一个一架低空飞行的飞机沿着格陵兰岛海岸嗡嗡作响，在冰川上空盘旋。飞机的腹部装有激光，可以反射冰川表面的光线。当光束返回到飞机上时，它进入一个黑匣子，使其减速为爬行，将它变成一份关于冰川速度的每时每刻的报告。每一次飞行，测量到的每一个冰川，都让研究人员绘制出格陵兰冰盖的缩小图。类似的飞机在南极洲和阿拉斯加海岸附近飞行，绘制出冰盖的破坏图。
这些飞机和它们的实验设备还不存在。但是，实时测量冰川流量的需求确实存在。政府间气候变化专门委员会(IPCC)的最新报告预计，到2100年，冰川融化可能导致海平面上升多达一米，威胁到低洼国家和沿海城市的数百万人。了解冰川如何融化可以帮助研究人员预测未来。但是冰川，嗯，是冰川。它们中的大多数每年大约爬行两到三公里，比我们大多数人一小时能走的距离还短。格陵兰岛最快的冰流是雅各布港冰川，它以极其缓慢的速度移动，大约每年16公里——大约每小时180厘米。
目前，对于冰科学家来说，还没有一种好的方法可以一次性测量出如此慢的速度。所有可用的方法都需要两种方法——研究人员在不同的时间测量冰面的位置，然后减去它们得到平均速度。在过去，研究人员会在冰的边缘插上钉子，然后在一年的晚些时候回来，看看冰移动了多远。如今，这些结果可以通过携带雷达的飞机来测量冰川锋面的位置，但这种方法也需要对平均速度进行回访。科罗拉多大学博尔德分校的冰科学家特维拉·穆恩依靠各种卫星但它们也必须经过两次才能进行一次测量，而且云层可能会挡住它们的视线。“有时你可能要等几个月才能得到一个区域的读数，”穆恩说。“对于一些领域，我们根本没有读取数据。”
这种“两次拍摄”的技术不仅需要加倍的努力，而且冰川也会不规则地前进和后退，这是目前的追踪方法无法捕捉到的细节。“了解冰盖速度是至关重要的，因为速度是了解我们正在失去多少冰的关键变量，”穆恩说。“如果我们能够在一次观察中获得速度数据，数据的数量和准确性将会增加。”
问题是，你如何测量像冰川一样移动缓慢的物体?为了解决这一难题，尼斯大学索菲娅·安提波利斯分校的物理学家翁贝托·博尔托罗佐和他的同事们将目光转向了非常快的光，而不是非常慢的光。
消失的物理学家和难以捉摸的粒子
Via Panisperna物理研究所的成员们习惯给自己起个诙谐的绰号:恩里科·费米(Enrico Fermi)是“教皇”，奥尔索·科尔比诺(Orso Corbino)是“上帝”，弗兰科·拉塞蒂(Franco Rasetti)是“红衣主教”。那是1930年，而且……阅读更多
当一个响亮的警报器向我们移动时，它的声波会聚集起来，导致更高的音调。雷达炮(就像高速公路巡警使用的那种)利用了这种被称为多普勒效应的现象，通过向驶来的汽车反射无线电波来测量其速度。汽车移动得越快，返回的波就会聚集得越多，从而减少了它们的波长。虽然普通的雷达炮无法测量非常慢的速度，但Bortolozzo和他的同事们正在试验一种可以测量慢速度的雷达。
他们首先把激光束一分为二。一束光束从慢速移动的目标反射回来，该目标的速度被测量，例如冰川，它的波长通过多普勒效应轻微改变。然后，在由长螺旋状分子与染料混合而成的液晶中，这一色移光束与第二束光束结合。当染料分子与光相互作用时，会改变它们的形状，使其速度降至每秒不到一毫米。
在全速运行时，两束光之间非常小的波长差无法被探测到。但是，混合光束通过液晶的缓慢通道会增强它们的相互作用(通过增加所谓的光程距离)，从而可以测量波长差和目标的速度。
在实验室里，Bortolozzo和他的同事们已经能够探测到慢至十亿分之二米每秒(20飞米每秒)的速度，而测量只持续一秒。对于平均每秒移动几百万分之一米的冰川来说，这已经绰绰有余了。
与其他需要低温的慢光技术不同，这种慢光方法更容易投入实际应用，因为它可以在室温下进行。这意味着从这些方法中获得的任何技术都可以在不需要携带液氦和笨重的制冷设备的情况下应用于野外。研究人员希望有一天这种设备可以装载到一架飞机上，环绕格陵兰冰川飞行。
文在寅希望这一天能早日到来。穆恩说:“如果他们能创造出一种这样的仪器，我就能把它放在飞机或无人驾驶飞行器或卫星上，这对我们的领域来说将是非常棒的。”“拥有这样的仪器将有助于减少海平面上升的不确定性，我们将看到海平面上升多少，它将以多快的速度发生。”
马修·弗朗西斯是一位物理学家、科学作家、演说家、教育家，经常戴着一顶时髦的帽子。他目前正在写一本关于宇宙学的书，书名暂定《小路，黑暗的天空:宇宙之旅》．
