從事超光速研究是需要有點精神的。2005年，是愛因斯坦發(fā)表光子學(xué)說和狹義相對論100周年?？v觀愛因斯坦的一生，稱他為偉大科學(xué)家這一點沒有問題。但是，他去世已經(jīng)快半個世紀(jì)了。狹義相對論是相對真相還是絕對真理?對他的理論是僅僅頂禮膜拜還是使之向前發(fā)展？不同的科學(xué)家就有不同的態(tài)度!我們認(rèn)為，不應(yīng)該神化愛因斯坦，不應(yīng)該把他的理論當(dāng)成宗教，要與時俱進(jìn)，要反對“兩個凡是”，這才是對待愛因坦的正確態(tài)度。

——黃志洵

黃志洵：1936年生于北京一中國傳媒大學(xué)微波工程教授，電磁理論與電磁兼容學(xué)專業(yè)方向的博士生導(dǎo)師。中國科學(xué)院電子學(xué)專家所客座研究員。國務(wù)院頒證“做出突出貢獻(xiàn)的專家”。曾主持設(shè)計一系列電子儀器和設(shè)備，并在國內(nèi)外發(fā)表科學(xué)論文120余篇。

超光速研究的后期大約是從2000年開始的。在這一年，旅美的中國青年物理學(xué)家王力軍在《自然》雜志上發(fā)表的一篇論文引起了相當(dāng)大的反響，該文的題目是《增益輔助的超光速傳播》、它描繪了王力軍小組設(shè)計并實施的實驗，特點是使用反常色散狀態(tài)并獲得負(fù)群速。我們知道，雖然在20世紀(jì)初就有一些著名物理學(xué)家(如愛因斯坦、A．索末菲、L.布里淵)討論過負(fù)速度這一概念，但有關(guān)負(fù)速度的實驗卻是在20世紀(jì)末到21世紀(jì)初才真正得以成功的。王的實驗用銫原子氣體在光頻實現(xiàn)了負(fù)群速：Vg=-c／310這時，光脈沖在尚未進(jìn)入氣室時就離開了氣室，這一現(xiàn)象引起了許多爭論。

王力軍小組開創(chuàng)的光脈沖超光速實驗，引起了廣泛的興趣。但是必須指出，理論和實驗都表明，實現(xiàn)負(fù)群速比實現(xiàn)超光速群速要求更強的反常色散，即折射率n隨頻率f的變化關(guān)系要更陡峭，故負(fù)群速是更厲害的超光速。

受王力軍實驗的激勵，隨后在全世界有多個研究組進(jìn)行了類似的量子光學(xué)實驗，例如，美國M．D斯特納等實現(xiàn)了Vg=-c／19.6(2003)，北京大學(xué)的陳徐宗、肖峰等實現(xiàn)了Vg=-c／3000－c／1667(2004)等等。在頻率較低的無線電波段，馬自達(dá)和羅伯遜用電脈沖進(jìn)行實驗也獲得Vg=-1.2c(2002)。上述情況表明，用無源系統(tǒng)或增益系統(tǒng)都能產(chǎn)生超光速群速乃至負(fù)群速，但用增益系統(tǒng)時可實現(xiàn)失真非常小的信號傳送。

近期超光速研究的一個特點是，展開了對各種物理作用的速度的探索。2005年，筆者提出的廣義信息速度(general information ve—locity，GIV)的概念，基于如下考慮：首先，在傳送信號時可以沒有實質(zhì)性的內(nèi)容(即沒有消息)，因而信號速度與信息速度不能混為一談。其次，在GIV中我們列出了作用速度。

那么，什么是作用速度的含義?所謂“作用”對應(yīng)的英文詞是“interaction”，在實際中分為兩種情況：①既有力效應(yīng)又有能量傳遞的作用，如引力場的作用、電磁場的作用、核強力、核弱力作用均屬此類。②沒有力效應(yīng)也沒有能量傳遞的作用，量子糾纏態(tài)即屬此類，亦即EPR問題。實驗證實，在量子世界中似乎有一種超距的、即時的聯(lián)系(相關(guān))存在，體現(xiàn)在量子糾纏態(tài)中，但并未發(fā)現(xiàn)力效應(yīng)、粒子傳遞和能量輸送。

