挑战相对论：真空状态下改变光速！

光速比我们想象的要复杂得多。

科学家们早就知道，当光穿过水或玻璃等材料时，速度会稍微减慢。然而，人们普遍认为，当光子穿过*空间时，不可能降低速度，因为没有任何物质会阻碍它。然而，在一项新的研究中，科学家第一次减缓了*空间中光子的速度，这表明光速比我们想象的要复杂得多。

研究结果发表在1月23日的《科学快报》上。

格拉斯哥大学和赫里奥特-瓦特大学的研究人员描述了他们在*空间减缓光子的过程。他们说，通过在光束上放置一个“掩模”，他们改变了光子的形状，从而减慢了光子的速度。

一个光子的速度超过另一个光子。

研究小组将一束包含许多光子的光线与一队骑自行车的人进行了比较，骑车人轮流骑在队伍的前面。因此，尽管车队整体上在公路上行驶，但是当改变位置时，单个驾驶员的速度将会改变。因此，我们很难为所有司机设定一个统一的速度。同样的原理也适用于光子。光脉冲包含许多光子，科学家们知道光脉冲中每个光子的速度是非常不同的。

研究小组的实验被设定为一场计时比赛，其中两个光子被同时释放，并被允许穿过相当长的距离到达终点线。研究人员发现，其中一个光子达到了预期的终点，但是被“掩模”改变了形状的光子到达得更晚，这表明它在*空间的移动速度更慢。

当传播距离为3.3英尺(1米)时，研究小组发现减慢的速度达到了20个波长，这远远超过了测量精度，表明结果不是测试误差。这表明在光束通过掩模后，光子的前进速度比以前慢了。

最重要的是，这与光穿过玻璃和水等介质时会变慢的原理大相径庭。当穿过玻璃和水时，光速只有在穿过介质时才会减慢。通过介质后，速度将恢复到原来的速度。然而，如果光穿过光罩，光子的最快速度总是有限的。

该研究的主要作者之一丹尼尔·乔瓦尼说:“修正光束的减速速度非常小。前进一米后，它只慢了几微米，但仍然非常重要。”

“我们测量了两种不同的光束，一种叫做贝塞尔光束，另一种叫做高斯光束，得到了相似的结果。”

另一位主要作者杰奎琳·罗梅罗(Jacquiline Romero)说:“在获得这些结果的过程中，我们运用了一些聪明但众所周知的光学原理。”

“研究结果清楚地表明，即使在空气或真空中传播，光速也可能低于通常认为的299792458米/秒。”

“虽然我们只测量一个光子，但这个结果也适用于一束光。用于制造光束的透镜越大，传播距离越短，效果越明显，这表明这种效果仅适用于短距离传播。”

该研究小组的负责人迈尔斯·帕吉特教授补充道:“乍一看，光的传播速度会减慢的确令人惊讶，但这个结果是建立在坚实的理论基础上的。我们也对自己的观察过程充满信心。”

“这项研究结果使我们能够以一种全新的方式思考光的特性。我们渴望继续这项研究，并在未来探索其应用潜力。”

“我们希望这种效应可以应用于任何波动理论，这样我们就可以在其他波中产生类似的减速效应，比如声波。”