Когда свет попадает в материалы, он замедляется из-за своего показателя преломления (из-за поглощения и переизлучения фотонов).
Но есть ли способ увеличить скорость самого света? Может ли быть какой-то материал, который увеличивал бы, а не уменьшал скорость света?
Да, скорость света может превышать , но это несколько техническая ситуация и не представляет собой нарушение относительности.
Как вы сказали, изменение скорости света в каком-то материале происходит из-за взаимодействия света с электронами в этом материале. Когда вы находитесь далеко от любых электронных переходов, взаимодействие относительно мало, однако, когда энергия света соответствует электронному переходу в материале, показатель преломления быстро меняется и фактически может стать отрицательным.
Причина, по которой это важно, заключается в том, что в большинстве материалов свет имеет две скорости: фазовую скорость и групповую скорость . Это групповая скорость, о которой мы обычно думаем как о скорости света, потому что групповая скорость обычно представляет собой скорость, с которой может передаваться информация, а информация не может передаваться быстрее света. Групповая скорость определяется выражением:
Рядом с электронным переходом меняет знак, и в этом случае можно превышать . Это называется аномальной дисперсией . Однако в этих условиях уже неверно, что это скорость, с которой передается информация, поэтому нет нарушения относительности.
См. эту статью от Nature для некоторых хороших диаграмм изменения показателя преломления и дополнительной справочной информации.
Возможно, в области слегка отрицательной энергии пары зеркал Казимира . Однако эффект действительно мал.
Возможно, если взаимодействие света произойдет с сильной электромагнитной силой
Просто подумайте об этом
Брэндон Энрайт
Сенсебе