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关于 Ben Owen 博士

问:好像光速并不是恒定的。有人证明光能在室温下以 1.4 倍光速(c)的速度进行传播。
——由 Tatheg 提交

答:您会在新闻中听到很多类似的言论,并且往往都宣称突破了光速 c 的限制。但实际上他们并没有真正做到。

对于任何信号都有两个速度即相速度和群速度。能够超过光速 c 的是“相速度”。相速度可以告诉我们一个纯正弦波的传播速度。但现在中并没有这样的波,因为它是无限延伸并且永远存在的。

现实中的信号由各种频率的正弦波组成,因此,在有限的波长数后,它们会干涉相消,您就得到一个有限宽度和有限延续的信号。当您描述一个真实信号(由不同频率的正弦波组成的波群)的传播速度时,您用的是“群速度”,而这个速度是永远小于光速 c 的。

另外,光在介质中的传播速度要比在真空中慢。因此如果光在某种介质中的传播速度是 0.5 倍光速 c,您再让这个介质以 0.6 倍光速 c 运动,然后您就可以向您的朋友们宣称这个介质比光走得还要快了。类似于契伦科夫辐射(核反应堆所发出的漂亮蓝光就由其产生)的奇妙效应确实存在,但您仍未打破光速的限制,因为所有这些速度最终都不能超过真空中的光速 c 。

还有就是探照灯效应,您将一束光照在远处的一个屏幕上然后用您的手画圈。您会看到屏幕上的光斑在屏幕上的移动速度要超过光速 c ,但其实光斑在屏幕上一点到另一点的过程中并没有传递任何真实的物理信息。

既然爱因斯坦在一百年前就提出了这个速度的限制,我们一直在努力地寻找突破它的方法。但每一次实验都更好地证明了这个限制。

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