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科学家发现一种能使光速降低的“介质”

http://www.sina.com.cn 1999年2月21日 13:12 新华社

  据新华社北京2月20日电 一个国际科研小组利用一种超
低温原子云为“介质”,成功地使光在其中的传播速度降低
到真空中的2000万分之一。这一成果在光计算机、光通信等
领域具有广阔的应用前景。

  光在这一“介质”中传播速度最低时达到每秒17米,而
目前自行车比赛世界纪录保持者每秒最快可骑92米,能够将
在新“介质”中传播的光远远抛于身后。这些科学家希望不
久还将使光的速度进一步降低到每小时40米左右,慢到几乎
与乌龟爬行相等的速度。

  光在真空中速度可达每秒30万公里,它在进入水或玻璃
等介质后由于折射关系传输速度会变慢,但在普通的光学材
料中减慢光速的程度存在一定限制,一般只会减慢到原来的
几分之一。但在特定条件下,这种限制可以打破,光速也因
此而可能减慢至惊人程度。

  科学家采用的新“介质”由施加激光后的超低温原子云
构成。研究人员首先将大量钠原子组成的原子云冷却至接近
绝对零度后形成所谓的“玻色-爱因斯坦凝聚”状态,在这
种低温状态下原子的速度几乎等于零,结果钠原子就被迫互
相重叠,形成一种“冷凝物”。然后科学家用激光束处理“
冷凝物”,大幅度地改变了它的折射率。科学家们将一束黄
色激光通过该“冷凝物”后,成功地观测到了黄色激光光速
大幅度降低的现象。穿过“冷凝物”后出来的激光肉眼无法
看到,但是仪器显示它的颜色与进入时的激光颜色相同。科
学家们认为,这一成果有很多实际用途。比如这种新介质不
会使热能随激光而传递到被激光所照射的物质上,对于研制
未来的光学计算机具有非常重要的意义。记者毛磊 谷利源