Странное явление: нашли ли ученые способ обойти скорость света?

Исследователи из США представили модель, позволяющую волне выглядеть так, будто она движется быстрее ожидаемого, а при определенных условиях — даже быстрее скорости света. Явление связано с тем, как волны, достигающие цели по разным путям, соединяются друг с другом. По словам ученых, открытие может быть актуально не только для звука в воде, но и для света в вакууме, не опровергая при этом фундаментальные принципы физики.

Все началось с попытки решить практическую задачу. Исследователи, отслеживающие китов в океане, используют подводные записывающие устройства. Когда животное издает звук, каждое устройство улавливает его в немного разное время. Сравнивая эти показатели, можно оценить местоположение источника звука.

Однако иногда результат оказывается неточным. Причина в том, что звук не обязательно достигает устройства по одному пути. Часть сигнала может дойти напрямую, в то время как другая отражается от поверхности воды. Когда два пути встречаются, они влияют друг на друга, меняя форму сигнала, который фиксирует прибор.

Предыдущее исследование тех же авторов, опубликованное в 2025 году, показало, что этот процесс может заставить звук выглядеть так, будто он движется медленнее. Новая работа направила эту идею в иное русло. Исследователи Джон Спейсбергер из Пенсильванского университета и Юджин Трай из Океанографического института Вудс-Хоул изучили ситуации, в которых два пути синхронизируются. Результат: пик объединенного сигнала может появиться раньше, чем соответствующая точка на прямом пути.

В проведенной ими симуляции звук двигался в воде со скоростью около 1500 метров в секунду. Однако в некоторых случаях пик сигнала выглядел так, будто он перемещался со скоростью около 1695 метров в секунду, а в другом сценарии достигал 2783 метров в секунду. Со стороны кажется, что волна совершила невозможное, но здесь кроется важное отличие. Ничто на самом деле не превысило скорость света. Исследователи не утверждают, что нашли способ передавать информацию быстрее света.

Чтобы проверить это, они создали модель, в которой источник передает один из двух вариантов — 0 или 1. Результат был ясен: несмотря на то, что пик сигнала может появиться раньше, новая информация не достигает цели быстрее, чем это позволяет прямой путь.

«Мы доказываем, что скорость информации меньше или равна скорости света в вакууме, поэтому явление не нарушает специальную теорию относительности», — поясняют исследователи.

Это можно сравнить с двумя людьми, приходящими к месту встречи с разных направлений. Каждый прибывает в разное время, но их встреча создает новую картину, которую нельзя приписать только одному из них. Так же и в этом случае: сигнал, приходящий напрямую, и сигнал, прошедший по другому пути, соединяются и создают новую форму. В результате самая заметная точка в сигнале может появиться там, где мы не ожидали ее найти. Поэтому, если измерять только положение пика, возникает ощущение, что волна продвинулась с аномальной скоростью, но это не означает, что материя, энергия или информация проделали путь с такой скоростью.