Cultura si divertisment

Pentru prima data, fizicienii au observat ca anumite structuri din lumina - descrise ca "goluri" sau zone intunecate - se pot deplasa aparent mai repede decat lumina insasi. Acestea au fost numite vortexuri optice (n.r. un tip de "noduri" in unda de lumina) si apar atunci cand lumina se comporta ca o unda care se rasuceste, ca un tirbuson. In centrul acestei rasuciri, intensitatea luminii devine zero, astfel ca apare un punct "negru", adica o zona in care nu se vede lumina. Nu e incalcata relativitatea Desi pare contraintuitiv, fenomenul nu contrazice teoria relativitatii. "Aceste vortexuri nu transporta masa, energie sau informatie", explica Ido Kaminer, unul dintre autorii studiului, fizician la Institutul de Tehnologie Technion, din Israel, in studiul publicat de Nature si relatat de Science Alert. Miscarea lor nu este una fizica, ca a unui obiect, ci rezultatul modului in care se schimba forma undei de lumina. Cu alte cuvinte, nu un obiect real se misca mai repede decat lumina, ci doar un "tipar" din lumina. E ca o umbra care poate sa se deplaseze foarte repede, fara ca ceva fizic sa calatoreasca cu acea viteza. Cum transporta lumina informatia Informatia este transportata de lumina, in ansamblu, nu de aceste structuri din interiorul ei, care sunt doar modele ale undei, fara rol in transmiterea semnalelor. Ea este transmisa prin schimbari ale undei de lumina - de exemplu de intensitate, frecventa sau faza, care pot fi codate si trimise mai departe, asa cum se intampla in fibra optica, unde semnalele luminoase transporta date pe distante foarte mari. Prin "informatie", fizicienii se refera la orice semnal care poate fi transmis si detectat - de la date digitale (internet, telefonie) pana la semnale naturale, cum ar fi lumina venita de la stele. Practic, orice variatie a luminii care poate fi masurata si interpretata reprezinta informatie. Cum se misca aceste "goluri" Din punct de vedere matematic, se stie ca doua astfel de singularitati, intr-un sistem de referinta, se atrag reciproc atunci cand au proprietati opuse, adica sunt de tip "pozitiv" si "negativ", asemanatoare sarcinilor electrice. si accelereaza pe masura ce se apropie, Pe masura ce se apropie una de cealalta, viteza lor creste foarte mult, au explicat cercetatorii: "Pe masura ce singularitatile cu sarcini opuse se apropie, traiectoriile lor in spatiu-timp trebuie sa formeze o curba continua in punctul de anihilare, ceea ce le forteaza sa accelereze pana la viteze nelimitate chiar inainte de disparitie". Experimentul care a facut posibila observatia Fenomenul era cunoscut in teorie inca din anii 1970, dar nu a putut fi observat direct pana acum. Motivul: totul se intampla extrem de rapid si la scara foarte mica, iar tehnologia existenta nu putea "tine pasul" cu aceste procese. Recent, o echipa de fizicieni din Israel, condusa de Ido Kaminer, a reusit sa observe fenomenul folosind nitrura de bor hexagonala - un material artificial bidimensional, foarte subtire, asemanator grafenului, care permite controlul undelor de lumina la scara foarte mica. In acest material apar unde numite fonon-polaritoni (combinatii intre lumina si vibratiile atomilor), care se deplaseaza mai lent decat lumina si pot fi urmarite mai usor. Cercetatorii au folosit un microscop electronic ultrarapid, capabil sa surprinda procese care au loc in doar cateva cvadrilioane de secunda, adica fractiuni extrem de mici de timp, imposibil de perceput in mod obisnuit. Ulterior, prin combinarea mai multor cadre, au obtinut o "filmare" a vortexurilor. Momentul in care este depasita viteza luminii In aceste imagini, vortexurile se apropie si se anihileaza intre ele, iar in acel moment viteza lor aparenta depaseste viteza luminii in vid. "Descoperirea noastra releva legi universale ale naturii comune tuturor tipurilor de unde", spun fizicienii. Acestia au precizat ca "aceasta descoperire ofera un instrument tehnologic puternic" pentru studierea fenomenelor la scara foarte mica. De ce conteaza Rezultatele nu schimba regulile fundamentale ale fizicii, dar ofera o noua modalitate de a observa procese extrem de rapide si greu de detectat, care pana acum erau practic invizibile. Noua tehnica, bazata pe microscopia electronica ultrarapida, permite urmarirea in timp real a fenomenelor la scara nanometrica, acolo unde au loc interactiuni esentiale intre lumina si materie. Cercetatorii spun ca metoda ar putea fi folosita nu numai in fizica, ci si in chimie si biologie. Se vor putea studia reactii si procese care se desfasoara extrem de rapid, de la comportamentul materialelor pana la mecanisme fundamentale din celule. "Credem ca aceste tehnici inovatoare vor permite studierea proceselor ascunse din fizica, chimie si biologie, dezvaluind pentru prima data cum se comporta natura in cele mai rapide si mai greu de observat momente", au transmis fizicienii israelieni.