近年來，研究較多的是引力作用速度，并擴(kuò)展到量子糾纏態(tài)的作用速度。對引力速度來講，牛頓認(rèn)為是無限大，愛因斯坦認(rèn)為是c．但也有一系列的超光速數(shù)據(jù)：108c(P．拉普拉斯，1810)，>20c(A．s．愛丁頓，1920)，2 x 1010c(T．佛蘭德倫，1998)。2003年，s.科佩金和E．弗馬龍報告說測出了引力速度，它就是c，但這一報道并未獲得美國科學(xué)界的支持。

1935年，愛因斯坦、波多爾斯基和羅森發(fā)表了一篇批判量子力學(xué)的文章，后來被稱為EPR論文或EPR思維。然而到了1951年D．伯姆所闡述的EPR思維提示了一種奇怪的量子相關(guān)。當(dāng)兩個旋轉(zhuǎn)粒子相互作用后分開很遠(yuǎn)，其自旋相等而相反，故可從一個推斷另一個。根據(jù)量子力學(xué)，兩者的自旋都不確定，直到測出為止。測量確定了一個粒子的自旋方向，量子相關(guān)使另一粒子立即接受確定的自旋。這一結(jié)果即使二者相距若干光年也可成立。這種遠(yuǎn)距離作用暗示著，粒子間有一種超光速作用存在。這是愛因斯坦所不能接受的——正是這類事使他苦惱，并與量子力學(xué)保持距離。

1981年～1983年。法國物理學(xué)家A．愛思博領(lǐng)導(dǎo)完成的實驗，以高精度證明結(jié)果大大違反Bell不等式，而與量子力學(xué)的預(yù)言極為一致。他們的實驗不僅是靜態(tài)的，而且用動態(tài)裝置檢驗了EPR的可分性(即局域性)原則，為物理學(xué)評價提供了可信的根據(jù)。在這些試驗公布之后，擁護(hù)量子力學(xué)、不同意EPR的物理學(xué)家人數(shù)增多了。法國物理學(xué)家Bd’埃斯帕納說：“幾乎可以肯定局域?qū)嵲谡撚绣e誤?！庇锢韺W(xué)家、諾貝爾物理獎得主B．約翰夫森說，也許宇宙的某一部分“知道”另一部分，即一種有條件的遠(yuǎn)距接觸(雖然互相不在一起)。

但是，人們對“超距作用”的存在仍有很大的疑慮(這不就回到了牛頓的絕對空間)。當(dāng)然，也有人(如K．波普)認(rèn)為，“應(yīng)當(dāng)考慮存在超距作用的可能”?？梢?，對EPR思維的討論又與“超光速的可能性問題”相聯(lián)系著。至于D．伯姆，他在1992年去世前，一方面排除了“用超光速傳遞信息”的可能性，但又說：“從深層次看就會發(fā)現(xiàn)有超光速的東西?！?/p>

科學(xué)家對量子糾纏態(tài)的研究導(dǎo)致了量子信息學(xué)的建立。為了避免別人說自己“反對愛因斯坦”，一些研究量子信息學(xué)的專家謹(jǐn)慎地與超光速研究拉開距離。然而，不久前有報道說，2000年N．吉森等在瑞士的實驗測量得到量子糾纏態(tài)的作用速度為(104～107)c。這是一個重要的情況，表示這個作用速度不是無限大，而是超光速的。雖然這并不表示可以自動實現(xiàn)所謂的量子超光速通信，亦即量子糾纏不能傳遞經(jīng)典信息，但證明量子信息超光速也有其意義。

有關(guān)國內(nèi)外在超光速研究方面的進(jìn)展，筆者曾寫過三本著作：《超光速研究》、《超光速研究新進(jìn)展》、《超光速研究的理論與實驗》。