Пловец, рассекающий воду со скоростью бегущих по ней волн, оказывается в странном положении: волны, которые он сам же и порождает, не могут ни обогнать его, ни отстать. Они скапливаются у носа пловца и застывают. Похожее явление возникает, когда источник света движется внутри вещества со скоростью, совпадающей со скоростью переноса энергии волн. В новой работе показано, что для поверхностных волн — тех, что бегут по границе раздела сред, — такое совпадение приводит к появлению застывших волновых картин, которые неподвижны относительно источника.

Обычно при движении быстрее фазовой скорости возникает излучение Черенкова — световой конус, как у сверхзвукового самолёта. Но авторы рассмотрели другой случай: скорость источника совпадает не с фазовой скоростью (скоростью гребней), а с групповой скоростью — скоростью, с которой волны переносят энергию. В средах, где эти скорости сильно различаются, эффект проявляется при гораздо меньших скоростях источника. Поверхностные волны от природы медленны, поэтому для них такое совпадение достижимо даже при умеренных скоростях.

Усиление проявляется и в механике: на источник действуют увеличенные оптические силы и вращающие моменты. Это похоже на то, как резонанс раскачивает качели — если толкать их в такт, амплитуда растёт без дополнительных усилий. Здесь роль толчков играет движение источника, а роль качелей — поверхностные волны.

Практическая ценность в том, что эффект достижим не только при реальном движении, но и при синтетическом — когда свойства среды меняются во времени так, будто источник движется. Это открывает путь к управлению светом и силами в микро- и наномасштабах без механических перемещений.