Физики из Израильского технологического института (Технион) доказали: «пустота» внутри волн способна двигаться быстрее света. Речь идет о сингулярностях — точках с нулевой амплитудой. Поскольку такие объекты не переносят материю, энергию или информацию, они не спорят с теорией относительности Эйнштейна, а лишь расширяют границы нашего понимания волновой динамики.
Как рождаются и ведут себя сингулярности
В центре эксперимента оказались фонон-поляритоны — экзотические квазичастицы, возникающие в тончайших пластинах нитрида бора. Они сочетают в себе свойства света и звука, рождаясь из взаимодействия фотонов с вибрациями материи. Чтобы поймать неуловимый процесс, ученые вооружились сверхбыстрым электронным микроскопом.
Сингулярности появляются там, где волны накладываются друг на друга и взаимно уничтожаются в своих низших точках. О том, что подобные «дыры» в пространстве могут преодолевать барьер в 300 тысяч километров в секунду, физики спорили еще с 1970-х годов. Однако увидеть это вживую удалось только сейчас.
Эффект бесконечного ускорения
Наблюдения выявили удивительную закономерность: когда две сингулярности сближаются, они начинают экспоненциально ускоряться навстречу друг другу. В мгновение, предшествующее их взаимному уничтожению, скорость движения этих пустот может стремиться к бесконечности. Зафиксировать такой рывок было крайне сложно, но современные технологии микроскопии позволили детально рассмотреть финал их пути.
От фундаментальной физики к новым технологиям
Руководитель научной группы подчеркивает, что открытые законы универсальны. Они работают не только в квантовом мире, но и управляют звуковыми колебаниями, потоками жидкостей и процессами в сверхпроводниках. Теперь методы микроскопии, разработанные в Технионе, станут инструментом для изучения скрытых механизмов в биологии, химии и прикладной физике.
