Парадоксальный, на первый взгляд, результат получили в своем опыте физики из университета Миссисипи. Группа во главе с Джоэлом Мобли составила особую водяную суспензию, в которой ультразвуковой импульс способен наращивать свою скорость на пять порядков. О нарушении законов физики речи не идет, объясняют специалисты, поскольку в опыте измерялась так называемая групповая скорость. Ее не следует путать с фазовой скоростью - скоростью распространения волны определенной частоты, она остается нормальной (в воде - примерно 1,5 километра в секунду).
Но поскольку обычный звуковой (и световой тоже) импульс – это смесь разных частот, можно также говорить о скорости перемещения пика некоего суммарного импульса. И за счет разных скоростей звука для разных частот этот пик может смещаться намного быстрее.
Величина его ускорения зависит от физических параметров среды, влияющих на дисперсию сигналов разных частот, поясняют исследователи. В прежних опытах уже было показано, что лазерные импульсы в определенных условиях могут показывать групповую скорость большую, чем скорость света.
Но Мобли вычислил, что и групповая скорость звуковой волны - также может превысить скорость света в вакууме. Он говорит, что это возможно в маленькой камере (8 миллилитров) с водой, наполненной 400 тысячами пластмассовых сфер диаметром по 0,1 миллиметра.
Правда, пока такого сверхсветового превышения не было продемонстрировано. Хотя в собранной установке Мобли уже показал, что скорость звука (групповая) вырастает многократно. Ученый говорит, что его опыт доказывает реальность подобного ускорения и то, что для его достижения не требуется каких-то сверхъестественных условий.
При этом, однако, сам импульс чрезвычайно сильно ослабляется, за счет той же дисперсии, и потому уловить его – тяжело.
Сейчас Мобли как раз готовит опыт по практическому превышению скорости света ультразвуком. Главная проблема – так повысить отношение сигнал/шум в собранной установке, чтобы уловить этот сверхсветовой звуковой импульс в приемнике.
По материалам Membrana