光速最快光速恒定是現代物理學基本杠杠，自從愛因斯坦廣義相對論定下了這個杠杠，曆經100年檢驗越來越牢不可破。

但不少人有這樣一個疑問，有沒有辦法讓光速慢下來呢？

當然有，如果不設定條件，起碼有三種方法。

光速常量的精确值為299792458m/s，就是每秒約30萬公裡。但這種速度是指在真空中，在不同的介質中 ，光速有不同的速度，但都是會慢一些。

因此，要讓光速慢下來，在不同的介質中就可以實現。

光的傳輸速度在玻璃中每秒約20萬公裡，在酒精中每秒約22萬公裡，在水中每秒約22.5萬公裡，在冰中每秒約23萬公裡。

空氣對光的折射率為1.0008，因此光在空氣中的傳播速度為299792458/1.0008=299552816m/s。

因此光在空氣中的速度衰減一般忽略不計，和真空中一樣，一般都采用每秒約30萬公裡。

那麼這個世界有沒有一種環境可以讓光速在真空中慢下來或者停滞呢？

絕對零度就是熱力學溫度0 K，又叫零開爾文，相對攝氏度為-273.15℃。

絕對零度可以把光凍住嗎？當然可以。

我們知道現代物理學有兩塊天花闆，一塊就是光速極限，這個世界上沒有物質能夠達到和超越光速，一個最小的粒子也不行；還有一塊就是絕對零度，是我們世界理論上的最低溫度，隻可意會，不可言傳，也就是不可能達到。

這兩塊天花闆在目前理論框架下是無法突破的。

既然不可能達到，因此即便有人認為絕對零度能夠把光凍住，也無法實現。

事實上，理論上認為，絕對零度絕不是把光凍住那麼簡單，而是象征着死寂。

死寂不是某一個生物或者事物的死亡，是一切都化為烏有。

達到了絕對零度，不是光子會凍住，而是沒有了光子，密度為零，空間為零，運動停止，整個世界都沒有了，更沒有了我們這些觀測者，所有現有的理論和規律都失效了，主導世界的四種基本力也沒有了，誰去觀測了解光子是凍住了還是沒有凍住？理論上就是烏有了，還怎麼凍住？

因此這種“凍住”的辦法不在三種辦法裡面算賬。

那麼就是說光在真空中是沒辦法減速的了？顯然不是這樣，我們有科學家早就做過實驗了，制造一個特殊環境，光在真空中的速度就可以慢下來。

其實，并不一定要到絕對零度，當物質非常接近絕對零度時，就會發生奇異的變化。

這是将光減速的第二種辦法。

所謂玻色~愛因斯坦凝聚，是1924年玻色和愛因斯坦從理論上預言存在的一種物質狀态，他們認為當溫度足夠低，原子運動速度足夠慢時，它們會集聚到能量最低的同一量子态，所有原子就像一個原子一樣，物理性質會完全相同。

玻色-愛因斯坦凝聚專指玻色子原子在冷到接近絕對零度時，所呈現出的狀态。

這個溫度有多低？

宇宙微波背景輻射約2.7K，也就是約-270.45℃，科學家們認為在宇宙最冷的回力棒星雲，溫度隻有1K。

但目前人類在國際空間站上已經制造出-273.149999999999℃的溫度，就是距離絕對零度隻差0.000000000001℃，差萬億分之一開爾文就到了絕對零度。

玻色-愛因斯坦凝聚态就是在這種超低溫狀态下(根據被冷凍的玻色子不同，溫度也不同）獲得的。

在極低溫度下，玻色子性質發生根本變化，呈現出氣态或超流物質狀态（物态），被認為是物質除了固态、液态、氣态、等離子态後的第五态。

這個世界上已經發現了幾百種粒子，通過長期研究認識，被科學家們分為兩大類，即玻色子和費米子。

玻色子不遵循泡利不相容原理，費米子則相反。玻色子自旋量子數為整數0、1......，費米子自旋量子數為半整數1/2、3/2......。

玻色子有兩種：基本玻色子主要有傳遞基本相互作用的膠子、光子、z、引力子，和給其他粒子提供能量的希格斯粒子，俗稱“上帝粒子”；複合玻色子由偶數個費米子組成，有介子、氘核、氦-4等。

