Gyorsabban a fénynél

A tudósok előállítottak egy fénysugarat, ami előbb lép ki a gázködből mielőtt még belépett volna abba. A zavarbaejtő kisérletet a princetoni NEC kutatóintézetben hajtották végre.


A felhasznált anyagok egy bonyolult lézer, egy hideg céziumatomokat tartalmazó kamra és egy szuperpontos stopperóra. A végeredmény, hogy a lézersugár a fénysebesség 300-szorosával haladt.
Einstein elmélete szerint semmilyen fizikai anyag nem képes a fénynél gyorsabban menni, mivel ez - más dolgok mellett - azt is jelenti, hogy visszafelé haladnánk az időben. De a NEC tudósai szerint munkájuk összhangban van Einstein elméletével.

A hitelességéről híres Nature tudományos magazinban megjelent irásában Dr. Lijun Wang és kollégái elmondják, hogy fénysugaruk az atomcsapdában olyan gyosan haladt át, hogy a sugár eleje előbb jött ki, mint bement volna. Ugyan ez meglepően hangozhat, de nem kell aggódni, számos fizikus is kényelmetlenül érzi magát, annak ellenére, hogy ez együttjár a fény hullámtermészetével.

Habár Dr. Wang és csapatának munkája jelentős, ez nem az első alkalom, hogy hasonló "trükköt" hajtanának végre - de valószínűleg eddig ez a legdrámaibb demonstráció. Idén korábban már egy fizikuscsapat kisérletezett egy a fénynél 7%-al gyorsabb mikrohullámmal. Tavaly pedig a fényt a sétáló embernél lassabb sebességre lassították le.

A hatás eléréséhez Dr. Wang kollégái lézersugarat lőttek át egy céziumatomcsapdán. A lézer frekvenciáját az atomok energiaszintjével összhangba hozva a tudósok képesek voltak létrehozni a "szabálytalan törésmutatónak" (anomalous refractive index) nevezett hatást. Ezáltal a fényimpulzus "csoportsebességét" képesek voltak a fénynél gyorsabbra, 300 millió méter/másodpercre felgyorsítani.

A fénysugár csoportsebessége a fényimpulzuson belüli frekvenciáktól és a környező közeg természetétől függ, és lehet más is, mint magának az impulzusnak a sebessége.
Érdekesség, hogy habár a csoportsebesség gyosabb lehet a fénynél, de nem lehetséges ezt a fénynél gyorsabb információhordozásra felhasználni. A nagy csoportsebesség ellenére az impulzus eleje 62 milliárdod másodperccel előbb lépett ki a kamrából, mint oda belépett. Dr. Wang véleménye szerint ez a meghökkentő eredmény nem áll ellentétben Einstein vagy az ok-okozati összefüggés elméletével, mely szerint minden hatást egy időben azt megelőző dolog okoz.

Magánvéleményként számos fizikus elmondta, hogy a Dr. Wangéhoz hasonló kisérletek eddig sziklaszilárdnak hitt elméletek újragondolására kényszerítik őket. A Cologne Egyetem munkatársa, Dr. Guenter Nimtz szerint, akinek hasonló tapasztalatai vannak, a NEC munkája nagyon izgalmas. A BBC News-nak tett nyilatkozata szerint "A hatás nem használható fel arra, hogy visszautazzunk az időben, csak némileg lecsökkenti az hatás és következmény eltelése közötti időt."