A escuridão pode ser mais rápida do que a luz

Onde há luz, há escuridão

As teorias de Einstein nos dizem que nada pode viajar mais rápido do que a luz, certo?

Em termos. Embora Einstein tenha de fato estabelecido que a velocidade da luz no vácuo é o limite máximo de velocidade do Universo, dentro da teoria da relatividade essa restrição se aplica especificamente à matéria com massa e a sinais que transmitam energia ou informação.

É por isso que há um extenso campo de pesquisa mostrando os chamados efeitos superluminais, ou efeitos que mostram velocidades acima da velocidade da luz. As quasipartículas podem viajar mais rápido que a luz, mas o maior interesse tem-se concentrado em pulsos de luz superluminais, em que a própria luz se supera.

E aqui há um detalhe muito curioso: Como a luz é uma onda, há sempre uma escuridão potencial na luz. São os chamados “pontos zero”, ou “nulos”, locais dentro das ondas de luz onde a amplitude da onda cai para zero – em termos mais simples, são pontos de escuridão completa inseridos no campo de luz. Assim, é possível criar disparos de escuridão e até mesmo raios de escuridão, manipulados como se fossem raios de luz.

Agora, uma equipe internacional de cientistas acaba de demonstrar experimentalmente uma teoria longamente debatida, em que os cálculos mostravam que seria possível criar hélices de escuridão, autênticos vórtices de não-luz, e que esses vórtices poderiam ser superluminais.

Vórtices de escuridão

Os vórtices são um fenômeno comum na natureza. Por decorrência há também vórtices de luz. Esses vórtices ópticos estão sendo explorados para uso em comunicações e manipulação de partículas, mas os cientistas estão apenas começando a entender o potencial desse estranho mundo novo da luz.

E, se dá para criar vórtices de luz, então dá para criar também vórtices de escuridão, autênticos “buracos” giratórios na estrutura da onda de luz.

O que os experimentos demonstraram agora é que, assim como um redemoinho em um rio pode se mover mais rápido do que o próprio fluxo do rio, os vórtices de escuridão podem se mover mais rápido do que a onda na qual que se formam. Ou seja, os vórtices de escuridão podem viajar no campo de luz mais rapidamente do que a própria luz se propaga no vácuo. E, como esses vórtices de escuridão não possuem massa e não transportam energia ou informação, eles não violam o princípio de Einstein.

Mais do que uma curiosidade, a demonstração experimental desse efeito tem largo alcance, já que, como se disse antes, há ondas por toda a natureza.

“Nossa descoberta revela leis universais da natureza compartilhadas por todos os tipos de ondas, desde ondas sonoras e fluxos de fluidos até sistemas complexos como supercondutores. Essa descoberta inovadora nos fornece uma poderosa ferramenta tecnológica: A capacidade de mapear o movimento de delicados fenômenos em nanoescala em materiais, revelados por meio de um novo método (interferometria eletrônica) que aprimora a nitidez da imagem. Acreditamos que essas técnicas inovadoras de microscopia permitirão o estudo de processos ocultos na física, química e biologia, revelando pela primeira vez como a natureza se comporta em seus momentos mais rápidos e fugazes,” disse o professor Ido Kaminer, membro da equipe.