Теория относительности Эйнштейна устанавливает предел: скорость света в вакууме составляет 299 792 458 метров в секунду. Никакая информация, материя или энергия не могут двигаться быстрее. 

Источник изображения: Технион — Израильский технологический институт

В волнах иногда возникают точки с нулевой амплитудой. Физики называют их сингулярностями. Это пустоты, в которых нет ни информации, ни материи, ни энергии. Поэтому скоростное ограничение на них не действует.

Исследователи из Техниона — Израильского технологического института (Technion — Israel Institute of Technology) использовали сверхбыструю электронную микроскопию. Они наблюдали за фонон-поляритонами внутри тонкой пластинки нитрида бора. Эти квазичастицы возникают из фотонов, связанных с мельчайшими колебаниями, и ведут себя как комбинация света и звука.

Когда волны взаимодействуют в своих самых низких точках, они создают более глубокие впадины. В некоторых случаях волны взаимно компенсируются, образуя те самые точки с нулевой амплитудой. Еще с 1970-х годов ученые предполагали, что такие сингулярности могут двигаться быстрее света. Новое исследование подтвердило это.

При столкновении двух сингулярностей они способны экспоненциально ускоряться навстречу друг другу. Их скорость может приближаться к бесконечности непосредственно перед взаимной аннигиляцией. Чем быстрее движутся эти пустоты, тем сложнее их наблюдать. Команде это удалось.

Профессор Идо Каминер отметил, что открытие выявляет универсальные законы природы, общие для всех типов волн: от звука и потоков жидкости до сверхпроводников. Разработанные методы микроскопии позволят изучать скрытые процессы в физике, химии и биологии.