科学家确定光子的传播速度不能超过光速

香港科学家声称已经证明单个光子在真空中的传播速度不可能超过光速，这使得时间旅行看似不可能。

这些发现与爱因斯坦的说法相符，爱因斯坦认为光速是“宇宙的交通法则”，换句话说，没有任何东西能比光传播得更快。当然，人类对时间旅行的梦想长期以来一直寄希望于爱因斯坦是错的。该团队表示，1999 年，科学家发现光脉冲在某种特定介质中以超光速（比光更快）传播，这给了我们一线希望。不幸的是，后来发现这只是视觉效果，所涉及的光子实际上无法传输信息。

从那时起，人们就一直在争论单个光子是否真的能够比光速传播得更快。这项实验由香港科技大学杜胜旺教授领导的团队进行，他们使用可控波形测量了光子的极限速度。新闻稿中对此进行了解释：

“科大团队的演示不仅需要产生单个光子，还需要将光学前驱体（即光脉冲前端的波状传播）与光子波包的其余部分分离。为此，杜教授的团队产生了一对光子，然后让其中一个光子穿过一组激光冷却的铷原子，产生一种称为电磁感应透明 (EIT) 的效应。他们首次成功观察到单个光子的光学前驱体。

研究团队发现，作为单光子中传播速度最快的部分，前驱波前始终以真空光速传播，而单光子的主波包在任何色散介质中的传播速度都不会超过真空光速，在慢光介质中最多会延迟500纳秒。即使在超光速介质中，当光脉冲峰值的群速度超过真空光速时，单光子的主波包也不可能比前驱波传播得更快。”

这对我们来说意味着：可能没有时间旅行。杜说，他们的研究结果“证实了信息以光传播的速度的上限。通过表明单个光子不能比光速传播得更快，我们的研究结果结束了关于单个光子携带信息的真实速度的争论。”这反过来表明，时间旅行是不可能的，几十年来广受喜爱的科幻小说可能并非完全基于事实。

【每日邮报、香港科技大学】