光速17m/S的條件是什么？

【專家解說】：光速為零，且是相對的，在真空中是不大可能的，但在介質(zhì)中是有希望的。早在三年前，我就在《洛陽日報》科技版上看到了美國一家科研機(jī)構(gòu)聲稱他們在鈉原子凝聚狀態(tài)下使光的速度降到了17m/s的報道。無庸質(zhì)疑，介質(zhì)的性質(zhì)可以影響到光的速度，但究竟是哪些性質(zhì)對光速有影響？很容易會想到密度，但水晶石的密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過磚塊，為什么光可以穿過水晶石而不能穿過磚塊？可見密度不是最根本的原因，那是什么呢？ 撇開介質(zhì)的因素不說，如果光速真的可以為零，那將是一番什么樣的景象？ 假設(shè)可以完成這樣一個實(shí)驗：讓光源發(fā)出的光通過介質(zhì)，然后改變介質(zhì)的性質(zhì)，使光的速度降到零，最后撤去光源，那么，光便停在了其中，無頭無尾。無論這種情景是否存在，只從理論上分析，應(yīng)該是可以的。 再改變介質(zhì)的性質(zhì)，使其回到原來的狀態(tài)，那么，原來靜止的光束會有什么樣的變化？是原速前進(jìn)還是繼續(xù)靜止？ 后來又看到報道說，在實(shí)驗室里，科學(xué)家們已經(jīng)使光速停止了下來，但這種“停止”不是真正的停止，停止后還可以恢復(fù)到原來的速度繼續(xù)前進(jìn)。這我就真的很難理解了。 既然光已經(jīng)停止了，那就是說明光子已經(jīng)失去了它的動能，那么，即使介質(zhì)恢復(fù)到原來的性質(zhì)，光子也不可能再獲得這部分動能而繼續(xù)前進(jìn)。就象一個運(yùn)動的小球在摩擦力的作用下逐漸靜止在粗糙的平面上一樣，它的動能以熱能的形式傳給了平面，平面不可能再把這部分能量轉(zhuǎn)變成小球的動能。就算光子真的可以獲得原來的能量，那也只能是象水分子一樣做毫無規(guī)律的布郎運(yùn)動。子彈獲得能量后能向前射出，是因為有槍栓的限制，活塞獲得能量后能上下運(yùn)動，是因為有氣缸的限制，光子有什么來限制呢？ 光子的本質(zhì)到底是什么呢？ 物質(zhì)，能量，還是二者兼有？ 光子的能量是以什么樣的形式存在著呢？動能，勢能，熱能，磁能，還是其他的什么形式？ 物質(zhì)和能量是以什么樣的形式結(jié)合在一起的？運(yùn)動的小球失去動能后還是小球，U235失去核能后就不再是U235了，光子像小球，想U235，還是兩者都不象？靜止的“光子”還是不是光子？能量是否可以脫離載體而單獨(dú)存在呢？ 如果光子是物質(zhì)，那么光子有質(zhì)量嗎？ “物體的引力能使光線彎曲”，黑洞的巨大引力使經(jīng)過它旁邊的光線發(fā)生彎曲甚至是被吸收，根據(jù)萬有引力定律（F=GMm/R2）可知，光子應(yīng)該是有質(zhì)量的，也只有在這種情形下，才有可能被吸引。 如果光子真的有質(zhì)量，那么光子有慣性嗎？ 在光速不變原理中，特意強(qiáng)調(diào)了真空中的光速與光源的運(yùn)動沒有關(guān)系，從中可以推出光子沒有慣性，即是沒有質(zhì)量。如果這個推論成立，則有了下面這個有趣的現(xiàn)象： 假設(shè)在引力可以忽略的宇宙空間中存在一個二維坐標(biāo)系，有一個光源從y軸負(fù)半軸出發(fā)以速度v勻速向正方向運(yùn)動，當(dāng)經(jīng)過原點(diǎn)時開始發(fā)射垂直于運(yùn)動方向且與x軸正方向相同的光束，那么以坐標(biāo)系為慣性系將會觀察到如圖的光束：連接x軸和y軸；向遠(yuǎn)離原點(diǎn)的方向勻速運(yùn)動；∠Ａ＜45度；只有V=C時，才有∠Ａ＝45度，但這是個極限。 光速是速度的極限，是根據(jù)相對論速度疊加公式U=（U`+V）/（1+U`V/C2）推出來的，“如果U`和V都很大，例如十分接近光速，它們的合速度也不會超過光速，也就是說，光速是速度的極限”。 在此所說的速度就應(yīng)該是相對地面的一個相對速度，雖然絕對速度不能超過光速，但相對速度卻可以（推測）。粒子對撞機(jī)所利用的就是粒子間的相對速度吧？ 如果讓兩個相對運(yùn)動的粒子速度都為2C/3，那么他們的相對速度就會超過4C/3，即使他們的速度都是C/2，那么它們的相對速度也大于C，因為有相對論的存在（相對論認(rèn)為，高速運(yùn)動的物質(zhì)通過單位距離的實(shí)際時間要比理論時間短）。 在狹義相對論基礎(chǔ)上，愛因斯坦有向前邁了一步，發(fā)展到了廣義相對論，按照廣義相對論的說法，由于物質(zhì)的存在，實(shí)際空間并不是均勻的，而是彎曲的，由此，我想到了天文學(xué)上的“蟲洞”。 人們平常說的空間是一個三維空間，把三維空間抽象成一個平面，然后彎曲，如圖所示，那么在彎曲形成的兩個平面間就有可能形成“蟲洞”。從A到B，如果沿面走常規(guī)的路線會十分漫長，如果經(jīng)過“蟲洞”將會十分便捷。“蟲洞”之說在天文學(xué)上有著重要的意義，如果沒有空間彎曲就不會有“蟲洞”之說。