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cyqdesign

2015-01-27 11:43

科学家改变光子形状让光线减速

格拉斯哥大学的科学家发现了减慢光速的新方法。图为在一次实验中，一个光子的速度超过了另一个光子。

[attachment=61297]

科学家们早已知道，当光穿过水或玻璃之类的材料时，速度会稍微有所减慢。然而在一项最新的研究中，科学家们首次在开阔的空间中减缓了光子前进的速度，说明光速远比我们想象的还要复杂。

[attachment=61298]

　　科学家们早已知道，当光穿过水或玻璃之类的材料时，速度会稍微有所减慢。然而在一项最新的研究中，科学家们首次在自由空间空间中减缓了光子前进的速度，说明光速远比我们想象的还要复杂。

　　北京时间27日消息，据国外媒体报道，科学家们早已知道，当光穿过水或玻璃之类的材料时，速度会稍微有所减慢。但人们普遍认为，光子在穿过自由空间时，速度是不可能降低的，因为不会有任何物质对它造成阻碍。然而在一项最新的研究中，科学家们首次在自由空间中减缓了光子前进的速度，说明光速远比我们想象的还要复杂。
　　该研究结果被发表在1月23日的《科学快讯》(Science Express)上。

　　来自格拉斯哥大学(the University of Glasgow)以及赫瑞瓦特大学(Heriot-Watt University)的研究人员描述了他们在自由空间中减慢光子速度的过程。他们称，通过为光束戴上一副“面具”，他们改变了光子的形状，从而减慢了光子的速度。

　　该研究团队将一道含有许多光子的光束比作一队自行车手，其中车手们轮流骑在队伍最前方。这样一来，尽管车队是作为一个整体在路上前进的，但单个车手的速度在改变位置的时候就会发生变化。因此，我们很难为所有车手定下一个统一的速度。同样的原理也适用于光子。一道光线脉冲中含有许多光子，而科学家们知道，光线脉冲中的每个光子速度大不相同。

　　该研究团队的实验被设置为定时赛形式，实验中同时释放两个光子，让它们穿过一段相当长的距离，奔向终点线。研究人员发现，其中一个光子按预期时间到达了终点，但被“面具”改变了形状的光子则要到达得晚一些，说明它在自由空间中的前进速度要更慢。

　　传播距离为3.3英尺(1米)时，研究团队发现减慢的速度达到了20个波长，这远远超过了测量精度，说明该结果并非试验误差。由此说明，在让光束通过“面具”之后，光子的前进速度比之前减慢了。

　　最重要的是，这和光线在通过玻璃和水之类的介质时速度放缓的原理大不相同。在穿过玻璃和水时，光线只有在通过介质时速度才会变慢，穿过介质之后，速度便会恢复成原速。但如果让光线穿过了“面具”，光子前进的最快速度便会始终受到一定的限制。

　　丹尼尔·吉尔凡尼尼(Daniel Giovannini)是该研究报告的主要作者之一，他表示：“改造后的光束减慢的速度很不起眼，前进了一米之后，它仅仅慢了几微米，但它仍然非常重要。”

　　“我们测量了两种不同的光束，一种叫贝塞尔光束(Bessel beams)，一种叫高斯光束(Gaussian beams)，都得到了类似的结果。”

　　另一位主要作者杰奎琳·罗梅罗(Jacquiline Romero)说道：“在获得这些结果的过程中，我们运用了一些巧妙的、但广为人知的光学原理。”

　　“研究成果清晰地显示，即使是在空气或真空中传播时，光速也可以低于通常认为的299792458米/秒。”

　　“虽然我们测量的只是单个光子，但这一结果也同样适用于一束光。用来制造光束的透镜越大，传播距离越短，效果就越明显，说明这一效应只适用于短距离传播。”

　　迈尔斯·帕杰特教授(Miles Padgett)是该研究团队的领导人，他补充道：“光线传播的速度竟然能变缓，乍看上去的确令人吃惊，但这一结果是建立在坚实的理论基础之上的，我们也对自己的观测过程抱有很强的信心。”

　　“这一研究结果让我们得以用一种全新的方式思考光的特性，我们渴望能继续进行这项研究，并探索它在未来的应用潜力。”

　　“我们希望这一效果能被运用到任何波动说当中去，这样一来，我们就可以在其它波中制造类似的减速效果了，比如说声波。”

