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發表日期 2008-09-20T22:07:38+08:00

     網路上有找到幾篇文章
還蠻有趣的
想問問各位大大對這個超光速的看法:)


Sciscape新聞報導
[Jun 05, 2000]

物理：超光速


編輯 MSC 報導

真空中光速(C)為每秒三十萬公裏。光速被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，這個這個物理學傢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(Cesium) 原子氣體的腔之前，氣體就已經發齣另一速度為300倍C的光脈衝。其速度是如此快，以緻於入射光的尖峰(peak)還沒到達腔的這一側之前，它就已經穿齣腔的另一側。



這就像是，吾人從傢中"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迴，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所寄齣的本實驗論文，正被自然雜誌(Nature)審核中。為此實驗奠下基礎的UC Berkeley的物理係教授Raymond Chiao則說，"大傢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的速度送齣嗎?"不過他跟其他物理學傢都認為，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，則已經發錶於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閤，來産生微波脈衝，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。然而放大作用隻在第二道光為某個頻率時纔會發生。Dr. Wang聰明地選擇瞭一個稍稍不一樣的頻率的光波，誘發銫原子在不扭麯光脈衝的情況下，將之加速。

實驗的另一個改變則是，隻有一個特定型態的波可以穿過銫原子。由單頻光産生的脈衝訊號，事實上有兩種速度。一為相速度(phase velocity)。另一為群速度(group velocity)。在空氣中，這兩種速度相等。但在受激的銫原子氣體裏，它們不僅不等，且以相反方嚮行進。這就像是，高速公路的車陣(congestion packet)，在交通尖峰時刻，延長並迴堵到上個收費站；即使所有的車都還在往前進。



這種被稱為反嚮模(backward modes)的光其實並不是新發現。在電漿(plasma) 的實驗裏，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：反嚮光事實上跟受激銫原子先藉能量，稍後再歸還。物理學傢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。

若氣體腔麵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嚮著腔前進。在其尖峰到達腔的近端之前，另一個脈衝已經從遠端發射，以反方嚮由遠端嚮近端行進。這個反嚮脈衝以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榖産生相消乾涉。由此，入射光消失並歸還先前從遠端嚮銫原子藉的能量。在Dr. Wang的實驗中，入射脈衝到達腔的近端之時，齣射脈衝已經傳播瞭60呎之遠。吾人若隻觀察實驗的始末，則隻會看到一個脈衝不知怎麼地，以快過C的速度，在時間上往前跳瞭一下。



對大多數的物理學傢來說，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傢都同意，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迴過去。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，使得迴傳資訊，並改變過去變得不可能。





原始論文:
[1]D. Mugnai, A. Ranfagni, and R. Ruggeri, Observation of Superluminal Behaviors in Wave Propagation. PRL, V84, pp4830-4833(2000)

參考來源：



New York Times:Light Exceeds Its Own Speed Limit, or Does It?


還有一篇.就另po摟

[ 本帖最後由 dumbmotor 於 2008-9-21 03:13 編輯 ]

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