超光速现象！光速不是极限！

华声报讯：中国旅美科学家王力军与他的两位同事利用铯原子气体的反常色散现象，成功地在实验中将激光脉冲群速度达到真空光速的310倍之多。这一现象表明光波群能以“超光速”传播，但与爱因斯坦狭义相对论的基本原则并不矛盾。 　　据伦敦消息，近日，此成果在英国《自然》杂志上发表后，引起世界科学界的关注，很多国家的媒体纷纷报道。 　　王力军介绍说，虽然观察到的光脉冲波峰速度超过光速，但这并不意味着实现了信号的超光速传播。光波是有长度的，只有波头的传播速度才可以算作 是信号的传播速度，作为波峰传播速度的群速度不能用于计算信号传播速度。群速度有可能超光速，但波头的速度是始终超不过光速的，因而与狭义相对论是吻合 的. 　　群速度超光速的现象在理论上早就被预言过，也曾有科学家声称观察到这种现象。但在此前的这类试验中，脉冲或因吸收而严重损失能量，或者波形严 重失真，使得试验结果难以令人信服。王力军等不仅首次为光波群速度可能大于真空光速提供了较为可信的实验证据，而且他们在实验中还发现，利用他们的新方法 使光波群“超光速”传播，能保证光脉冲能量及波形不在介质中发生较大改变。 中国旅美科学家王力军博士在最新一期美国《自然》杂志上发表了有关“超光速” 实验的论文，引起了世界物理学界的关注。美国各家电视、广播、报纸争相报道。王力军博士一时间成为媒体“轰炸”的对象，忙得难于招架。记者通过多种渠道， 总算与他取得了联系并进行了专访。 王博士说，他的实验表明，在人工特制的透明介质中，光波群速度可以远远超过真空中的光速，这是自然界见不到的现象。 由于现代物理学的飞速发展，科学家们近年来在实验室可以制造出自然界见不到的物质和现象。比如：如今常见的激光器也曾被认为是不可能的，但现在已经十分普遍。 王力军和他的研究小组作出的最新实验也是如此。实验采用的是一种新方法。他们用激光将通常为16种量子状态下的铯原子置于仅一种量子状态 之下，组建了一个长6厘米的铯原子气室。在气室入口和出口分别放置了探测器，然后将一束持续时间3．7微秒的激光脉冲射向气室。观察到在气室出口的探测器 相比于真空状况下提前62纳秒测到了同样形状的光脉冲。这表明，强烈的反常色散使得脉冲顶在进入气室之前就已离开了气室。光脉冲在铯原子气体中的群速度为 光速的310倍，脉冲能量及波形在介质传播中无较大改变。 美国《华盛顿邮报》称，这是“一个里程碑式的实验”，“打破了宇宙速度限制”。有媒体甚至认为，王力军等人的研究对爱因斯坦的狭义相对论提出了挑战。 王力军指出，传统物理学认为，任何有质量的物体的运动速度不会大于光速。“尽管这一结论依然正确，但以前被错误地应用于光的领域。我们的实验证明，光的群速度并不为它的真空速度所限，‘超光速现象’也可以在透明介质中发生”。 他诚恳地说，“这不违反狭义相对论的基本原则，也不违背因果律，即事件的原因发生在其结果之前。这种现象并不能用于超光速传递信息或超光速旅行。” 王力军1986年毕业于中国科技大学现代物理系，同年考入美国罗彻斯特大学，从事了6年的量子光学研究，于1992年获得博士学位。其后 又在北卡罗来纳州的杜克大学做了两年的博士后，进行原子物理研究。1996年初，他进入设在新泽西州普林斯顿的NEC基础研究所工作，负责量子光学方面的 研究项目。王力军曾先后发表了数十篇光学方面的专业论文，在繁忙的日常工作中，他还兼任美国光学学会权威杂志《光学通信》量子光学与激光光谱方面的专题编 辑。 谈到自己的工作，王力军一往情深。他说，自己对量子光学有特殊的兴趣，多年来一直辛勤努力，从不敢懈怠。关于“超光速”这一课题，他最 早是在1995、1996年间看了加州大学伯克利分校一位赵教授的论文，产生了浓厚兴趣，开始了有关方面的探索。今年年初以来，他们的实验进入了紧张阶 段，他与几位助手忙了个底朝天。“研究工作实在太忙了，我连休假都免了”。 （本报华盛顿7月23日电） 请参考《人民日报》 (2000年07月26日第七版)