在完美真空中，光子的移動速度約為(wei) 每秒30萬(wan) 公裏。這是信息傳(chuan) 播速度的嚴(yan) 格極限。

　　雖然這一定律不可能被打破，但光本身的一些特性並不遵循這一規則。操縱它們(men) 無法使我們(men) 提前達到外星，但可以為(wei) 激光技術開辟道路。

　　物理學家們(men) 已經對光脈衝(chong) 的速度限製玩了一段時間，利用各種材料，如冷原子氣體(ti) 、折射晶體(ti) 和光纖，將它們(men) 加速，甚至減緩到幾乎停滯不前。

　　如在2000年，華裔科學家王力軍(jun) *在日本電氣株式會(hui) 社(NEC)位於(yu) 美國普林斯頓的實驗室裏，在銫原子氣體(ti) 裏實現了超光速脈衝(chong) 。記錄這一精妙實驗的論文被Nature選為(wei) 封麵文章。

　　這一次，來自加利福尼亞(ya) 勞倫(lun) 斯·利弗莫爾國家實驗室和紐約羅切斯特大學的研究人員在熱的帶電粒子群中實現了這一目標，將等離子體(ti) 中的光波速度微調到——從(cong) 光的真空速度的十分之一到超過30%。

　　這種超光速完全在物理學許可的範圍之內(nei) 。愛因斯坦的的狹義(yi) 相對論穩如磐石。對不起。

　　光子的速度被交織在一起的電場和磁場所鎖定。這一點是無法繞過的，但窄頻率內(nei) 的光子脈衝(chong) 也會(hui) 以創造有規律的波的方式進行推搡。

　　整組光波有節奏的上升和下降，以一種被描述為(wei) 群速度的速度穿過東(dong) 西，正是這種 "波的波" 可以被調整為(wei) 慢下來或加快，取決(jue) 於(yu) 其周圍的電磁條件。

　　用後來解釋貝塞爾光束的形象說法：兩(liang) 道激光交叉，形成一個(ge) 交叉點；當激光轉向的時候，交叉點就會(hui) 向前移動。但實際上，交叉點當然不是一個(ge) 真實的對象。

　　因為(wei) 光的相互作用，以及外界磁場的影響，交叉點這個(ge) 非實體(ti) 的對象的移動速度，可以超越光速。

　　但，顯然我們(men) 無法利用它來超光速傳(chuan) 遞信息，因為(wei) 要想製造一個(ge) 移動的光線交叉點，那必然事先就要存在兩(liang) 道光線。所以要想傳(chuan) 遞信息，直接使用在前麵的光線就行。

　　就我個(ge) 人理解，超光速的光脈衝(chong) 或者說“波的波”，本質上都和光線交叉點差不多。用王力軍(jun) 的說法，一束光裏，大部分區域相互抵消，然後某個(ge) 區域裏加強，形成一個(ge) “亮斑”，類似於(yu) 貝塞爾光束的交叉點。用環境因素控製形成亮斑的區域，實現的效果就是某種對象在光線裏超光速“移動”，但實際上，要想在光裏移動，需要事先鋪設好光路。

　　而即便鋪設好光路之後，試圖用超越光速的“波的波群速度”傳(chuan) 遞信息，也注定會(hui) 失敗。因為(wei) 脈衝(chong) 的形狀總是導致信息失真——就像是試圖用量子隧穿效應傳(chuan) 遞信息一樣。

　　現在，用激光將電子從(cong) 氫離子和氦離子流中剝離，研究人員能夠改變由第二個(ge) 光源發送的光脈衝(chong) 的群速度，通過調整氣體(ti) 的比例控製光速，並迫使脈衝(chong) 改變形狀。

　　整體(ti) 效果由來自等離子體(ti) 場的折射和用於(yu) 剝離它們(men) 的主激光器的偏振光造成的。

　　從(cong) 理論上講，該實驗有助於(yu) 充實等離子體(ti) 的物理學，並對當前模型的準確性提出新的限製。

　　從(cong) 實踐上講，這對正在緩慢開拓的前沿技術來說是個(ge) 好消息，因為(wei) 它們(men) 可以繞過技術瓶頸。

　　激光器將是大贏家，尤其是威力巨大的各種激光器。老式的激光器依賴於(yu) 固態光學材料，隨著能量的增加，這些材料往往會(hui) 被損壞。使用等離子體(ti) 流來放大或改變光的特性將繞過這個(ge) 問題，但為(wei) 了充分利用它，我們(men) 真的需要對其電磁特性進行建模。

　　勞倫(lun) 斯·利弗莫爾國家實驗室熱衷於(yu) 了解等離子體(ti) 的光學性質並不是巧合，它是世界上一些最令人印象深刻的激光技術的所在地。

　　越來越強大的激光器正是我們(men) 所需要的東(dong) 西，應用從(cong) 提升粒子加速器到改善清潔核聚變技術。

　　這項研究發表在《物理評論快報》上。

　　https://www.sciencealert.com/pulses-of-light-can-break-the-universal-speed-limit-and-it-s-been-seen-inside-plasma