黑暗到達的速度,可能遠比光明要來得快。
![]()
黑暗的奇點被高速移動的漩渦環繞。新實驗表明,這類實體的運動速度可以將光速遠遠甩在身后。以色列理工學院
黑暗到達的速度,可能遠比光明要來得快。
今年3月25日,一些物理學家在《自然》雜志上刊文稱,他們在微觀世界中首次探測到一種能以“超光速運動”的黑暗“實體(entities)”,且這些實體的行為并不違反相對論。
研究人員使用最新的“超高速電子顯微鏡”技術,對在氮化硼薄片內傳播的“聲子-極化激元波(phonon-polariton waves)”“空隙(voids)”進行了測量。“聲子-極化激元(phonon-polariton)”是由光子——亦即量子化的光,和微小振動“耦合(coupled)”產成的“準粒子(quasiparticles)”,其行為就像光波和聲波的結合體。
“波(waves)”在人們的印象中通常是一條單一的曲線。但在很多應用場合,它們實際上更像湖泊。湖泊表面有許多波和漣漪交織在一起。如果波在高點相遇,就會疊加,形成更高的峰;如果在低點交匯,就會出現更深的谷。
在某些情況下,波會相互抵消,形成一個波幅為0的點。如果這個點出現在湖泊中,那么周圍的湖水就會圍繞著這個點運動,形成一個漩渦。在數學上,這個點叫“奇點(singularity)”。
自上世紀70年代以來,一些理論學家認為“奇點”在自然界和數學中普遍存在,且在某些情況下,它們的運動速度可以超過光速。
愛因斯坦的狹義相對論認為,真空光速——299792458米/秒,是一切信息、物質和能量在空間中傳播的極限。既然如此,那么為何這些奇點的運動速度能夠超過光速?原因在于,這些奇點是虛無的空點,它們不含信息,不含物質,也不含能量。它們是微小的虛空,所以它們不受光速的限制。
研究人員稱,這些虛空的運動速度不僅是超過了光速,它們實際上可以將光速遠遠甩在身后。當兩個奇點相遇時,有時候它們相互靠近的速度會以指數級增加——在它們接觸并彼此抵消前的瞬間,它們的運動速度可以接近“無限”。
奇點的運動速度越是快,就越難以被探測到。而此次研究所展示的,正是科學家如何做到了這一點。
參與研究的以色列理工學院(Technion-Israel Institute of Technology)電氣計算機工程教授伊多·卡米納(Ido Kaminer)表示,這一發現揭示的,是所有波所共有的自然規律——無論是聲波還是流體,或超導等復雜體系,全部適用。
這些虛無的點,其行為表現和粒子極為相似,科學家甚至可以通過它們,來研究粒子間的相互作用。但人們需要了解,這種類比會在哪里失效。新的研究結果表明,“速度”——是奇點和粒子行為的分水嶺——粒子必須遵守光速極限;而奇點,也就是虛空,則可以完全無視。
參考
Superluminal correlations in ensembles of optical phase singularities
https://www.nature.com/articles/s41586-026-10209-z
Is darkness faster than light?
https://www.eurekalert.org/news-releases/1121580
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.