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■科大物理學系助理教授杜勝望團隊，首次透過實驗證實單一光子不能超越光速極限。香港文匯報記者梁祖彝 攝
香港文匯報訊（記者 歐陽文倩、馮淑環）愛因斯坦被譽為現代物理學之父，他其中一個著名理論，就是沒有任何物質的運動可以超越光速。圍繞有關基礎，學界多年來於科研上更取得不少進展。今年，香港科技大學物理學系助理教授杜勝望及其團隊，更就有關理論取得重大實驗突破！他們透過電磁誘導透明技術，將單一光子（Photon）中的光前驅波分離，並首次證明任何光子都不能超越光速極限，確切證實愛因斯坦的理論。是次實驗結果，也基本推翻透過光子作時間穿梭的理論假設，未來要製作任何時光機，亦只能另闢蹊徑。
試驗證實光子無法超越光速
光速每秒近30萬公里，即可環繞地球7個圈，根據愛因斯坦理論，那一直被視為極限速度。約十多年前科學家一度發現，由一大群光子組成的光脈衝，能出現超光速「視覺效應」，雖然那未足否定愛因斯坦理論，但亦令不少人科學家寄望，嘗試以單光子超越光速並傳遞信息及時間穿梭的可能性。
為探索有關問題，科大杜勝望與其隊伍花了3年時間研究，終在今年得出成果，於上月出版的《物理評論快報》發表作焦點介紹。在實驗中研究人員先產生一對單光子，並控制其形狀，引導其中一個光子通過一團鐳射冷卻的銣原子，利用電磁誘導透明效應，成功將光前驅波（Optical precursor）從單光子中「拆開」。實驗進一步發現，光前驅波就是單光子速度最快的「前驅」部分，而光速移動則是其極限，也就是說，單光子根本無法超越光速，為其速度寫下結論。是次實驗首次為愛因斯坦相關理論提供充分證據，也說明在物理現象中，結果不能先於原因出現。
杜勝望指，若從應用層面看，研究結果主要有兩個意義︰一是證明了單光子不能超越光速，從而減低其他實驗走錯方向的機會，例如時間穿梭的研究，將不可能透過光子來實現；二是為未來信息傳輸加密帶來新啟示，即如通訊只透過單光子進行，過程中只要一有干擾或接觸，就會立刻被發現。
08年加入科大的杜勝望又表示，由於單光子的研究不易控制，現時世界上專家並不多，他們的研究可說是「走在世界最前」，未來也面對極大挑戰。雖然有關實驗大部分儀器均是自行組件，但3年亦已耗資達300萬元，資金分別來自科大及捐贈，但去年起亦開始獲研資局撥款，繼續研究單光子特性。
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