人類已知唯一的超光速現象,80多年前就被發現,核電站啟動會激發

2020-05-03 科普大世界

我們都知道光速是宇宙中最快的速度,即C(光速)=299792458米/秒,約等於每秒鐘30萬公裡。愛因斯坦狹義相對論認為有靜止質量的物質的速度不可能會超過它,不然其能量會無限大。但實際上光速最快的設定是有限制的,那就是光在真空中的速度是最快的,如果不是真空的話,那麼在不同的介質中光的速度也是不一樣的,在這樣的條件下,是不是有的物質的運動速度可以超過光速了呢?

人類已知唯一的超光速現象,80多年前就被發現,核電站啟動會激發

還真有!科學家們已知的唯一的超過光速的現象就是契倫科夫輻射了。這種物理現象指的是介質中運動的物體(通常是電子)速度超過光在該介質中速度時,所發出的一種以短波長為主的電磁輻射,它是1934年由前蘇聯物理學家帕維爾·阿列克謝耶維奇·契倫科夫發現的,故名,所以這種物理現象被發現已經有80多年了,1937年時,俄國物理學家伊利亞·弗蘭克和伊戈爾·塔姆則成功地解釋了契倫科夫輻射的形成原因,這三人也因此共同獲得了1958年的諾貝爾物理學獎。

人類已知唯一的超光速現象,80多年前就被發現,核電站啟動會激發

前面說了,光在不同介質中的速度不同,如這水玻璃空氣等介質中光的數字都是不同的,物理學家發現在折射率 n≈1.33的水中,光傳播的速度只有真空中傳播速度的75%,在這種情況下,有些物質(比如電子)的運動速度就有可能超過光在這種水中的速度,當超過水中光速的粒子是帶電並通過這樣的介質時,契倫科夫輻射現象就會產生。

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比如在核電站中,核電站剛啟動時,電子輻射現象就會在水池中激發出這種效應,使水池瞬間產生藍色輝光,這種光就是契倫科夫輻射的典型特徵。

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這種現象的形成機理和音爆現象相類似,當超音速飛機等飛行物達到或超過聲音在空氣中的傳播速度的時候會出現音爆現象,實際上它是聲音形成的震波無法傳得更遠的時候,疊加起來形成的多重震波激發出來的現象,它的出現也是要比聲音略快一些的。

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契倫科夫輻射是一種短波長的輻射,其強度與入射帶電粒子的速度成比例關係,對於短波長的電池輻射強度較高,所以契倫科夫輻射能呈現出藍色輝光。

