|
Иллюстрация с сайта gregegan.customer.netspace.net.au: групповая скорость пакета и фазовые скорости отдельных волн
|
Американские физики продемонстрировали, что свет можно "перегнать", не нарушая при этом фундаментальных физических принципов. Джоэл Мобли из университета штата Миссисипи поставил эксперимент, где соревноваться со светом должен был звук. Строго говоря, речь при этом идет не о самих звуковых волнах, а об их групповой скорости - формальной математической характеристике, которая показывает, как быстро движется "гребень" волнового пакета.
"Обычные", то есть фазовые, скорости звука (в воздухе) и света отличаются примерно в миллион раз. В эксперименте Мобли, чтобы "ускорить" высокочастотный звук, его пропустили сквозь небольшую емкость с водой, где были взвешены 400 тысяч микроскопических пластиковых сфер. При обегании препятствий происходит дисперсия волн, то есть волны различной частоты замедляются или ускоряются по отдельности. Как выяснилось, благодаря этому их групповая скорость возрастает на пять порядков и становится больше скорости света.
Известно, что общая теория относительности не допускает, чтобы быстрее света распространялась взаимодействия или перемещались тела. В случае звуковых волн оба условия соблюдены - колеблющиеся частицы среды остаются (в среднем) на месте, а волновой пакет не может переносить новой информации. Несмотря на это, похожий эксперимент, где исследовалась групповая скорость световых волн, стал предметом активной критики в физических блогах и форумах.
