmația unor fizicieni americani, care spun că au conceput un ghid de undă neobișnuit pentru a face mișcarea sunetului la viteze „superluminale” (Appl. Phys. Lett. 90 014102).
Sunetul cuprinde deseori numeroase unde suprapuse în anumite puncte, aceste unde constitutive se pot combina în mod constructiv pentru a produce un impuls, care se deplasează prin mediu la o viteză cunoscută sub numele de „viteza grupului”.
Într-un mediu dispersiv normal, viteza unei unde este proporțională cu lungimea ei de undă, rezultând o viteză de grup care este mai mică decât viteza medie a undelor sale constitutive. Dar într-un mediu dispersiv „anormal” – unul care devine extrem de absorbant sau atenuant la anumite frecvențe – viteza este invers proporțională cu lungimea de undă, ceea ce înseamnă că viteza grupului poate deveni mult mai rapidă.
Într-adevăr, viteza grupului luminii sa dovedit deja să călătorească mai repede decât viteza luminii în vid. Dar până acum, undele acustice superluminale au existat doar în teorie și ar necesita ca viteza grupului să crească de aproape un milion de ori peste .
William Robertson și colegii de la Middle Tennessee State University din SUA au reușit să producă sunet „mai rapid decât lumina”, totuși, punând un impuls de sunet printr-un ghid de undă surprinzător de simplu. În interior, un filtru de buclă împarte semnalul de-a lungul a două căi de lungime inegale, apoi îl recombină pentru a produce cantități mari de dispersie anormală. Pe măsură ce interferează unul cu celălalt, replică forma pulsului original, doar mai departe. Acest lucru dă impresia că sunetul a călătorit mai departe și, prin urmare, mai rapid, în același spațiu de timp.
Robertson spune că o astfel de interferență pe căile divizate poate apărea și în mod natural atunci când o sursă de sunet este situată în apropierea unui hard perete: o parte din sunet ajunge direct la ascultător, iar altele ajung la ascultător dintr-o cale puțin mai lungă, în timp ce ricoșează de pe perete. Prin urmare, spune el, sunetul superluminal este o apariție „de zi cu zi”, deși este în cea mai mare parte prea subtil pentru a observa.
Susținătorii relativității speciale ale lui Einstein nu trebuie însă să se îngrijoreze. Undele subiacente care formează pulsul rămân la viteze subluminale, deci nicio informație, materie sau energie nu călătorește mai repede decât lumina. (A se vedea link-ul asociat: „Subluminal”.)
„Efectul este același cu cel observat în experimentele electrice sau optice anterioare, „Robertson a declarat pentru Physics Web.” Singura diferență oarecum uimitoare este că undele acustice care alcătuiesc pulsul se mișcă mult mai încet decât lumina. „