折射率是什么意思？
近两年来，一种被称为“左手介质”的人工复合超材料在固体物理、材料科学、光学和应用电磁学领域越来越受欢迎。这种虚构的物质，最早是由俄罗斯Fislag在1967中考虑的，它有很多奇特的性质，比如它的折射率为负，电磁波在其中的能量传播方向与其波矢(相位传播方向)相反。这种材料之所以具有负折射率，是因为它的介电常数和磁导率都为负。在我们曾经熟悉的通常介质中(它的介电常数和磁导率都为正，折射率也为正，现在我们可以称之为“右手手征材料”)，从麦克斯韦电磁场方程中我们知道，入射电磁波的电场、磁场和波矢(相位传播方向)构成右手正交系。但在这种负折射率的“左手性材料”中，电磁波的电场、磁场和波矢构成了左手体系，这也是这种材料被命名为“左手性材料”的原因。
由于左手手征材料的显著特点是其介电常数和磁导率均为负值，所以也有人称之为“双负介质(材料)”；通常我们称之为“负折射率材料”或简称“负材料”；有人称之为“菲斯拉格材料”，是因为它毕竟是菲斯拉格首先研究的，尽管当时它还是一种想象中的材料。
事实上，这种负折射率左手材料的发现相当于打开了物质(物质)世界的另一半，甚至有人将其发现与狄拉克在1928中预言“反物质”(镜像物质)的工作相提并论。反物质就是这样一种物质，它的世界规律和我们正物质世界的镜子里的一模一样。比如他们所说的左，就是我们所说的右。镜像世界是一个左撇子世界。因为正负物质一旦接触，瞬间湮灭成能量(光子)，所以如果有“外星人”伸出左手和你握手，你要赶紧跑开，避免相互毁灭。把左手性物质和反物质相比较，确实有些道理和相似。讲狄拉克的故事很有趣，会给我们一些启发。1928年，狄拉克在求解他发现的电子的相对论波动方程时，得到了一组正能量解以及一组负能量解。按照老物理学家的习惯，负能量解是没有物理意义的(因为根据经验，自然界没有负质量的物质)，所以可以人为地放弃这个负能量解。但在数学家看来，物理学家的这种做法显得蹩脚而鲁莽，因为“解的完备性”是波动方程的一个基本性质和要求，使得用一组完备的本征解来线性展开任意波函数成为可能。狄拉克放弃了负能量解，导致他的方程解不完全，这在数学上是绝对不允许的，所以数学家劝狄拉克不要放弃那组负能量解。物理学家很快发现狄拉克的负能量解其实是描述“反物质”(带正电的电子)的解，这是一个伟大的发现。为了维护数学之美，我们宁愿牺牲一些物理知识，甚至与之决裂，也可能迎来一片广阔的天空。我们知道，在经典的麦克斯韦方程中，介质的折射率的平方等于介电系数和磁导率的乘积，所以折射率等于介电系数和磁导率乘积的平方根(因而有正根和负根)。以前研究者选择正根(正折射率)，习惯性丢弃负根(负折射率)。当然，负折射率介质在普通物质中从未遇到过，这就使得弃负根成为一件非常“自然”的事情。在这件事上，在20世纪60年代之前的100年，我们是否也犯了数学家指责“老物理学家”的错误？似乎没有人有意识地考虑过这个问题，直到30多年前Fislag第一次主动研究这种介质可能的光学和电磁性质，情况才稍有改观。
费斯拉格精彩而内容丰富的论文于1967年首次以俄文发表在苏联的一份学术期刊上。英国的法利将其翻译成英文，并于次年(1968)在另一份苏联物理学学术期刊上重新发表。不幸的是，Farley错误地声称Fislag的原始论文发表于1964。这导致一些没有查阅原始文献的研究者声称菲斯拉格在1964提出了“左手性物质”的概念，然后又说是在1968。其实都不是。Fislag在1967中提出了“左手性物质”的概念。