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【光在空气中的速度】时空旅行的钥匙,爱因斯坦的预言,中国成功锁住光芒

人类伟大的科学家爱因斯坦曾这样说过。“如果能超越光速,人类就能穿越时空。

”这句著名的话很多人都知道,但是长久以来是被认为不现实的,因为人类要想超越光速,几乎是不可能的。

光有多快呢?光每秒钟便可以传播超过30万公里的距离,相当于绕了地球7圈半,如此快的速度也让光速成为了人类认知里的最快速度。因此普遍认为要想超越光速,就人类目前的速度是做不到的,以后的人类也未必能够办到。

但是,事无绝对,如果说有一天,人类能够让光慢下来,甚至留住了光,你觉得有可能吗?留下光?如果你跟别人说这句话,他们可能会以为你喝多了。但是这并非天方夜谭,之前德国科研团队就曾让光停留了一分钟,但这一分钟,并不是人类留住光的极限。近日,中国科学家发明一种有特殊的技术,可以将光储存在一个很小的晶体内,一个小时候放出,成功的刷新了德国的记录,成为世界第一。

“留”住光乍一听非常不可思议,但是事实上人能是真的能够做到。科学家把一束长600光的光,速度高达300000公里/秒,成功的存储在一个很小的晶体,该晶体达5毫米厚(银币厚度),1小时后该光源释放出来。其实这个原理非常简单,初中生都能理解。

我们都学过物理,都知道光的速度非常快,但是并不意味着光速是无法改变的。课本上虽然说光速是恒定的,但是要注意,前面有理想条件这几个字。这里的理想条件指的就是真空。

事实上,光只有在真空条件下速度是恒定的,但是如果传播过程中存在介质,那么光的传播速度同样会受到影响,并且,这个影响和介质的折射率呈直接联系。像空气的折射率接近1,所以光在空气中的传播速度与真空中传播速度几乎一样,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传播速度会有所下降。

换言之,只要我们能提供一个可供光传播,并且折射率足够大的介质,那么光的传播速度便可以慢下来。当然实际的操作过程会更加复杂,并且涉及到了光场的激发等内容,这部分必须要展开来讲,会说很久。那么小编在这里就不细讲了,有兴趣了解的朋友可以自己去找找相关资料。

现在我们都能够锁住光芒了,那是不是意味着我们可以时间旅行了呢?当然现在还不可以,现在我们只是能够将光存储在容器里暂停一个小时,而要超越它,还需要科学家们继续的努力。

那么既然不能时光旅行,为什么还要储存光呢?光对于我们普通人来说,是一种“看得见,摸不着”的存在,而且日常对光的要求十分的简单,太阳光照射到地球即为白昼,大家可以依靠太阳的光照,进行正常的劳作。夜晚依靠月光,地球的植物进行光合作用。这些光已经足够满足我们的生活需求。但是科学家却发现光的另外用途,很可能改写未来的世界。

在提到光储存的用途之前,我们一定要先了解留住光的意义是什么?未来的用途才可能变得更大。留住光的目的是改变当前的格局。我国现在已经实现了将光储存1个小时,一旦这项科技成熟并改善,将会大大地提升我们当前许多领域的水平和格局;其中影响最大的是通信领域,在我国的量子通信走在世界的前列,是全球公开的最安全的通信加密技术,未来将会更好地保障通信安全。

除了通讯技术外,人类还在观察和安全、无线控制、智能AI等领域依赖于光芒。而对于光的“捕获”能力,其实也限制了技术的上限,但如果可以将光固定在一个小小的晶体中,相对来说,单位空间内我们便可以收集到更多的信息。这个概念很复杂,如果简单地来概括——依靠这项技术,未来我们有望实现很多技术上的超强突破。

光之所以能实现这么多功能,其中主要源于光的本质,那就是光的本身就是电磁波,通过电磁波作为信号传输,不仅距离远,传输稳定的,而且速度快。从目前的研究来说,这项技术想要走出实验室投入正式使用仍然存在很多难点,不过既然能够将光暂停1小时,那么随着时间的推移,暂停的时间会越来越久,而技术的运用也会越来越好,越来越快,最终实现普及。

到时候或许就真的可以时空旅行了,那么那一天到来之后你最想去到哪个时候呢?



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