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相關焦點

  • 唯一被證實的超光速現象,1934年已被發現,它有悖相對論嗎?
    在人類百年的科學研究中,光速是其中一個非常重要的方向,要知道在眾多的科學理論中,宇宙中其實還有超過光速的存在,但是我們沒有辦法通過實驗來證實,但是這個情況在1934年被打破了,著名的科學家帕維爾.阿列克謝耶維奇.切連科夫通過一次偶然的實驗,發現了超光速現象,那麼接下來就讓我們來詳細了解一下是怎麼回事吧。
  • 迄今為止唯一已被證實的超光速現象,在1934年就已經被科學家發現
    關於超光速現象,相信大家都應該了解一些,比如說宇宙空間的膨脹速度、量子糾纏等等現象,但這些現象只是科學家根據已有的觀測數據而作出的合理推測,嚴格地講它們並不能被當作已被證實的超光速現象。那麼有沒有已被證實的超光速現象呢?
  • 核電站裡幽幽的藍光是什麼?光速可以超越嗎?
    下面,就來和小編一起了解下神奇的切倫科夫輻射吧~細緻嚴謹造就新發現核電站反應堆的水池裡會發出藍光這一現象其實很早以前就已經被科學家發現了,並不是一件稀奇的事兒。而且,這個現象不光出現在核電站裡,水等透明介質經放射線照射都會產生淡藍色的光。居裡夫人等其他科學家早就對這一現象做出了解釋,認為這是水中雜質產生的螢光現象,然而事實並非如此。
  • 科學家找到3種超光速飛行的方式,人類擁有這種速度後會怎麼樣?
    尤其是得知宇宙仍然在不斷膨脹的情況下,人類需要更加強大的科技支持,才有望到達更加遙遠的宇宙空間進行探索。這其中就涉及到了有關光速飛行的理論,即便我們知道人類成功實現這個夢想後,依然無法順利達到星際空間,也從來沒有放棄過相關嘗試。不過,愛因斯坦等科學家們曾經表示,亞光速已經是人類的極限,並且超越光速也未必是一件好事。
  • 人類已知最快速度?你可能誤會光速了
    實際上,絕大多數的科普書在說到光速極限的時候都不加這個定語。一些作者會說,這是人類對宇宙規律的一個基本假設,那為什麼那些科普作者認為不需要加上」人類已知」這個定語呢?這是因為普通人對光速的認識依然停留在與動物奔跑速度無異的層次上,他們認為,談到宇宙中的最快速度就好像在談論地球上跑得最快的動物一樣。
  • 1934年就發現了超光速現象?科學家實驗後,證實理論了正確性
    對於光速相信很多人都理解,並且在印象中光速是宇宙中最快的速度了,而說起超越光速的速度,相信大家也都聽說過,比如宇宙膨脹的速度,量子糾纏的現象都是超光速現象。但是要知道這些現象科學家只是合理的推測並沒有被證實,那麼有沒有已經被證實的超光速現象存在呢?
  • 是真空光速19倍,1秒570萬公裡?類星體中的超光速現象實際是錯覺
    後來,光速不變原理被科學界看成是宇宙定律,光速真的不可超過嗎?但在1960年,科學家在遙遠宇宙中發現了一類神秘天體,輻射出物質分離速度遠超光速,這讓首次發現這種現象科學家很是費解,不是說光速無法超越嗎?
  • 是真空光速19倍,1秒570萬公裡?類星體超光速現象實際只是錯覺
    光,我們每天都有接觸到,沒有光子人類眼睛就看不到任何東西,如同瞎子一般,然而光卻是世界上最讓人難以理解的物質,不僅具有波粒二象性,而且光速還是一個不變常數,每秒299792.458公裡,無論你處在何種狀態中,所看到的光速不變。
  • 光速真的不可超越嗎?科學家在超光速現象中發現了奇妙的藍光!
    實際上超光速的現象非常多,愛因斯坦在狹義相對論中所說的是「真空環境下,不可能有物體的移動速度超過光速」。而在非真空環境下是可以發生超光速現象的,並不違背任何科學理論。並且一旦發生超光速的現象還會產生一種神秘的藍色光輝,我們稱這種現象為藍輝光的切倫科夫輻射,1958年的諾貝爾物理學獎正是頒給了發現這個現象和解釋這個現象的三名科學家。
  • 如果速度超過光速會有什麼後果?
    ,由此推導出真空中的光速是宇宙中最快的速度,任何物體或者信息的傳播速度都不會超光速。那麼,如果速度超過光速會發生什麼?為什麼光速是宇宙速度上限?雖然光速理論上不可超越,但在現實中確實有各種「超光速」現象,切倫科夫輻射就是一個例子。切倫科夫輻射光的傳播速度與介質有關,在真空中最快,而在其他介質中會變慢。例如,光在水中的傳播速度會下降25%,為真空光速的75%。在這種情況下,就有可能出現超光速的情況。
