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Atualizado 14 de abril de 2026

Físicos confirmaram surpreendentes pontos escuros dentro da onda de luz, mais rápidos do que a própria luz, como previsto há 50 anos. Uma conquista inédita em microscopia eletrônica, com aplicação imediata. Indicando que onde há luz há “escuridão”.

A pesquisa foi publicada na Revista Nature.

Estaríamos prestes a usar essa ‘assinatura quântica’ na geometria da luz para redefinir as telecomunicações e a computação?

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A seguir veremos como os físicos conseguiram medir e confirma o paradoxo da velocidade de fase e como a “escuridão” dentro da luz quebra as barreiras de Einstein. Em texto, imagens e vídeos.

Vídeo 1: A escuridão Superou a Velocidade da Luz!?

Vídeo 2: Físicos em choque! Fóton não é o que pensamos O que há de estranho na velocidade da luz?

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Conquista inédita em microscopia eletrônica: a medição direta de “pontos escuros” dentro de ondas de luz confirma uma previsão da década de 1970

Tudo o que você sabe sobre a velocidade limite do Universo está prestes a ser reescrito pela própria luz.

Um enigma de 50 anos resolvido na física quântica: confirmados ‘pontos escuros’ superluminais dentro de ondas de luz.

Físicos confirmaram que, dentro de uma onda luminosa, existem singularidades — ‘pontos escuros’ — que se propagam a velocidades superluminais, mais rápidas do que o limite c de Einstein.

Não é ficção, é engenharia quântica de precisão. Ao desvendar esse ‘paradoxo da velocidade de fase’, a ciência prova que o Universo, no fundo, é um gigantesco sistema de informação quântica onde a escuridão não é apenas a ausência de luz, mas um módulo de sincronização geodésica.

Os vórtices de luz já são bem conhecidos, mas as atenções agora se voltam para os vórtices de escuridão. Imagem: Zhipeng Yu et al. – 10.1186/s43593-024-00077-3

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Nas última décadas pesquisas sobre a natureza da luz tem surpreendido a comunidade.

Mergulhar na natureza paradoxal da luz é o nível máximo de complexidade que podemos ter na atualidade. Com reflexos teóricos e práticos para fotônica, telecomunicação, computadores quânticos, nanotecnologia, medição, eedicina, IA e muito mais.

Estamos falando da confirmação de um fenômeno que desafia a nossa percepção intuitiva da relatividade: a existência de pontos escuros, ditos nós ou singularidades ópticas, dentro de uma onda de luz que se propagam mais rapidamente do que a velocidade “c” da própria luz.

Dizer que “a escuridão é mais rápida que a luz” é a analogia poética e técnica perfeita para explicar a distinção entre a velocidade de fase (dos nós) e a velocidade de grupo (da informação/energia).

Este é também um marco na história da busca pela “assinatura quântica” na geometria da luz, um enigma previsto há meio século.

Os pesquisadores que lideraram o estudo inovador são da Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação Andrew e Erna Viterbi: o Prof. Ido Kaminer, os doutorandos Tomer Bucher e Alexey Gorlach, o Dr. Arthur Niedermayr e o Dr. Shay Tsesses, que concluiu seu doutorado no laboratório do Prof. Guy Bartal no Technion e atualmente é pesquisador de pós-doutorado no Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT).

O artigo é resultado de uma extensa colaboração internacional que envolveu pesquisadores do Technion, da Universidade Bar-Ilan, do MIT, da SIOM, de Harvard, da Universidade Stanford, da Milano-Bicocca e do ICFO.

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Os “pontos escuros” na luz medidos são minúsculos “buracos” na estrutura da onda, os vórtices, um fenômeno comum na natureza

Como algo dentro da propria luz poderia se deslocar mais rápido do que a luz, se as teorias de Einstein indicam que nada poderia viajar mais rápido do que a luz?

Os “pontos escuros” medidos pelo grupo são essencialmente minúsculos “buracos” na estrutura da onda. Conhecidos como vórtices, esses buracos são um fenômeno comum na natureza:

Encontramos vórtices em ondas oceânicas, correntes de ar e até mesmo no café quando o mexemos ou o despejamos na pia.

O conceito de projéteis de luz trouxe um nível de controle adicional, permitindo programar a velocidade da luz em seu trajeto. Imagem: Li/Kawanaka – 10.1038/s42005-020-00481-4

Por mais estranho que pareça – imagine um vórtice em um rio ultrapassando o fluxo de água em que existe – o fenômeno é real. Até então, isso era baseado em teoria.

