真空中光速(c)為每秒接近300000公里。 光速已認為是一切速度的上限。沒有任何事物(資訊或物質)的傳遞可以快過c。 否則愛因司坦的相對論可能土崩瓦解，目前所知的物理定理也將成一片混亂。 兩個新的實驗結果卻顯示，這個這個物理學家一直供奉的定律可能是個美麗的 錯 誤！ 實驗中最扣人心弦的部分為，一光脈衝在進入內含特殊備製的銫 原子氣體的腔之前，氣體就已經發出另一速度為300倍C的光脈衝。 其速 度是如此快，以致於入射光的尖峰(peak)還沒到達腔的這一側之前，它 就已經穿出 腔的另一側。 這就像是，吾人從家中"預見"窗外某路人在過街時，踩在冰上滑倒。所 幸，愛因司坦的 理論，似乎還是沒被推翻。 這是因為，這個觀察結果無 法被及時送回，以改變過去。舉例來說，我們無法及時通知 過街的人，以 改變事件的結果。 由紐澤西州普林斯頓的NEC研究中心的Lijun Wang所寄出的本實驗論文， 正被自然雜誌 審核中。為此實驗奠下基礎的 UC Berkeley的物理 系教授Raymond Chiao則說，"大家對於發現可否認定為真實資訊有著 很大 的爭議。舉例來說，迫在 眉睫的意外的警告，能以超過C的速度送出嗎?"不 過他跟其他物理學家都認為，這是不可 能的。 另一論文，由Italian National Research Council的Daniela Mugnai等 人所撰，敘述微 波在一般空氣中以稍快於C傳遞的 實驗，則已經發表於5月 22日的Physical Review Letters.[1]這個小組聰明地利用反射 光學元件的 組合，來產生微波脈衝， 使其以比C快25%的速度在一個短距離內傳播。 Univ. of Toronto的Aephraim M. Steinberg解釋說，Dr. Wang的實驗所 用的腔，一般是 用來放大雷射光，而不是用來加速 它們的。然而放大作用 只在第二道光為某個頻率時才會發生。Dr. Wang聰明地選擇了一 個稍稍不 一樣的頻率的光波，誘發 銫原子在不扭曲光脈衝的情況下，將之加速。 實驗的另一個改變則是，只有一個特定型態的波可以穿過銫原子。由單 頻光產生的脈衝 訊號，事實上有兩種速度。一為相速 度(phase velocity)。 另一為群速度 。在空氣中，這兩種速度相等。但在受激 的銫原 子氣體裡，它們不僅不等，且以相反 方向行進。這就像是，高速公 路的車陣(congestion packet)，在交通尖峰時刻，延長並 回堵到上個收費 站；即使所有的車都 還在往前進。 這種被稱為反向模(backward modes)的光其實並不是新發現。在電漿 的實驗裡，這些光 經常是被測量的對象。但在本實驗中， 測量的結果卻非常奇 怪：反向光事實上跟受激銫原子先借能量，稍後再歸還。物理學家 還不瞭解過 程中究竟發生什麼事，但大多認為， 這是由入射光的低強度先鋒(low-intensity precursor)，或稱為底端(tail)的波包前端 將要到達的脈衝的資訊，提供給銫原子。 若氣體腔面對入射波這一側稱做近端，另一端則為遠端。事件發生順序為如下所 述：入 射波tail向著腔前進。在其尖峰到達腔的近端之前， 另一個脈衝已經從遠端 發射，以反方向由遠端向近端行進。這個反向脈衝以300倍C的速 度，及時到達近端， 與入射波相會。 其波峰與入射波的波谷產生相消干涉。由此，入射光消失並歸還先 前從遠端向銫原子借 的能量。在Dr. Wang的實驗中， 入射脈衝到達腔的近端之時， 出射脈衝已經傳播了60呎之遠。吾人若只觀察實驗的始末 ，則只會看到一個脈衝不 知怎麼地， 以快過C的速度，在時間上往前跳了一下。 對大多數的物理學家來說，由於銫原子腔經由precursor的形狀來重建整個脈衝，所 以這 個實驗並未推翻任何基本定理。 但並不是所有物理學家都同意，這個問題已經 圓滿被解答。來自義大利小組的Dr. Ranfagni就認為，這個問題 依然待解(open question)。而Univ. of Cologne的Dr. Guenter Nimtz，則抱持著另一個 看法。他 認為，這些 實驗事實上已經以超光速(superluminally)的速度來傳遞資訊。但是既 使如此，Dr. Nimtz還是認為，這些技術 並不允許吾人將資訊送回過去。他說，在本 質上，讀取送達資料所耗去的時間將會用掉 先前所"賺得"的時間， 使得回傳資訊， 並改變過去變得不可能。 --

※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 61.223.35.232