能认为一般光学电磁实验真的验实了超光速了吗?
相对论说“粒子不可超过光速”，针对的是能量-动量具有如下平方色散关系E^2=p^2*c^2+m0^2*c^4的普通粒子。因此，如果色散关系不满足E^2=p^2*c^2+m0^2*c^4的粒子，不排除其有超光速的可能，如虚粒子，就不满足色散关系E^2=p^2*c^2+m0^2*c^4，虚粒子是可以为超光速的（虚粒子是相对论量子场论的中间过程中的粒子）。此外，m0^2可以小于0，这样也有超光速。Higgs机制的前身（对称破缺前），其实就是一种“快子”，快子不稳定，会发生对称破缺。快子是庞加莱群的一个表示。这些都是相对论性的理论。所以，相对论本身并不排斥“超光速”。
有人说，隧道效应也是超光速的。隧道效应中，粒子动量为虚数，也受量子论能量-时间测不准关系的制约，在测不准关系下，粒子是虚粒子，因此不排除其超光速的可能。除了隧道效应和虚粒子情形，一般光学电磁实验真的验实了超光速了吗？我不这样认为。
例如，最近张操先生等人的实验，将MHz波同时输入两根长短不同（6.4米和0.4米）的导线，发现在长导线中的电波比短导线中的电波延迟纳秒量级（Δt）到达终点，这意味着电波速度v=（6.4-0.4）/Δt大于真空光速c。但我认为，公式v=（6.4-0.4）/Δt成立的前提是长短导线内的速度相等。但如果长短导线内的速度差别很大（且短导线内波速很小），那么v=（6.4-0.4）/Δt就不能用。我发现，考虑两根导线之间的互感（这里互感比自感大），长导线上的单位长度互感系数小，短导线上单位长度互感系数大（此外，再考虑两根导线之间的电容），我发现，对于本实验，导线内的波速与导线长度成正比。因此，实际上，两根导线内的电波信号是同时到达终点的。这造成了表观上的“超”光速。所谓在长导线中的电波比短导线中的电波延迟纳秒量级（Δt）到达终点，只是一个误差（或者其它因素引起的延迟）。由于两根导线之间的互感与导线的几何放置位型有关，所以我预测延迟时间会与几何放置位型有点关系，张操老师承认这一点。这就说明，互感在这个实验中确实很重要，需要考虑到其影响。
另有一个“超光速实验”是2000年时王力军发表在Nature上的原子蒸汽中的负群速（由于“负群速”类似“时间反转”，因此这也被认为是“超光速”（superluninal propagation）,“负群速”比正无穷大的速度还要快，类似于负绝对温度比正无穷大温度还要烫）. 王力军测到了他的实验中原子蒸汽内有-c/330的负群速。那么，超光速和负群速，到底是不是可信的？我个人多年来一直认为不可信。我这里主要讨论群速，不讨论相速。相速允许超光速（例如相对论性的德布罗意物质波的相速就是超光速的，但是群速是亚光速）。在色散不大时，讨论群速与讨论相速是等价的；但在色散巨大（以及反常色散时），需要以讨论群速为主。从微观角度看，光子在原子介质内各个原子之间传播，是原子被极化的过程，具体说来，光子被一个原子吸收、又吐出，然后被下一个原子再吸收、又吐出的过程，光子从这个原子到下一个原子之间的真空区间，速度仍旧是c。因此，总的说来，光子在介质内的传播，速度肯定是介于0到c之间，不可能大于c，也不可能小于0（“负群速”）。但在1980年代以来，多位物理学家已经在研究在原子气体（如碱金属原子气体（钠、钾、铷））反常色散时，具有负群速。可以说，理论上研究负群速已经有三四十年历史，2000年王力军首次用实验“证实”(??)了它。那么这种“负群速”理论是不是可靠？我认为不可靠。尽管他们所用的群速度公式v=c/(n+ωdn/dω)是正确的（n为折射率，ω是频率），但是，由于上面微观过程已经说明“光子在介质内的传播，速度肯定是介于0到c之间，不可能大于c，也不可能小于0”，这些群速度公式在超光速和负群速区间，自动宣告自己的理论无效。一个理论自己自动宣告自己无效，在物理学中经常出现，例如：1900年代研究黑体辐射谱时，有一个Rayleigh-Jeans（瑞利－金斯）公式, 它在长波部分与实验一致，在短波部分与实验严重偏离（紫外发散，很荒唐），这就在短波部分自动宣告自己无效；爱因斯坦广义相对论在奇点附近自动宣告自己失败，需要用量子引力理论代替广义相对论。所以，那常用的群速度公式v=c/(n+ωdn/dω)在超光速和负群速区间是自动失败的
，我们不能把这个错误的结果当作是物理学真实，否则属于自欺欺人。
那么王力军原子蒸汽中的负群速（-c/330）又是怎么一回事？这是实验观察吗？我对这个现象无法解释，但感到奇怪。力王力军论文中使用了群速度公式v=c/(n+ωdn/dω)。论文中说，实验结果与该公式高度符合（我记得他们的实验和理论只相差2%）。这我就表示很大不解（十多年来）。因为原子气体的折射率公式是可以用密度矩阵方程模型算出来的，但这样的模型毕竟是模型，往往与实际会有很大的误差（如相差10%，20%，甚至30%以上），理论模型尽管反映了物理系统的
主要本质，但在定量上是很粗糙的，很近似的，模型只是供定性上反映原子气体的光学性质的。此外，还必须要考虑局域场修正（来自邻近原子的极化，这对反常色散尤其重要），因此，实验与理论是不可能很符合的。两者相差30%，倒是正常的，如果说相差2%倒是反常的了。
J Q SHEN 2015-2-10