Fuente: https://www.marca.com
Investigadores del Instituto Tecnológico Technion de Israel han publicado en la revista Nature un hallazgo histórico que revoluciona la física óptica: los puntos completamente oscuros integrados en las ondas de luz pueden desplazarse a velocidades superiores a la de la propia luz.
Este fenómeno confirma la hipótesis planteada hace 50 años por los físicos John Nye y Michael Berry. Estudiaron las denominadas como singularidades de fase óptica o vórtices, a los que llamaron como «puntos cero» de penumbra absoluta, es decir, donde la amplitud de la onda cae a cero.
El equipo del Technion analizó láminas bidimensionales de nitruro de boro hexagonal, ya que, en este material, la luz interacciona con los electrones formando polaritones, que son ondas híbridas que avanzan unas 100 veces más despacio que la luz en el vacío.
Aprovechando esto, los científicos emplearon un microscopio electrónico de transmisión ultrarrápido adaptado, técnicas de interferometría y algoritmos de seguimiento para capturar el movimiento de los vórtices con una resolución de 20 nanómetros y 3 femtosegundos.
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¿Cuál fue el resultado del estudio?
El descubrimiento se produjo al rastrear vórtices de carga opuesta: justo antes de colisionar y desintegrarse, experimentan una aceleración que supera la de la luz en el vacío.
«Estas estructuras híbridas pueden considerarse como ondas de luz con velocidades inusualmente bajas, aproximadamente 100 veces más lentas que la velocidad de la luz en el vacío, o como ondas sonoras con velocidades inusualmente altas», explicó Tomer Bucher, miembro del equipo de investigación, a Nature.
“Este resultado pone de relieve una hermosa ‘paradoja’ en la que las ondas de luz-materia más lentas son las que tienen más probabilidades de albergar características topológicas que se desplazan a gran velocidad por su superficie a velocidades superlumínicas imposibles”, prosiguió diciendo.
“Irónicamente, la muestra específica que se convirtió en el foco de este artículo se consideró inicialmente una cavidad ‘mala’. Sin embargo, Arthur Niedermayr notó algo sorprendente en los datos brutos: patrones que parecían múltiples singularidades en movimiento. Por lo tanto, cambiamos nuestro enfoque, reconstruimos la fase y la amplitud completas a partir de las mediciones originales, y creamos una secuencia temporal totalmente alineada para rastrear estas singularidades fotograma a fotograma”, sentenció.
