香港科技大學(xué)驗證愛因斯坦理論 光子不能超越光速極限
據(jù)香港文匯報報道,愛因斯坦被譽為現(xiàn)代物理學(xué)之父,他其中一個著名理論,就是沒有任何物質(zhì)的運動可以超越光速。圍繞有關(guān)基礎(chǔ),學(xué)界多年來于科研上更取得不少進(jìn)展。今年,香港科技大學(xué)(下面簡稱科大)物理學(xué)系助理教授杜勝望及其團(tuán)隊,更就有關(guān)理論取得重大實驗突破。 他們透過電磁誘導(dǎo)透明技術(shù),將單一光子(Photon)中的光前驅(qū)波分離,并首次證明任何光子都不能超越光速極限,確切證實愛因斯坦的理論。是次實驗結(jié)果,也基本推 翻透過光子作時間穿梭的理論假設(shè),未來要制作任何時光機(jī),亦只能另辟蹊徑。 光速每秒近30萬公里,即可環(huán)繞地球7個圈,根據(jù)愛因斯坦理論,那一直被視為極限速度。約十多年前科學(xué)家一度發(fā)現(xiàn),由一大群光子組成的光脈沖,能出現(xiàn)超光速“視覺效應(yīng)”,雖然那未足否定愛因斯坦理論,但亦令不少人科學(xué)家寄望,嘗試以單光子超越光速并傳遞信息及時間穿梭的可能性。 為 探索有關(guān)問題,科大杜勝望與其隊伍花了3年時間研究,終在今年得出成果,于上月出版的《物理評論快報》發(fā)表作焦點介紹。在實驗中研究人員先產(chǎn)生一對單光 子,并控制其形狀,引導(dǎo)其中一個光子通過一團(tuán)激光冷卻的銣原子,利用電磁誘導(dǎo)透明效應(yīng),成功將光前驅(qū)波(Optical precursor)從單光子中“拆開”。 實驗進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),光前驅(qū)波就是單光子速度最快的“前驅(qū)”部分,而光速移動則是其極限,也就是說,單光子根本無法超越光速,為其速度寫下定論。此次實驗首次為愛因斯坦相關(guān)理論提供充分證據(jù),也說明在物理現(xiàn)象中,結(jié)果不能先于原因出現(xiàn)。 杜勝望指,若從應(yīng)用層面看,研究結(jié)果主要有兩個意義:一是證明了單光子不能超越光速,從而減低其它實驗走錯方向的機(jī)會,例如時間穿梭的研究,將不可能透過光 子來實現(xiàn);二是為未來信息傳輸加密帶來新啟示,即如通訊只透過單光子進(jìn)行,過程中只要一有干擾或接觸,就會立刻被發(fā)現(xiàn)。 |