光速真的不可超越吗?物理学家在超光速现象中发现了奇妙的蓝光

魅力科学君 2024-01-31 19:19:26

光速真的不可超越吗?其实在特定的情况下,光速是可以被超越的,实际上,在过去的日子里,物理学家就在一种超光速现象中发现了奇妙的蓝光,下面我们就来看看这具体是怎么回事。

这种奇妙的蓝光最初是由前苏联物理学家帕维尔·阿列克谢耶维奇·切连科夫注意到的,1934年,他在对放射线中的带电粒子穿过流体时所发生的现象进行研究时,发现了一种蓝色的辉光。

其实这种蓝光在之前的实验中也被发现过,但当时人们普遍认为,这种蓝光应该是一种荧光现象,所以并没有对其进行深入的研究。不过切连科夫并没有这样认为,因为他在仔细观察后发现,这种蓝光具有明显的方向性和强偏振,而如果这真是荧光现象,那就不应该是这样的。

(↑切连科夫)

所以他又进行了一系列的实验,在实验过程中,他仔细地排除了所有可能产生荧光现象的因素,而实验结果表明,在排除了这些因素之后,蓝光仍然会出现,这就说明了,它并不是之前人们所认为的荧光现象。

既然不是荧光现象,那这种奇妙的蓝光又会是什么造成的呢?对此,切连科夫表示自己也不清楚,不过他的发现很快就引起了科学界的关注,而这种现象随后也被命名为“切连科夫辐射”(Cherenkov radiation)。

在接下来的日子里,前苏联物理学家伊利亚·弗兰克和伊戈尔·叶夫根耶维奇·塔姆对“切连科夫辐射”展开了深入地研究,并在1937年正式公布了他们的研究结果,即:“切连科夫辐射”其实是一种超光速现象产生的。

这里需要简单科普一下,关于光速,有一种常见的描述就是:根据相对论,光速是宇宙中的一种速度极限,任何物质的运动速度都不可能超过光速。然而这样的描述并不准确,因为相对论中所讲是,任何物质的运动速度都不可能真空中的光速,也就是299792458米/秒。

需要知道的是,当光在介质中传播的时候,其速度其实会低于真空中的光速,例如光在水中的传播速度就只有真空光速的大约4分3,而在玻璃中的传播速度更是低至真空中的大约3分之2,这也就意味着,介质中的光速是可以被超越的,这并没有违背相对论。

所以弗兰克和塔姆给出的解释就是:当带电粒子在介质中速度超过了光在这种介质中的速度时,就会与介质中的分子发生相互作用,从而改变它们的电场,而这些电场的变化就会产生电磁波。

随着带电粒子的高速运动,电磁波会不断地产生,它们会因为带电粒子在介质中速度超过了光在这种介质中的速度而剧烈叠加,最终以强烈的短波辐射集中释放出来,而这种辐射其实就是“切连科夫辐射”,在排除了肉眼不可见的紫外光之外,“切连科夫辐射”在我们看来,就是一种奇妙的蓝光。

可以看到,根据这样的解释,“切连科夫辐射”的产生机制,其实与超音速飞行器产生的音爆现象非常相似,只不过前者是电磁波的集中释放,后者则是声波的集中释放。

在接下来的日子里,物理学家们对此进行了大量的实验进行验证,实验结果都与该理论的预测结果相符,于是在1958年的时候,切连科夫、弗兰克和塔姆共同获得了当年的诺贝尔物理学奖,而“切连科夫辐射”也成了目前唯一的一种已被实验证实的超光速现象。

值得一提的是,其实在以核裂变为原理的核电站,我们就可以直接观察到“切连科夫辐射”,这是因为核裂变反应会释放出能量极高的电子,以至于在核反应堆使用的慢化剂中,它们的速度往往都会超过慢化刘中的光速,于是我们就可以看到这种奇妙的蓝光。

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评论列表
  • 2024-02-01 00:10

    看标题就知道是契伦科夫辐射,就是不知道这种现象有没有应用

  • 2024-02-03 18:22

    目前人们只是知道这个现象,并没有深入解析,真正的极限速度是3.14,对,就是圆周率,但没有东西能达到这个速度,包括光,原因是所有运动粒子都在做螺旋运动,都受到宇宙背景力场影响,被分解成三维运动结构了。

  • 2024-02-20 19:50

    专搞创造假说的悖论斯坦!…… 创造假说10000个,也不可能认知自己后脑勺的形状,只可能是欺骗!认知自然规律只能靠观测归纳。……依靠老婆数学,依靠创假物理,解释稀奇,号称证明了不可能证明的公理。。。蔑视自然——违反相对速度自然公理,否定三维绝对空间自然公理,胡编时空关联,胡编相对时间,挑战诚信,欺师灭祖,终身搞骗!………自然绝对诚实,观测认知可能走弯路,但真理永远是绝对的,真就是真假就是假。………“相对真理”是悖论斯坦的骗术之一!………看到别人从符合经验的几何公理公设出发证明具体命题,他偏要号称证明公理公设,真是蛤蟆学水牛的蠢货!

