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Technik und Wissenschaft

Dunkle Lichtwirbel bewegen sich scheinbar schneller als das Licht

Kurze Laserimpulse haben gekoppelte Wellen im Bornitrid angeregt, wodurch sich Nullstellen im Wellenfeld scheinbar schneller als das Licht im Vakuum bewegen können, wie am 8. November 2026 berichtet wurde.

Dabei werden weder Energie noch Informationen übertragen, wie aus dem Bericht von Kathrin Klatt hervorgeht. Das Team nutzte eine Kombination aus ultraschneller Elektronenmikroskopie und Elektroneninterferometrie. Damit ließ sich die Stärke des elektromagnetischen Feldes sowie dessen Phase rekonstruieren.

Die räumliche Auflösung lag bei rund 20 Nanometern. Die zeitliche Auflösung betrug drei Femtosekunden. Aus zahlreichen zeitlich verschobenen Aufnahmen entstand eine Bildfolge, welche die Verfolgung der Nullstellen erlaubte.

Im untersuchten Wellenfeld treten Phasensingularitäten mit entgegengesetzter topologischer Ladung auf. Nähern sich zwei solche Nullstellen an, können sie am selben Ort verschwinden. Kurz vor diesem Auslöschen steigt die aus der Positionsänderung bestimmte Geschwindigkeit stark an.

Die Geschwindigkeitsverteilung enthält Werte jenseits der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum. In der vollständigen Autorenfassung wird für die untersuchten Nullstellen ein Mittelwert von etwa 1,04-facher Lichtgeschwindigkeit genannt. Einzelne rekonstruierte Bewegungen erreichen demnach noch deutlich höhere Werte.

Es handelt sich dabei nicht um das Tempo eines materiellen Teilchens. Die Nullstelle ist lediglich eine Eigenschaft des sich verändernden Wellenmusters und besitzt selbst keine Lichtintensität. Ido Kaminer erläuterte dazu in dem Bericht:

Unsere Entdeckung zeigt universelle Naturgesetze, die allen Arten von Wellen gemeinsam sind, von Schallwellen und Flüssigkeitsströmungen bis hin zu komplexen Systemen wie Supraleitern

Ido Kaminer

Ein Modell aus sich überlagernden Zufallswellen beschreibt sowohl die räumlichen Zusammenhänge als auch die beobachteten Geschwindigkeiten. Die dafür entwickelte Elektroneninterferometrie könnte künftig dabei helfen, weitere schnelle Vorgänge in optischen Materialien zu untersuchen.

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Clara Vogt

Über den Autor

Clara Vogt verantwortet das Ressort Technik und Wissenschaft. Sie schreibt ueber KI, Digitalisierung, Forschung und Innovation und uebersetzt komplexe Entwicklungen in klaren, belastbaren Journalismus.

Alle Beiträge erscheinen nach redaktioneller Prüfung gemäß unseren Redaktionsrichtlinien.