費米子有輕子、核子和超子，包括中子、質子都屬于費米子，具有在低溫下發生費米子凝聚态的性質，被認為是物質的第六态。

但光子屬于玻色子，我們今天是講光速怎麼變慢，所以就主要講玻色子凝聚态，不講費米子凝聚态了。

科學家們在1995年就制造出了波色~愛因斯坦凝聚态，從而實現了這二位科學家的預言。

這種性質符合量子力學的基本原則~不确定性原理。這個理論認為，粒子的動量（或速度）越精确，其位置就越無法精确，反之亦然。極低溫度下玻色子原子由于動量極小，因此位置就非常不确定，占據的體積大大增加，原子波函數疊加在一起，重疊合并成為玻色-愛因斯坦凝聚态。

玻色-愛因斯坦凝聚态具有許多有趣的特性，比如它們導緻了非常高的光學密度差，這樣使用激光可以改變其原子狀态，使它們對一定的頻率和折射率驟增，光速就會在其中驟降，達到每秒幾米甚至凍結。

1999年，丹麥物理學家萊娜·韋斯特高·豪領導的一個團隊，就成功利用超流體減緩了一束光的速度，達到每秒17米，到了2001年，她已經能夠讓一束光完全凍結。

這種對光減速并凍結的技術，實際上是在玻色-愛因斯坦凝聚狀态下，光穿過超冷氣體，并與這些氣體粒子發生作用導緻的現象，這項研究揭示了光和物質相互作用轉化的一些機制，對量子加密和量子計算技術開發有着重要意義。

玻色-愛因斯坦凝聚态是一個很複雜甚至難以理解的過程，作為科普，我們隻要知道在這種狀态下光速能夠減慢就行了。

當然，這種光速減慢并非光本身基本性質有什麼變化，隻是發現了光子在某種特定條件下具有某些新的特性。這項研究為人類打開了另一扇門，将會帶給我們一片新的天地。

所謂“眼光”本身當然沒有什麼光，這個問題我在過去有過多次闡述，有興趣的朋友可以參看過去時空通訊發表的文章。

這裡說的提高人類捕捉光的速度，是借助人類智慧發明的儀器設備。

在我們日常生活中，光速太快了，唰的一下，一秒鐘就可以圍繞着地球轉幾圈，怎麼來捕捉到光速呢？現代飛秒攝像技術，從另一個角度為我們放慢了光速。

1秒看起來很短，但現代理論卻把秒分成很長的一串數字。

1秒等于1000毫秒，1毫秒等于1000微秒，1微秒等于1000納秒，1納秒等于1000皮秒，1皮秒等于1000飛秒，1飛秒等于1000阿秒，1阿秒等于1000仄秒，1仄秒等于1000幺秒。

這就是時間的微觀單位。

飛秒攝像的寓意就是攝像速度快到每飛秒1幀，飛秒是多少？是1千萬億分之一秒。

實際上，現在的所謂飛秒技術并沒有達到那麼高。據報道，美國加州理工學院研究人員發明了一個高科技設備叫CalTech，是迄今世界上最快的相機，每秒鐘可以拍攝10萬億幀。

這比飛秒慢了100倍，但比皮秒要快10倍，所以介于皮秒和飛秒之間，号稱飛秒攝像機也不為過。

光速每秒約3億米，這台相機每秒可以拍攝10萬億幀，也就是每幀照片上光速隻移動了10萬分之一米，1米為1000毫米，光速每移動1毫米就被拍攝了100次，這樣光走的再快也被捕捉現了原形。

這裡說的是光速本身沒有慢，但由于人的眼睛借助自己的發明變快了，相對來說，在這樣的火眼金睛下，光速就變成了慢動作。

現在，科學家們還嫌這個速度慢了，希望有朝一日真正達到飛秒級，就是每秒1000萬億幀的拍攝速度，讓光速在人類面前變得比蝸牛爬還要慢。

光速雖快，但在不斷求索的人類面前，有的是辦法讓他慢下來。

這種慢并沒有推翻人類對光速性質的認識。

感謝閱讀，歡迎讨論。

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