讓“光”慢下來中國科學家成功把光存儲了1小時

2021年06月24日 09:31:53 來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：7812

提到“快”你會想到什么？是在高速公路上每小時馳騁100公里的汽車，還是在鐵軌上時速超過200公里/小時的高鐵，亦或是以800公里時速在天空中翱翔的飛機？然而這些都不是我們所能接觸到的，最快的速度，因為在我們身邊，有一種更快的存在——光。

　　【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】提到“快”你會想到什么？是在高速公路上每小時馳騁100公里的汽車，還是在鐵軌上時速超過200公里/小時的高鐵，亦或是以800公里時速在天空中翱翔的飛機？然而這些都不是我們所能接觸到的，最快的速度，因為在我們身邊，有一種更快的存在——光。

　　光究竟有多快？在不進行干涉的情況下，光每秒鐘便可以傳播超過30萬公里的距離，相當于繞了地球7圈半。也正因如此，光速是目前人類認知里的最快速度。那么假如有一天，人類讓光“慢”下來，甚至“留”住了光，會發(fā)生什么事呢？

　　事實上這并非天方夜譚，德國科研團隊就曾讓光停留了一分鐘，但這一分鐘，并不是人類留住光的極限。就在最近中國科學技術(shù)大學郭光燦院士團隊成功地讓一束長600米的光在一個5毫米的特殊晶體中停留了1小時。這一結(jié)果目前已經(jīng)在國際學術(shù)期刊《自然·通訊》中發(fā)表，而相關(guān)的團隊也接受了媒體的采訪。

　　“留”住光聽起來匪夷所思，其實如果從原理上來解釋，可能初中生就能理解。我們都知道光速很快，但是這并不意味著光速無法改變。這時候可能有讀者會說了：“課本上說光速是恒定的！”確實，在理想條件下，光速是恒定，但是注意，是理想條件。這里的理想條件是什么呢？真空。事實上，光只有在真空條件下速度是恒定的，但是如果傳播過程中存在介質(zhì)，那么光的傳播速度同樣會受到影響，并且，這個影響和介質(zhì)的折射率有直接聯(lián)系。像空氣的折射率接近1，所以光在空氣中的傳播速度與真空中傳播速度幾乎一樣，而水的折射率是1.3，玻璃的折射率是1.5，所以光在水和玻璃中的傳播速度會有所下降。換言之，只要我們能提供一個可供光傳播，并且折射率足夠大的介質(zhì)，那么光的傳播速度便可以慢下來。當然實際的操作過程會更加復(fù)雜，并且還涉及到了光場的激發(fā)等內(nèi)容，這部分更加專業(yè)難懂，或許需要有一定基礎(chǔ)的讀者自己去尋找學術(shù)論文來了解了。

　　那么這項研究究竟有什么意義呢？籠統(tǒng)地來說，這項研究或許會改變我們未來的生活方式。目前，人類在觀測、信息通訊、信息安全領(lǐng)域其實都在依賴光，而對于光的“捕獲”能力，其實也限制了技術(shù)的上限。但如果可以將光固定在一個小小的晶體中，相對來說，單位空間內(nèi)我們便可以收集到更多的信息。這個概念很復(fù)雜，如果簡單地來概括——依靠這項技術(shù)，未來我們有望實現(xiàn)信息通信、數(shù)據(jù)存儲、天文觀測上精度、準度、速度的突破。

　　當然，從目前的研究來說，這項技術(shù)想要走出實驗室投入正式使用仍然存在很多難點，不過從隨著設(shè)備的不斷進步，科研的不斷深入，或許實現(xiàn)技術(shù)突破并投入實際使用，只是一個時間問題。

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