Tres investigadores del NEC Research Institute de Princeton, New Jersey, EE.UU., L. J. Wang , A. Kuzmich y A. Dogariu, anunciaron en la revista "Nature" (406, 277-279, 2000) que en determinadas condiciones experimentales han conseguido que un pulso de luz sobrepasara su velocidad de 297.600 kilómetros por segundo en el vacío, considerada como un límite universal y conocida como la constante c.

Según los autores del trabajo de investigación, a pesar de este hallazgo, la Teoría de la Relatividad Especial de Einstein, en la cual esta constante c es básica (E = mc2) se mantiene.

La Teoría de la Relatividad Especial de Einstein (puesta en entredicho por la lectura rápida de los titulares con los que la mayoría de los medios de comunicación han tratado la publicación del trabajo de L. J. Wang , A. Kuzmich y A. Dogariu) se aplica sólo a sistemas de coordenadas inerciales, en los que es válido el principio de inercia de Newton y se basa en dos conjeturas:
(a) las leyes físicas son las mismas en todos los sistemas de coordenadas en movimiento uniforme relativo entre sí;
(b) La luz se propaga siempre en el espacio vacío con la misma velocidad, la cual es independiente del estado de movimiento del cuerpo emisor y del observador.

Las consecuencias más importantes de la Teoría de la Relatividad Especial son:
(a) La masa de un cuerpo es una función de su velocidad. La masa relativista es la de un cuerpo que viaja a la velocidad de la luz;
(b) La ecuación E = mc2 que relaciona masa/energía en la que c es la velocidad de la luz: La masa es energía y la energía es masa;
(c) Es imposible sobrepasar la velocidad de la luz;
(d) La contracción postulada por Lorentz (1853-1928) -los objetos en movimiento a la velocidad de la luz se acortan a lo largo de la dirección de su movimiento- se explica por la teoría de la relatividad especial;
(e) El tiempo no es un valor absoluto: una persona moviéndose a la velocidad de la luz envejecería más lentamente.

El experimento de L. J. Wang , A. Kuzmich y A. Dogariu ha consistido en hacer pasar un pulso de luz de unos 3 microsegundos de duración a través de una cámara, especialmente preparada, de 6 cm. de longitud, que contiene, como medio de dispersión, cesio en estado atómico.

Mientras que un pulso de luz tarda 0'2 nanosegundos en atravesar una cámara de similar longitud con vacío en su interior, en el experimento con la cámara de cesio pudo comprobarse que la luz emerge de la cámara 62 nanosegundos antes que si se hubiese propagado en vacío.

En otras palabras, el efecto neto puede entenderse como si el tiempo necesario para que el pulso de luz atraviese la cámara de cesio especialmente preparada fuera negativo.

Este avance del pulso supone una diferencia de tiempo de tránsito 310 veces menor.

Ante las erróneas interpretaciones dadas a este extraordinario experimento, las respuestas de L. J. Wang , A. Kuzmich y A. Dogariu son especialmente clarificadoras:
a) El experimento es repetible y de hecho ha sido repetido numerosas veces. El modelo teórico está basado en la teorías existentes sobre el electromagnetismo y la mecánica cuántica.
b) En la cobertura informativa se ha dicho que hemos observado un pulso de luz con una velocidad que excedía a c (la velocidad de la luz de acuerdo con la teoría de la relatividad especial) por un factor de 300. Esto es un error. En el experimento, el pulso de luz emerge en el lado opuesto de la cámara de cesio atómico más pronto que si hubiera recorrido el mismo especio en el vacío, por una direfencia de tiempo de 310 veces el tiempo de tránsito en vacío.
c) Nuestro experimento no entra en contradicción con la Teoría de la Relatividad Especial de Einstein. Puede ser explicado utilizando las teorías físicas actuales que son consistentes con la relatividad. El experimento fue diseñado mediante cálculos que han utilizado dichas teorías. Sin embargo, nuestro experimento demuestra que la declaración "nada puede moverse más rápido que la velocidad de la luz" es errónea. Esta declaración sólo es aplicable a objetos con masa; la luz ha de considerarse como ondas que no tienen masa. En consecuencia, no está limitada por su velocidad en el vacío.
d) No puede explicarse intuitivamente el efecto observado de forma precisa, ya que la cámara especialmente preparada en su interior se encuentra en un estado (cesio tratatado especialmente con láser) que no existe en la naturaleza.
e) De un modo menos preciso, el fenómeno puede comprenderse así:

Un pulso de luz se compone de muchas ondas de diferente longitud de onda (frecuencia). Antes de entrar en la cámara, en su recorrido por el aire, todas las ondas se encuentra en fase, y de este modo constituyen un pulso de luz.
Un poco más adelante siguiendo la dirección de su propagación, las ondas quedan "fuera de fase" y unas ondas bloquean a otras. Dentro de la cámara de cesio atómico las fases de las ondas se modifican y cuando emergen en la pared opuesta de la cámara se ha restaurado las longitudes de ondas, de modo que en las ondas se encuentran de nuevo "en fase", en una reconstrucción exacta del pulso lumínico a la entrada.

En el aire y en todos los materiales de dispersión normal, un pulso de luz no puede "recuperar la fase" para aparecer en un lugar distante en la dirección de su propagación. Normalmente el pulso de luz aparecerá en un tiempo posterior en un lugar distante situado a lo largo de la dirección de su propagación.

Sin embargo, debido a las extraordinarias propiedades de un material de dispersión anómalo (cesio atomizado) un pulso de luz puede refasarse para aparecer en un lugar distante a lo largo de su dirección de propagación. Este pulso de luz se comporta como si emplease un tiempo negativo para recorrer la distancia entre los puntos de entrada y de salida.