Η πιο εξωτική ιδιότητα του φωτός: κινείται προς τα πίσω

Το φως μπορεί να κάνει παράξενα πράγματα λένε οι επιστήμονες, λόγου χάριν φαίνεται να μπορεί να κινηθεί γρηγορότερα από την ταχύτητα του φωτός σε ένα μέσον και μάλιστα μπορεί να πηγαίνει και προς τα πίσω.
Ο Robert Boyd, ένας ειδικός της οπτικής στο πανεπιστήμιο του Ρότσεστερ στη Νέα Υόρκη μαζί με τους συναδέλφους του προκάλεσαν ένα περίεργο τέχνασμα χρησιμοποιώντας μια οπτική ίνα εμπλουτισμένη με έρβιο - ένα σπάνιο στοιχείο που επιλέχθηκε για να επιτρέψει την ενίσχυση του φωτεινού παλμού - το ίδιο είδος ίνας που χρησιμοποιείται και στις τηλεπικοινωνίες.
Οι φυσικοί διαχώρισαν ένα απλό παλμό λέιζερ στα δύο, στέλνοντας τον ένα να ταξιδέψει μέσω της οπτικής ίνας και επιτρέποντας στον άλλο παλμό να ταξιδέψει χωρίς παρεμβολή. Αρκετά παραδόξως, η πρώτη ακτίνα βγήκε από το άλλο άκρο της ίνας μπροστά από τον παλμό της σύγκρισης. Πιο περίεργα ακόμα, το φως που βγήκες ξέφυγε προτού ακόμη να εισαχθεί το αρχικό φως στην ίνα.
Αυτό που είχε συμβεί ήταν ότι μόλις εισήχθηκε ο αρχικός παλμός στην ίνα, η ίνα κλωνοποίησε αμέσως έναν ίδιο παλμό στο άλλο άκρο της ίνας. Έτσι ο κλωνοποιημένος παλμός βγήκε πριν εισέλθει το υπόλοιπο τμήμα του αρχικού παλμού. Συγχρόνως, ένας άλλος κλωνοποιημένος παλμός γύρισε προς τα πίσω μέσω της ίνας για να εξουδετερώσει τον αρχικό.
Έτσι τελικά, άλλος παλμός εισήχθη και άλλος προέκυψε, αλλά με έναν συγχρονισμό που έδειξε να παραβιάζει το φυσικό όριο της ταχύτητας του φωτός. Η υπέρβαση του ορίου ταχύτητας δεν συνέβη πραγματικά, καθ' ότι ο εξερχόμενος παλμός ήταν τμήμα του αρχικού, που μετασχηματίστηκε λόγω της ενισχυτικής δράσης του έρβιου μέσα στην ίνα, το οποίο προσέθεσε ένα στιγμιαίο ενεργειακό φορτίο.
Για να εξετάσουν εάν ο παλμός ταξίδευε προς τα πίσω όπως φάνηκε, η ομάδα ελάττωνε το μήκος της ίνας κατά λίγα εκατοστά τη φορά και επαναλάμβανε το πείραμα. Κάνοντας τα πειράματα μαζί σε σειρά, πρόσεξαν τότε την οπίσθια πρόοδο της ακτίνας. Η ίδια η ίνα, συμπεραίνουν αναδημιούργησε αμέσως τον παλμό στο άλλο άκρο, στέλνοντας ταυτόχρονα έναν άλλο παλμό προς τα πίσω.
Κανένας φυσικός νόμος δεν παραβιάζεται επειδή οι πληροφορίες στο παλμό ποτέ δεν ξεπερνάνε το φράγμα της ταχύτητας του φωτός. Τα τελευταία χρόνια οι φυσικοί έχουν μάθει επίσης να επιβραδύνουν το φως από τη συνηθισμένη ταχύτητα των 300.000 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο. Η αντικατάσταση των ηλεκτρικών διακοπτών με τους οπτικούς buffers που ελέγχουν την ταχύτητα του φωτός θα μπορούσε να οδηγήσει σε αποδοτικότερα δίκτυα μεγάλων τηλεπικοινωνιών.