科學家在等離子中製造出了超光速光脈衝

一顆宇宙中的光子馳騁在完全真空處，其速度為每秒30萬公里，這就是目前宇宙中訊息傳遞的最高速度。

顯然地在正常的情況下，這個鐵則是無法被打破的，但是科學家藉由使用不同的材料及物體諸如冷原子氣體、折射晶體、光纖等方式調整了光速。這次科學家藉由以上各種不同的方式，讓光在等離子中行走的速度從慢的十分之一光速，到快的超過30%原光速。

所以我們前往毗鄰星只要一盞茶的時間，真正實現超光速飛行嗎？很抱歉，這仍然遵守物理定律，這項速度的描述來源於「波動速度」的概念，將這些光脈衝視為一個群體，則可以見到有些光子跑得較慢，有些光子跑得較快而且具有節奏性及交換性，整體而言「這一群」光子所具有的「群速度」的確有可能超過光速，這只在某些電磁環境合理的條件下達成，但這並不表示訊息的傳遞速度也可以超過光速，因為部分已超過光速的光子會強烈減速，而慢速的相對而言會加速使得所有訊息失真甚至消散掉。

或許你會對超光速旅行大失所望，但是激光技術是這裡的大贏家，老式的激光仰賴於固態光學材料，而隨著能量的增加，這種材料往往容易損壞，利用等離子流來放大或改變光的特性可以解決這個問題，但要充分利用這項結果，還需要對它們的實驗進行一些修改及檢驗。

不論是更快的大型強子對撞機或是核融合發電等都是這些理論的高階應用，它雖然沒辦法讓我們在太空中更快地移動，但它也將會加速這一個過程。

【圖：互聯網；文：節錄自台北市立天文科學教育館網頁】研究全文刊登在2021年5月19日出版的《物理評論快報》