你能想象有这样一种物质吗?想象一下|量子技术造就地球上最奇异的物质——不受重力影响,能抓住光( 二 )


你能想象有这样一种物质吗?想象一下|量子技术造就地球上最奇异的物质——不受重力影响,能抓住光
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我们习惯于将光速看作一个普适常数 。 我们被告知 , 没有什么能比真空中的光速(每秒30万千米)更快 。 但光通过诸如空气、水或玻璃这样的介质时 , 它的速度会降低 。 以玻璃为例 , 光在其中的传播速度是真空中的三分之二 。 但即使是真空中光速的三分之二依然非常快 。 通过计算 , 我们需要制作一块5×10^15米厚的玻璃才能实现 。 超流体在这方面则突出了自己的优势 。 20世纪90年代末 , 哈佛大学罗兰科学研究所的丹麦科学家琳恩·韦斯特高·豪(LeneVerstergaadHau)使用玻色爱因斯坦凝聚体 , 将光速降低到了每秒1米 , 这相当于人类步行的速度 。
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虽然豪的凝聚体并非真正的缓速玻璃 , 但它仍是一个了不起的成就 。 事实上 , 缓速玻璃存在一个问题——从不同方向进入玻璃的光通过玻璃的时间各不相同 。 这也是我们现实生活中光通过任何玻璃时都会发生的情况 。 只是在一般情况下 , 这个时间差可以小到忽略 。 缓速玻璃的情况则有点特别:试想有张1厘米厚的玻璃 , 光从玻璃的正面穿透需要耗费1年的时间 , 光从玻璃的对角线穿透需耗费1.4年的时间 。 如此 , 你在玻璃的内侧看到的图像将会是一堆毫无意义的杂乱光子 。 鉴于此 , 欲将缓速玻璃变为现实 , 就需要引入某种类型的全息技术 , 使位于玻璃外侧的整个图像能作为一个单一的单位整体通过缓速玻璃 。
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如果你需要的只是光而并非图像 , 这个问题将不复存在 。 例如 , 我们假想将一片“时间深度”约为12小时的缓速玻璃板悬挂在一条街道距离地面几米高的地方 。 白天 , 从不同方向射向玻璃板的光线会渐序透过玻璃 。 夜晚 , 光从玻璃中流泻而出 , 照亮了它的下方 。 它是典型的自然光照明 , 而非人工照明—自然光在穿透这片玻璃时发生了时间延迟 。 这将是完美的人造光 , 无需任何电力就能持续发出光亮 。
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事实上 , 这个构想仍然停留在科幻阶段 。 豪的玻色爱因斯坦凝聚体需要花费巨大的资金以将温度控制到绝对零度的附近 , 且还必须有激光的配合 。 这比今天我们所见的任何路灯产生的费用更昂贵 。 如果将来 , 人们能生产出这类物质的室温材料 , 缓速玻璃将会为我们带来巨大的变革 , 它的潜力将得到广泛应用 。
来源:探索日记