繼5年前中國(guó)旅美科學(xué)家王力軍及其同事在實(shí)驗(yàn)室中成功使激光脈沖群速度超越光速之后,瑞士洛?？萍紝W(xué)院研究小組近日宣布,他們采用新技術(shù),運(yùn)用簡(jiǎn)單設(shè)備就能降低或提高光的運(yùn)動(dòng)速度,甚至使光停止.這項(xiàng)研究成果將發(fā)表在22日出版的《應(yīng)用物理通訊》雜志上.
現(xiàn)成光纖即可降低光速
瑞士研究人員說(shuō),他們通過(guò)現(xiàn)成的光纖就可以降低光速,而不用像以往試驗(yàn)?zāi)菢颖仨氁揽康蜏貧怏w或結(jié)晶固體等特殊媒介.
研究項(xiàng)目負(fù)責(zé)人呂克·特沃那茲說(shuō)：“作為一種簡(jiǎn)單、費(fèi)用低廉而且能控制任意波長(zhǎng)（光）的技術(shù),這有著巨大的優(yōu)勢(shì).”
瑞士科學(xué)家認(rèn)為,他們的研究將對(duì)無(wú)線電通訊事業(yè)產(chǎn)生重大影響.目前,雖然信息可以通過(guò)光纖傳遞,但其實(shí)際傳播速度卻難以達(dá)到每秒30萬(wàn)公里的光速.因?yàn)橐袁F(xiàn)有技術(shù),光信號(hào)在生效前必須轉(zhuǎn)為速度低得多的電子信號(hào).而瑞士科學(xué)家采用的新技術(shù)可以使信息傳播中省去電子信號(hào)轉(zhuǎn)換這一步驟,令信息真正能以光速傳遞.
光自身能打破速度極限
《自然》雜志5年前曾經(jīng)登載過(guò)一篇引發(fā)廣泛爭(zhēng)議的試驗(yàn)報(bào)告.美國(guó)日本電氣公司（NEC）普林斯頓研究所科學(xué)家王力軍等人當(dāng)時(shí)在報(bào)告中宣布,他們已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)中突破了光速.
在愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論中,沒(méi)有物體或信息的運(yùn)動(dòng)速度可以比光在真空中的運(yùn)動(dòng)速度更快.但王力軍說(shuō),根據(jù)測(cè)算,在試驗(yàn)中,光束在銫原子氣室中的運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到了光速的310倍左右.
美國(guó)加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的趙雷蒙認(rèn)為,那次試驗(yàn)最為驚人之處在于,它顯示光自身也能打破每秒30萬(wàn)公里的速度極限.
研究成果不違反狹義相對(duì)論
不過(guò),王力軍說(shuō),他們的研究成果并不違反狹義相對(duì)論“物體運(yùn)動(dòng)速度不能大于真空光速”的基本原則,也不違反因果律,即事件的原因必須在其結(jié)果之前發(fā)生.
王力軍等在研究中采用了一種新方法,使一束持續(xù)時(shí)間為3．7微秒的激光脈沖穿過(guò)一個(gè)長(zhǎng)6厘米的銫原子氣室.強(qiáng)烈的反常色散使得脈沖波峰仿佛在進(jìn)入氣室之前62納秒就已離開(kāi)氣室,測(cè)算結(jié)果表明,這一激光脈沖在銫原子氣中的群速度達(dá)到了光速的310倍左右.
雖然觀察到的激光脈沖波峰速度超過(guò)光速,但這并不意味著實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的超光速傳播.光波是有長(zhǎng)度的,只有波頭的傳播速度才可以算作是信號(hào)的傳播速度,但波頭的速度是始終超不過(guò)光速的,因而與狹義相對(duì)論是吻合的.