نظریه‌ای که از ردیابی نهنگ الهام گرفته شده، نشان می‌دهد که تداخل می‌تواند باعث شود حرکت قله یک بسته موج نور سریع‌تر از نور به نظر برسد، بدون اینکه اطلاعات با سرعتی فراتر از نور منتقل شوند.

نهنگ‌ها معمولاً با تجزیه و تحلیل زمان رسیدن صداهایشان به میکروفون‌های زیر آب، مکان‌یابی می‌شوند. جان اسپیسبرگرSpiesberger) (John از دانشگاه پنسیلوانیا و یوجین تری (Eugene Terray) از موسسه اقیانوس‌شناسی وودز هول در ماساچوست، ضمن مطالعه دقت این رویکرد، یک اثر تداخل موج نظری جذاب را شناسایی کردند [1]. این اثر می‌تواند باعث شود که قله یک بسته موج صوتی یا نوری به ترتیب با سرعت مافوق صوت یا مافوق نور به گیرنده برسد. اگر این پدیده به صورت تجربی تأیید شود، هنگام استنباط موقعیت منابع موج از زمان‌های رسیدن سیگنال، باید به دقت در نظر گرفته شود.

اسپیسبرگر و تری دریافتند که انرژی صوتی صدای نهنگ می‌تواند زمانی که نهنگ هم نزدیک سطح دریا و هم نزدیک میکروفون‌های مورد استفاده برای مکان‌یابی باشد، مافوق صوت باشد. این اثر به این دلیل رخ می‌دهد که میکروفون‌ها نه تنها موج صوتی مستقیم، بلکه صوت بازتاب شده از سطح را نیز دریافت می‌کنند. تداخل بین این دو موج می‌تواند، به جای فقط تغییر شدت آن، زمان رسیدن سیگنال ترکیبی را نیز جلو بیندازد. چنین پیشرفتی قبلاً در آکوستیک زیر آب شناخته نشده بود.

با توجه به اینکه همه امواج فیزیک مشابهی دارند، باید یک اثر مشابه وجود داشته باشد که در آن انرژی نور با سرعت‌های فراتر از نور به یک آشکارساز می‌رسد. این اثر از سایر ساز و کارهایی که می‌توانند نتیجه مشابهی ایجاد کنند، مانند پراکندگی غیرعادی و تونل‌زنی کوانتومی، متمایز است. طبق نظریه نسبیت، انتقال اطلاعات سریع‌تر از نور غیرممکن است. اسپیسبرگر و تری ثابت کردند که اثر آنها کاملاً با این نظریه سازگار است: زمان لازم برای تعیین اینکه آیا انرژی رسیده است یا خیر، تضمین می‌کند که هیچ اطلاعاتی نمی‌تواند با سرعت‌های فراتر از نور منتقل شود.

1- J. L. Spiesberger and E. Terray, “Supersonic and superluminal energy and speed of information via temporal interference in a dispersionless environment,” Phys. Rev. E 114, 025107 (2026).

منبع:

Whale Calls Reveal an Unexpected Wave Effect

ترجمه خبر: شهره کرمی