在電影真善美中，大修女問道：“如何將月光握在手中？”對於這個永恆的問題，也許答案仍是“做不到”；然而物理學家已解決同樣引人深思的難題：如何抓住彩虹？

　　這篇研究報告刊載在《Nature》雜誌，由英國薩裡大學的歐特溫•何斯和其同事提出。他們結合兩個冷門的研究領域，得出一種材料，理論上能將光線減速到極限。這種材料可以同時中止光線的多種頻率，因而讓顏色停留在不同的地方，成為何斯所稱“捕捉到的彩虹”。

　　這項研究結合的知識，包括如何減緩、中止光線，以及“超材料”：利用類似放射線的光波，不斷重複相同的構造。超材料即可製造出一些特殊的效果，目前為止，最令人興奮的是隱形風衣。

　　光線由光子組成，非常不容易抑制；而光子不帶電荷，故此無法利用磁場轉向。因此，科學家對於光子的操控，無法如對電子一般。何斯表示：“光子非常難捉摸。”目前，必須在繁複的低溫設備中使用超低溫氣雲，才能使光線減速，如果能讓光線停止，才能使光子停滯幾微秒的時間。

　　若能完全停止光線，在資料儲存方面便開啟了新的可能性。目前，利用光學訊號處理資料，受限於訊號詮釋的速度；如果能減緩訊號，就能處理更多資料，而不須使系統超量承載。

　　何斯研究光線穿過波導結構時受到的影響。波導結構的中央是負折射率材料，夾在兩層正常材料間；負折射率的材料會將進入的光波朝反方向折射，就像一般材料一樣。如其名所指，波導是一種會將光波導向特定方向的結構，如光纖。

　　何斯檢驗光的一個特定“模式”，光波的波群速度，基本上就是光波在波導中行進的速度。他的計算結果顯示，波群速度和波導厚度有關。起初，這樣的相對關係對何斯而言並不明顯。“起先，我並不瞭解，”他說。然而經過更徹底的數學檢驗後，他很快地信服。如果事實果真如此，應有可能控制波群速度：只須改變波導的厚度，等到波群速度成為零，光線就會靜止不動。

　　根據光線的波長，這個重要的厚度各有不同，不過，應可利用楔形波導將之停止。波長較短的藍光會停留在波導較厚的地方，紅光則停留在較薄的地方：因此，一個長五十五微米，厚度零點八到一點四微米的楔形波導，就能抓住彩虹(一微米等於百萬分之一米)。

　　雖然，這樣的材料聽來彷彿科幻小說情節，但類似的理論基礎，也曾導致其他奇怪超材料的發明。何斯希望他的“抓住彩虹”也能有同樣的結果。不過，他認為首先實驗的對象應是波長較長的紅外線或微波，因為所需的波導構造較大，較容易製造。

　　至於實際應用方面，何斯認為，若光速能任意改變，處理光學數據將更加容易：“在應用上，如果能將數據儲存足夠的時間，就能產生更多運用。”他表示，目前處理數據做為開關的訊號時，尚無法利用到光線巨大頻寬的優勢。抓住彩虹的效果開啟了一個可能性，將能以用更複雜的方法，傳輸更多數據。

　　(Katharine Sanderson／陳靜妍譯)