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科学家证明脉冲传送得比光还快
2001-01-01

科学家证明脉冲传送得比光还快

  爱因斯坦在相对论中提出,光波在真空中的传播速度,是宇宙间速度的极限。简单地说,宇宙中没有任何有质量的东西速度能超越光速。

  一组科学家在7月20日的《自然》杂志发表实验报告,证明脉冲(pulse)能跑得比光快。

  在美国普林斯顿NEC实验室中完成的这项实验,研究人员王利军、亚历山大库兹米奇(AlexanderKuzmich)及阿瑟多加留(ArthurDogariu)把一个激光脉冲通过铯气(cesiumvapour)室。所谓激光脉冲就是极短的光束。

  奇妙的是,脉冲尾巴还未进入铯气室,前沿却已从另一端出来了,看起来就如激光还未进入气室却已从气室中出来的感觉。而这激光脉冲的速度,也比真空的光速快了310倍。

  领导这项实验的华裔科学家王利军说:他们的实验与爱因斯坦的相对论没有冲突,却显示没有东西能比光速快的观念是有问题的。他说,实验之所以能成功是因为激光脉冲没有质量,运用其他有质量的东西作实验就无法取得相同成果。

  参加实验的科学家阿瑟多加留说:“信息基本上就是脉冲。我们提到互联网和光缆传输信息时,脉冲在电缆中能跑多快,信息就能传多快。脉冲速度也就是信息速度的局限。如果创造出不同的媒介,让脉冲在其中更快前进,信息就能更快传送。”

  若信息比光速快 人就能穿梭时空

  NEC实验室负责科学研究的副总裁詹姆斯哈迪(JamesChadi)却解释说,这项实验可不是时间机器。

  实验只证明激光脉冲能比光速快,却无法证明信息也能跑那么快。如果信息能比光速快的话,科幻小说或电影中人类能超越光速后就能回到过去的事情就会发生。而人的所谓现在、过去及未来的概念也会被冲击得粉碎。

  科学界就有所谓的“祖父难题”(grandfatherparadox):一个宇航员乘坐比光速还快的太空船,在太空绕一圈回到地球,发现回到过去,看到年青时的祖父。如果他把祖父杀死的话,那他又是从哪里来的呢?   打个比方,他们的实验就如一队孩子参加障碍赛,来到一堵矮墙前面。孩子代表激光脉冲,矮墙就如铯气室,个子小的孩子被阻挡住,那些高的却已爬过继续前进。

  每个孩子身上都带着一个字,原来队伍的排列使所有字组成一个完整句子,有特定的信息;可是越过矮墙之后,因为孩子先后秩序改变,字的顺序不同了,就凑不成原来的句子。

  信息传输速度受光速限制

  可以这么说,尽管激光脉冲已经以比光速还快的速度过去了,信息却没有过去。王利军就说:“我们的实验与爱因斯坦的相对论绝对吻合。准确地说,信息传输速度才是真正受光速所限制。”

  所以,我们当然还是无法把信息在时间长河中往回送。这项纯物理的实验,目前虽然还没有什么实际用途,可是在科学界却引起巨大反响,以前认为不可能的事情,现在却被证明是可能的;物理上牢不可破的时间金科玉律,现在却有新的铨释。

  实验也改变另一看法,物理学家一向认为,光波脉冲与它所传递的信息是同样速度的,现在却证明它们是两个不同的东西,不一定是同速的。

资料来源:凤凰网

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