如何看待苏格兰科学家成功降低光速？ 论文出处： Arxiv: http://arxiv.org/abs/1411.3987 Science Express: http://www.sciencemag.org/content/early/2015/01/21/science.aaa3035 他们放在 Arxiv 上的论文开头有个"One sentence summary": The group velocity of light in free space is reduced by controlling the transverse spatial structure of the light beam. 看来这并不是在奇怪的非线性介质中完成的。 知乎用户，专注电磁隐身衣，酷爱英伦摇滚 为了方便理解，放一张图，左右两束光或者两个光子，最开始是一样的，但是左边这个光子经历了一个 mask，改变了它在横截面上的波矢，所以它跑得慢了。 按照这个理论，只有真空中的平面波是 299,792,458 m/s，因为它在横截面上的波矢为 0。其它的，比如激光，都要跑得慢一点。 下面是一些理论。 我大概看了一下文章，主要机理大概是这样。 在矩形波导中，低于截止频率，相速度会超光速，所以根据 我们可以知道群速度会降低。 这其中的根本原因是，在波导中，电磁波的波矢在横截面上（xy 平面）有分量 那么根据色散关系，可以得出，kz 是小于 k0 的，这就说明，群速度肯定是不等于 k0 的。 也就是说只要在横截面上有分量，或者说不是平面波，可能就会导致传播方向上的群速度小于 c 的速度。(c 是平面波在真空中的速度) 这个非常有意思，也就是说一般的激光它的群速度都是小于 c 的！那么多激光实验，是不是都存在这种问题呢？ 具体到 bessel beam，它是一束类似激光的光束， 相速度跟群速度是这样的关系，kr 代表在半径方向上的分量。 所以可以看出，群速度 vg,z 肯定小于 c 的。 文中估计实验中常用的 bessel beam 走一米大概比真空中的平面波（平面波在横截面上没有波矢）慢 10 微米。所以测量比较难，后面部分都在讲如何测量 bessel beam 的群速度的。 这么小的差别怪不得平时注意不到。 文章大概是想阐述这样一个道理，它从更基本的角度阐述了 slow light 的原因。并且提出了与以往完全不同的现象，光的群速度在真空中也可以小于 c。以往的 slow light 均是让光与物质相互作用。 常见的 slow light 机理大概有四种， 第一种是在光子晶体中，光子晶体中的波导会表现出很强的 slow light 效应。 第二种是基于 EIT 现象或者 fano resonance。 第三种是基于 spp，spp 色散曲线在接近渐进线时有很强的 slow light 效应。 第四种大概是基于负折射率材料。 我初步分析，所有这些现象都可能用这篇文章提出的更基本的原理进行解释。 至于测量方面，文中采用 Hong–Ou–Mandel effect。让一束光通过分光镜变成两束，然后其中一束不做任何变化，另外一束通过一个 mask 改变它的横截面的波矢，然后利用 Hong–Ou–Mandel effect 得出速度之差。 我看 physics world 上有很多讨论，并且也有一些 comments 出现，主要这个涉及到了光速，时间，空间的本质，可能带来一些颠覆性。 另外 science express 上的文章，就是已经被 science 接受但是还没有发表的文章。这些文章是精选出来的，让你提前过眼瘾。 查看知乎原文
