Unter bestimmten Umständen kann Licht schneller sein als die Vakuum-Lichtgeschwindigkeit (300 000 Kilometer pro Sekunde) und sich sogar gleichsam selbst überholen. Lijun J. Wang und seinen Kollegen vom NEC Research Institute im amerikanischen Princeton, New Jersey, gelang das Kunststück, einen Lichtpuls mit über 300facher Lichtgeschwindigkeit durch eine Kammer zu schicken, die mit kalten Cäsium-Atomen gefüllt war.
Ein endlicher Lichtpuls setzt sich theoretisch aus unendlich vielen Wellen mit unterschiedlichen Frequenzen zusammen. Die sogenannte Phasengeschwindigkeit dieser einzelnen Wellen ist im Vakuum mit der Gruppengeschwindigkeit des ganzen Wellenpakets identisch. Doch in einem Medium mit einem ungewöhnlichen Brechungsindex können sich die Geschwindigkeiten unterscheiden, was eine negative Gruppengeschwindigkeit möglich macht. Und darauf beruht die gemessene Überlichtgeschwindigkeit in Wangs Experiment: Die tiefgekühlten Cäsium-Atome haben Lichtwellen bestimmter Frequenzen so verstärkt, daß diese die sechs Zentimeter große Kammer scheinbar 62 milliardstel Sekunden früher verließen, als sie hineingelangten. Unter anderen Bedingungen können Lichtpulse auch auf wenige Meter pro Sekunde abgebremst werden, was letztes Jahr an der Harvard University gelungen ist.
Wangs Messungen eröffnen faszinierende Aspekte für die Übertragung von Quanteninformationen und einzelner Photonen. Sie widersprechen aber nicht Einsteins Spezieller Relativitätstheorie, nach der sich weder Materie noch Licht schneller als mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten kann. Auch das Kausalitätsprinzip ist nicht widerlegt, wonach sich Ursachen nicht nach ihren Wirkungen ereignen können. Andernfalls wären Zeitreisen möglich.
Hans Groth