光杆司令	2015-01-27 12:47
不知道原理是什么，是涉及到相对论

ysuchai	2015-01-27 14:43
然后呢 gfih;i.pY 。。

mang2004

2015-01-30 01:04

学习新知识。

文章题目和摘要：
Spatially Structured Photons That Travel in Free Space Slower Than The Speed of Light
Abstract:That the speed of light in free space is constant is a cornerstone of modern physics. However, light beams have finite transverse size, which leads to a modification of their wavevectors resulting in a change to their phase and group velocities. We study the group velocity of single photons by measuring a change in their arrival time that results from changing the beam’s transverse spatial structure. Using time-correlated photon pairs we show a reduction of the group velocity of photons in both a Bessel beam and photons in a focused Gaussian beam. In both cases, the delay is several micrometers over a propagation distance of the order of 1 m. Our work highlights that, even in free space, the invariance of the speed of light only applies to plane waves.

tassy	2015-01-30 01:47
不知道光子形状是什么

alec1879	2015-01-30 06:10
這是個很有趣的研究說那有沒有可能讓光速更快呢?

manstruggle	2015-01-30 06:42
学习新知识

wzg_1969	2015-01-30 07:16
学习新知识

即兴以来	2015-01-30 07:47
alec1879:這是個很有趣的研究說那有沒有可能讓光速更快呢? [表情] (2015-01-30 06:10) X -w#E3 k "'q 依据现在的理论不成立

tomryo	2015-01-30 07:50
科学家改变光子形状让光线减速

zhangyuqian1	2015-01-30 08:03
光速减慢很新奇哦

ldmin2008	2015-01-30 08:25
减慢光速的作用是什么？

wtyssg	2015-01-30 08:44
有意思这个

hellaoptics	2015-01-30 08:53
科学家改变光子形状让光线减速

一叶偏舟	2015-01-30 08:57
自己是看不懂了，不知道具体的原理啊 -r/#20Y

cartinom	2015-01-30 09:25
a new world is starting !

819081517	2015-01-30 09:26
学习新知识

redplum	2015-01-30 09:53
颠覆性的成果

1484520617	2015-01-30 10:59
科学家改变光子形状让光线减速

1484520617	2015-01-30 11:00
学习新的知识

庄生晓梦	2015-01-30 11:06
了解。了解

张荣华	2015-01-30 11:14
改变光子形状具体指什么？

fzcxj	2015-01-30 13:31
学习学习！

zzust	2015-01-30 13:35
挺新奇的发现。

wmh1985	2015-01-30 14:10
长见识！

望帝春心	2015-01-30 15:02
谢谢。分享

lzwlzw	2015-01-30 16:24
定时炸弹哈哈哈哈

如兰子云	2015-01-30 16:37
有没有介绍如何改变光子的形状呢

wangjin001x	2015-01-30 16:42
科学家改变光子形状让光线减速

shuttle001	2015-01-30 16:44
这怎么可能，而且比喻也是完全不恰当的。

wwhhff04	2015-01-30 17:39
呵呵呵呵呵

9008zhaoyang	2015-01-30 21:15
不知道光子形状是什么 gupB8 .!

hijackhi	2015-01-30 21:41
改变光子形状

wfn129	2015-01-30 23:19
[资讯]科学家改变光子形状让光线减速

bairuizheng	2015-01-31 00:40
若分成两组一组不变，另一组变成垂直波矢的几个特征平面状的光子群且有一定的间距，同时出发就能知道前后效果。

tassy	2015-01-31 00:41
学习科学新知识

redplum	2015-01-31 07:58
真牛逼

tomryo	2015-01-31 08:34
让光线减速

一叶偏舟	2015-01-31 08:40
jixue guanzhu a

ldmin2008	2015-01-31 08:53
走过，路过，也看过。。。

fly6947	2015-01-31 09:53
突破相对论，让光速加快吧

cartinom	2015-01-31 10:39
really ? JEdtj1v{O so strong quantum technology !

baozi875	2015-01-31 10:42
只能说科学家很强大！

coldsea	2015-01-31 10:58
了解新知识

zhangyuqian1	2015-01-31 11:57
好神奇啊

hijackhi	2015-01-31 12:19
改变光子形状很好

埃土	2015-01-31 12:46
顶一下下

庄生晓梦	2015-01-31 14:03
谢谢你了

huang5299378	2015-01-31 14:16
so crazy!

wangjin001x	2015-01-31 15:07
改变光子形状让光线减速

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