Резултатите бяха публикувани в списание Nature от екип на Израелския технологичен институт „Технион“, който за първи път записва в реално време т.нар. оптични фазови сингулярности. Тези миниатюрни области в светлинното поле, в които интензитетът пада до нула, са известни и като оптични вихри. Те не представляват физически частици и не пренасят енергия или информация, затова движението им не попада под ограничението за скорост, което важи за материята и сигналите в теорията на относителността.
Експериментът беше извършен в шестостенен борен нитрид (hBN), където възникват фонон-поляритони — хибридни вълни на светлината и решетъчни колективни възбуждания, чието разпространение е значително по-бавно от това на светлината във вакуум. За наблюдение на вътрешната им структура бяха използвани лазерна микроскопия и ултрабърз електронен микроскоп, което позволи нанометрова пространствена и фемтосекундна времева резолюция. По този начин бяха проследени десетки сингулярности в процесите на възникване, движение и изчезване.
В един от заснетите случаи две сингулярности с противоположен „заряд“ се доближиха, ускориха и накрая анихилираха; непосредствено преди срещата тяхната привидна скорост надхвърляше скоростта на светлината, феномен предсказан математически преди десетилетия. В наблюденията средната скорост на сингулярностите леко превишаваше тази на светлината, а при около 30% от регистрираните случаи беше отчетено „свръхсветлинно“ поведение при дадените експериментални условия. Подобни ефекти не са уникални за оптиката и се срещат и при други вълнови системи, включително течности и квантови материали.
Научният принос е в новия метод за директно и високорезолюционно проследяване на ултрабързи вълнови процеси и в разширяването на разбирането за динамиката на фазовите сингулярности. Откритието не позволява предаване на информация по-бързо от светлината и следователно не противоречи на теорията на относителността, но предлага инструментариум за по-прецизни измервания в нанотехнологиите, оптиката и изследването на квантови системи, както и за изучаване на нови аспекти от поведението на вълните.