我们经常听到“光速”,想到加速。这是因为光通常在几秒钟内从月球到地球约240,000英里。但你知道它也可以被减慢吗?
1999年,哈佛物理学家Lene Hau成功将光速减慢至每秒17米。几乎相当于高峰时段的汽车速度。到2001年,她能够完全停止光。
这怎么可能?
Hau通过发现一种全新的物质状态来改变光速。当原子在低温高真空空间中紧密堆积时,它们失去了作为单个粒子的身份。相反,它们彼此融合,开始表现得像一个超级原子。
在这种奇异的物质状态下,光呈现出更具人性的维度;你几乎可以触摸到它。
Lene Hau
Hau是该实验的首席科学家,实验在Rowland Institute of Science进行。团队的其他成员包括:Zachary Dutton、Cyrus Behroozi和Steve Harris。 (来源:Harvard)
他们为什么要研究这个?
主要原因是对这种新物质状态的纯粹好奇。在此过程中,他们发现了减慢光速的若干实际用途,包括创造新型激光以及以更少的能量和空间传输数据、图片甚至声音。
我们之所以进行这些研究是因为我们对这种新物质状态感到好奇。我们想要了解它,探索所有可以用它实现的事情。
Lene Hau
为新物质构建容器花费了Hau的团队数年的时间。在此之前,他们进行了一系列长时间的试运行,以确保所有参数正常工作。 (来源:Harvard)
实验进展如何?
Hau的研究证明光速可以被改变。实验结果不仅仅是积极的。
有太多因素必须顺利,但结果最终超出了我们的预期。看到光束几乎停下来,真是令人着迷。
Lene Hau
(来源:Harvard)
这是否是首次有人尝试研究新形态的物质?
对此问题的简短回答是否定的。新形态物质的概念最早由阿尔伯特·爱因斯坦和萨蒂恩德拉·纳特·玻色于1924年提出。根据他们的理论,当原子在低温下彼此足够接近时,它们会锁定。这就是Hau所称的产生波动的单一物质球体。
尽管该理论自20年代就已提出,但直到1995年才真正实现。玻色-爱因斯坦凝聚态远超其时代。他们只需要合适的技术来实现它。 (来源:Harvard)
这项技术如何帮助我们的日常生活?
虽然以这种方式减慢光速并不直接违背任何物理原理。根据相对论,任何事物都未被改变。
然而,减慢光可以帮助我们更好地理解玻色-爱因斯坦凝聚态这种奇异的物质状态。突破旧极限的技术起初总是昂贵且不切实际;随后才会变得更便宜、更易于使用。
Lene Hau
(来源:Harvard)






