研究發現光速應被理解成一種極限 並非恆定不變

參考消息網1月19日報導 外媒稱，光並不總是以光速傳播。一項新的實驗揭示出，操控光脈衝的結構會減慢其傳播速度，甚至在真空條件下也是如此。

據英國物理科學新聞網站1月17日報導，相關研究論文報告已在美國阿奇夫論文預印本網站上發布。這篇已被刊登的論文記述了從實驗中得出的證據，即物理學領域裡其中一個最重要的常數——光速應被理解成是一種極限，而不是光在真空中傳播時恆定不變的速度。

紐約羅切斯特大學的光學物理學家羅伯特·博伊德說：「這項研究給人印象非常深刻。它其實顯而易見，你會想知道自己最開始為何沒有認識到這一點。」

英國格拉斯哥大學光學物理學家邁爾斯·帕吉特帶領的研究團隊展示出在不同情況下發射光子束高速傳播所產生的結果。這些光子束除結構外其他性質都彼此相同。他們發現，結構光的傳播速度總會慢一些。雖然人們在日常生活中和大部分技術應用領域都沒有認識到這一點，但上述新研究凸顯出有關光的行為的一種此前未得到重視的基本細微差別。

通常以字母c表示的真空光速是一個基本物理常數。它對物理學許多分支領域的研究尤其是愛因斯坦的相對論而言都至關重要。c的數值已被確定為每秒2.99792458億米，這是光在真空中的傳播速度。一般而言，如果光沒有以這一速度進行傳播，則是因為它正在通過某種材料。例如，光穿過玻璃或水的時候就會減速。

研究人員在實驗中用光子發生器發射出幾對光子束，使它們沿不同路逕到達同一個探測器。在每對光子束中，一束光子通過光纖直接傳播，另一束光子則要穿過某些設備。這些設備會操控光的結構，然後再將其恢復原狀。

如果光的結構無關緊要，那麼兩束光子就會同時被探測器捕捉到。但事實卻不是這樣。研究人員經過測算後發現，每傳播一米結構光就會比普通光遲到若干微米，多次實驗的結果始終如此。

美國北卡羅來納大學夏洛特分校光學物理學家格雷格·格布爾說，這種調整光速的做法對研究超短光脈衝的物理學家而言可能會具有重要意義。