A conquista da equipe de pesquisa agora o confirmou experimentalmente.

Como isso é possível?

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Afinal, Einstein estabeleceu que a velocidade da luz no vácuo é o limite máximo de velocidade. No entanto, a relatividade aplica essa restrição especificamente à matéria com massa e aos sinais que transmitem energia ou informação.

Os vórtices observados no Technion não têm massa e não transportam energia ou informação, o que significa que não violam o princípio de Einstein.


Mas o que são exatamente essas entidades em forma de vórtices?

O truque para fazer a luz superar sua própria velocidade máxima é trabalhar com pulsos, alterando seu formato de onda. Imagem: Yessenov/Abouraddy – 10.1103/PhysRevLett.125.233901

Como mencionado, esse fenômeno foi previsto na década de 1970 como resultado direto da interferência aleatória de ondas, e muitas tentativas foram feitas desde então para demonstrá-lo experimentalmente.

O sucesso da equipe do Technion se baseia na construção de um sistema de microscopia exclusivo no Centro de Microscopia Eletrônica do Technion.

Ao integrar um sistema a laser com uma configuração optomecânica avançada em um microscópio eletrônico especializado, os pesquisadores alcançaram resolução temporal e espacial recorde.

Os vórtices (pontos escuros) foram medidos em um material específico (hBN), preparado pela Profª. Hanan Herzig Sheinfux da Universidade Bar-Ilan. Nesse material, as ondas de luz se transformam em ondas especiais de “luz-som” (polaritons).

Estas ondas especiais de “luz-som” podem ser consideradas ondas de luz que se movem a uma velocidade excepcionalmente lenta, cerca de 100 vezes menor que a velocidade da luz no vácuo, ou ondas sonoras que se movem a uma velocidade excepcionalmente rápida. É dentro dessas ondas “desaceleradas” que os vórtices de luz podem “saltar” e ultrapassar a velocidade da luz.

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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

Conforme os pesquisadores, as singularidades de fase, pontos que carregam carga topológica quantizada, agora foram descobertas como lei universal.

Características universais encontradas em diversos sistemas de ondas, desde superfluidos e supercondutores até campos acústicos e ópticos

Mas não se engane: Vórtices de luz podem levar muitas informações, com potencial para acelerar comunicações ópticas em 50 vezes. Imagem: Seok Woo Yun

Além do sucesso histórico desta observação experimental específica, o Prof. Kaminer explicou:

“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.” Afirma o Prof. Kaminer.

A medição da rápida “dança” dos vórtices de luz abre novas direções científicas, com potencial impacto no desenvolvimento de tecnologias de microscopia, óptica baseada em nanoestruturas, pesquisa em supercondutividade e métodos para codificar informações quânticas em materiais.

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O pesquisadores demonstraram esses fenômenos usando avanços combinados de hardware e algoritmos em microscopia eletrônica ultrarrápida, alcançando resoluções espaciais e temporais, cada uma uma ordem de magnitude abaixo do comprimento de onda e do período do ciclo polaritônico.

As descobertas aprofundam nossa compreensão das singularidades de fase e sua universalidade, permitindo sondar a dinâmica de defeitos topológicos em escalas de tempo anteriormente inatingíveis.

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Bibliografia

Revista Nature

Superluminal correlations in ensembles of optical phase singularities
DOI: 10.1038/s41586-026-10209-z

Revista Physical Review Letters

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Stimulated generation of superluminal light pulses via four-wave mixing

doi.10.1103/PhysRevLett.108.173902

Revista Physical Review Letters
Accelerating and Decelerating Space-Time Optical Wave Packets in Free Space
DOI: 10.1103/PhysRevLett.125.233901

Revista Communications Physics
Optical wave-packet with nearly-programmable group velocities
DOI: 10.1038/s42005-020-00481-4

Análise Audiovisual

Vídeo 1 Ciência News: A escuridão Superou a Velocidade da Luz!?

Vídeo 2 PIPA: Físicos em choque! Fóton não é o que pensamos O que há de estranho na velocidade da luz?

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Confirmado Enigmáticos “Pontos Escuros” Dentro da Luz Mais Rápidos do Que Ela | Nature & Space

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