    戴生 回复:
    所谓的光的双缝干涉一观察就会坍塌是某些科学家选择性眼瞎?因为用最简单最原始的实验无论你怎么观察双缝干涉条纹都不会消失。很简单用一黑纸皮刻2条相互靠近的双缝,在一个暗室用激光笔照射双缝选择适当的距离用白色的墙壁做屏幕即可,就可以稳定地观察到光的双缝干涉条纹。无论你用什么角度,用双眼或者用单眼观察干涉条纹都不会消失,无论用胶片相机还是数码相机拍照干涉条纹也不会消!何来的一观察就坍塌?也许他们的所谓观察是在双缝上装探测器,这样的所谓观察难道不是因为所装的探测器影响光干涉的条件吗?这种观察难道不是选择性眼瞎吗?我不明白为什么那么多科学家会选择性眼瞎!假如光是粒子是正确的,在双缝上装上探测器,当单个“光子”通过时如果进入探测器那么它就无法到达屏幕,因为按这个假设无论它是真正的粒子还是所谓的能量子它通过探测器时只有被它吸收了才能探测到,被探测器吸收了那它就无法去到荧屏。如果“光子”能通过探测器到达荧屏那么探测器就探测不到它!因此这种所谓的探测实验是根本做不出来的,电子双缝双实验原理也是一样的。能做出来就说明自称所谓的单“光子”或单电子是假的,而是有部分光波或电子被探测器捕获一部分通过双缝到达荧屏
    戴生 回复:
    光的电磁波理论遇到最大的难题就是解释光电效应实验。我已经成功地用电磁感应原理完美地解释了光电效应实验。而且还完美地解释了假设的光子撞击电子为什么电子的逸出方与入射光方向无关的问题。而用偏振光做光电效应实验却对逸出电子的逸出方向相关!而且还能解释少量逸出电子的能量与入射光的能量成倍增加。而这些把光假设成粒子是无法解释光电效应的这些实验结果的。唯有用电磁感应原理来解释光电效应实验才能完美地解释这些实验结果。既然不存在“光量子”何来的量子通信?如果真的存在量子纠缠,那么用电子纠缠来做量子通信是最容易实现的。先制备一对纠缠态的电子把其中一个电子用导体移动到另一端(可以是1米或几万K米),然后测量其中一个电子的状态另一个电子的状态就确定了,这样就可以做出真正的量子通信了!而不用激光来骗人了。目前世界上根本就没有人能做出真正的纠缠态电子对,所以只能用偏振光的交织说成是什么光子纠缠来骗人其实本质上还是激光通信。
  • 2024-02-20 19:50

    三维空间是观测归纳所得公理表达,不证自明。……绝对时空是真理,相对时空是创造假说,是悖论欺骗。………数千年的绝对时空观,被骗子斯坦创造假说祸害了(相对时空—相对论)。………任何空间位置引力场都是唯一的处处不同的不断变化的,如何空间相对?任何相对移动都必然影响物理定律(惯性系和pi一样都是强大的认知抽象)。意识时间有绝对顺序,如何相对?改变时间方向?改变时间参考点?将古罗马移动到未来?如何抹去遗存和记忆???演绎必须从公理出发,由相对时空悖论出发演绎出狗屎场方程狗屎造核弹方程,不是笑话是什么???

  • 2024-02-15 20:50

    打包隐形起来不被宇宙发现就可以n倍光速

  • 2024-04-17 04:50

    很容吧。超光速1亿倍,读完也不用1秒。[笑着哭][笑着哭][笑着哭]

  • 43 1
    2024-07-05 08:24

    光不是速度不代表速度[静静吃瓜]

  • 不可见光的诞生都是危险且有冷却发热的辐射构成[玫瑰][笑着哭][点赞]

魅力科学君

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