Ése es el resultado de un reciente experimento, calificado de asombroso por los propios científicos, y que hoy se publica en Nature, cuando ya ha suscitado el interés de los investigadores. El experimento muestra que la luz en forma de paquetes o pulsos puede, en condiciones muy especiales, sobrepasar 310 veces su propio límite de velocidad (300.000 kilómetros por segundo), establecido en la teoría de la relatividad especial de Einstein. Un pulso de luz que avanza a velocidad tan increíble que, paradójicamente, se detecta a la salida de una caja de gas cesio 62 milmillonésimas de segundo antes que a la entrada.
Un impulso de luz puede ser considerado como cierto número de rayos u ondas que viajan juntos, en cierto modo como un grupo de turistas. Algunos se encontrarán a la cabeza del grueso del grupo; otros se quedarán rezagados, pero el grupo como tal se mueve con una determinada velocidad de grupo. Cuando un pulso de luz se mueve por la mayor parte de los materiales su velocidad de grupo es más pequeña que en el vacío, de la misma forma que un grupo de turistas se mueve más despacio en un museo que en un patio donde no tiene nada que observar. El grado de deceleración caracteriza el índice de refracción del material. Para hacer que la luz se mueva más deprisa de lo que lo haría en el vacío -más deprisa que c- hay que crear un material que tenga un índice de refracción inusual. Esto ya se ha conseguido antes de los experimentos de Wang y su equipo, mediante la utilización de un material que distorsiona la forma del pulso luminoso. Si volvemos a la analogía de los turistas, esto se corresponde con que muchos de ellos se unan a la cabeza del grupo, haciendo correr a los que se quedan atrás. La velocidad de grupo de un pulso así distorsionado puede exceder de c incluso si los rayos en sí mismos no viajan más deprisa que la luz.
Sin embargo, ahora, Wang ha demostrado una transmisión más veloz que c sin distorsión del pulso de luz. En su material, un gas frío de atómos de cesio, las ondas de luz que se propagan son amplificadas en unas frecuencias por interacción con los átomos. Esto produce extraños efectos en el índice de refracción del gas en las cercanías de la frecuencia de amplificación. Para explotar este efecto sin distorsionar el pulso de luz, los científicos tuvieron que utilizar un truco especial que consistió en enviar a través del gas dos rayos láser con frecuencias ligeramente diferentes. Al hacerlo, consiguieron una velocidad de grupo unas 310 veces superior a c - un incremento mucho mayor que lo visto en experimentos anteriores-.
Además, la velocidad de grupo fue negativa, lo que quiere decir que el pulso viaja en la dirección opuesta a las ondas individuales. Es como si al andar en un sentido, el grupo de turistas terminara moviéndose en sentido contrario, como sucede en un atasco, que se propaga hacia atrás aunque los automóviles sigan moviéndose hacia adelante. Este resultado antiintuitivo es posible únicamente porque los rayos de luz, al revés que los turistas, son ondas.
Como consecuencia, parece que el pulso sale de la cámara de gas 62 nanosegundos (milmillónesimas de segundo) antes de que entre.
†Sin embargo, esto no viola la causalidad porque el pulso que viaja acelerado y en sentido contrario no puede mandar ninguna información codificada a mayor velocidad que la de la luz en el vacío y por tanto no puede tener un efecto sobre su propia causa.†
