1: 2015/01/27(火) 23:46:26.03 ID:???.net
掲載日:2015年1月27日

 グラスゴー大学などの研究者チームが、自由空間(物質が存在しない空間)を移動する光を減速させることに初めて成功した。これまで、真空中の光の速度は、一定不変の物理的尺度とされてきたが、今回の結果は
その前提を覆すものだ。

 研究チームは、光子(フォトン)を液晶マスク(liquid-crystal mask)装置に通して形状を変化させ、形状が変化していない光子と速さを競わせる実験を行った。その結果、形状が変化したほうの光子は、1mの移動距離において最大20波長分の遅れが観測された。これは、光が自由空間において減速しうることを示す初めての実験結果だ。

 自由空間中の光の速度は、秒速2億9,979万2,458mであり、この速度は一定不変とこれまで考えられていた。光は、水やガラスの中を通過する間は減速するが、通過した後は再び光速に戻る。しかし今回の実験では、光子はマスクを通過した後も、やや減速した状態を維持した。

 グラスゴー大学の光学研究グループに属するマイルズ・パジェット教授が指揮し、エディンバラにあるヘリオット・ワット大学と共同で実施された今回の研究は、『Science』誌のオンライン先行掲載版「Science Express」に発表された。

 研究チームは今回の実験について説明するのに、光ビームのふるまいを、自転車レースの集団の走りにたとえている。
光は、「粒子」と「波」の両方の性質を併せもつため、個々の光子の形状を「波」として変化させる一方、ふたつの光子の移動速度を「粒子」として競わせることが可能だ。

 自転車レースの集団は、全体としては一定速度で移動していても、個々の選手は集団内での順位を入れ替えつつ、各自異なるスピードで走っている。同じことが光にも当てはまり、1本の光ビームは複数の異なる速度で構成されている。

続きはソースで

<画像>
image from Shuttersock
http://wired.jp/wp-content/uploads/2015/01/shutterstock_165977129.jpg

<参照>
BBC News - Scientists slow the speed of light
http://www.bbc.com/news/uk-scotland-glasgow-west-30944584

University of Glasgow :: University news
http://www.gla.ac.uk/news/headline_388852_en.html

Spatially structured photons that travel in free space slower than the speed of light
http://www.sciencemag.org/content/early/2015/01/21/science.aaa3035

<記事掲載元>
http://wired.jp/2015/01/27/speed-of-light-slowed/

引用元: 【光学】自由空間において光の速度は一定でないことが、初めて証明される

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