  • 超越光速,飛碟漫遊宇宙的科幻與現實
    但實際上光速最快的設定是有限制的,那就是光在真空中的速度是最快的,如果不是真空的話,那麼在不同的介質中光的速度也是不一樣的,在這樣的條件下,是不是有的物質的運動速度可以超過光速了呢?科學家們已知的唯一的超過光速的現象就是契倫科夫輻射了。
  • 認為光速最快?已知的三種現象完虐光速,如何解釋?
    也就是說,即使你達到了99%的光速,在你眼裡,你依然會看到光在以光速在遠離或者靠近你。這一點非常違反知覺,也許光有它自己特有的參考系,只是人類並不清楚。那麼在整個宇宙中就真的沒有什麼東西的速度能超過光速了?幾十年來,人們對相對論進行了最為嚴苛的驗證,現在看來,愛因斯坦並沒有錯。在真空中,沒有任何的粒子運動速度可以超過光速。
  • 這個例子可以解釋超光速現象,科學家:相對論無法否定超光速
    宇宙一詞自古以來就是人類無比嚮往的神聖之地.隨著科學的進步,人類已經初步具備探索宇宙的能力,當然這種能力僅僅局限在一定的區域,如果人類想要全面探索宇宙,那麼人類勢必要以光速或者超光速運動才能在有生之年內探索完宇宙.
  • 「光速不變」是什麼意思,是什麼限制了超光速現象?
    大家應該在日常生活中應該都聽到過這樣一句話「光速在真空中是恆定的」,但是如果對愛因斯坦的相對論沒有了解的話,就會產生很多誤解。比如在回答問題時總能遇到以下幾種問法:把雷射燈對著天空,雷射的另一端的線速度不就超光速了?
  • 還以為光速是最快的?科學家:這4種現象跟光速比,堪稱「瞬移」
    很多人都有探索太空的想法,但是受限於我們人類飛船的速度太慢,而至今都只能徘徊在太陽系內,人類一直都致力於提高飛船速度,甚至達到或超過光速,來實現遨遊太空的夢想。一直以來,很多的科學家都表示,在人類所認知的宇宙中,任何物質幾乎都無法超越光速,換句話說,即人類已知的質量粒子都是無法超越光速的。
  • 還以為光速是最快的?科學家:這4種現象跟光速比,堪稱「瞬移」
    很多人都有探索太空的想法,但是受限於我們人類飛船的速度太慢,而至今都只能徘徊在太陽系內,人類一直都致力於提高飛船速度,甚至達到或超過光速,來實現遨遊太空的夢想。一直以來,很多的科學家都表示,在人類所認知的宇宙中,任何物質幾乎都無法超越光速,換句話說,即人類已知的質量粒子都是無法超越光速的。小夥伴們可能已經開始質疑了:事實真的是這樣的嗎?真如科學家們所認為的那樣,人類已知的質量粒子都無法超越光速嗎?
  • 為什麼光速是宇宙最快速度?超光速會有什麼後果?
    光速非常快,以至於人類曾經認為光速快到無限。但通過木衛一星蝕的天文現象,人類首次確認光速是有限的。此後,隨著實驗精度的不斷提高,人類測出的光速也變得越來越精確,大小將近每秒30萬公裡。最終,人類乾脆把光速定義為299792458米/秒。
  • 十大超光速現象真實存在,推翻愛因斯坦的相對論
    在我們的現實生活中,超光速現象其實並不罕見,在微觀和宏觀世界都有所體現。第一種:心電感應現象這就是我們所說的雙胞胎感應。第二種:思想意識超光速現象有研究者指出,人類的思想意識是遠超於光速的,尤其是搞科研工作領域人員的思想意識,更比常人意識還要快幾十倍甚至上百倍。人類的思想意識,可以在一瞬間抵達宇宙的邊緣處,甚至是穿越三維空間,在多維空間內隨意穿梭。夢境就是最好的體現,因為夢就是思想意識穿越多維空間所呈現的現象。
  • 十大超光速現象真實存在,推翻愛因斯坦的相對論
    第二種:思想意識超光速現象有研究者指出,人類的思想意識是遠超於光速的,尤其是搞科研工作領域人員的思想意識人類的思想意識,可以在一瞬間抵達宇宙的邊緣處,甚至是穿越三維空間,在多維空間內隨意穿梭。夢境就是最好的體現,因為夢就是思想意識穿越多維空間所呈現的現象。
  • 科學家研究發現,宇宙中存在超光速現象
    我們可以從愛因斯坦的廣義相對論中找到,愛因斯坦堅決地認為宇宙中除了像光子一樣沒有質量的存在,其他任何物質都有速度的限制,都無法超越光速由於目前的科學技術限制,我們的科學家到現在仍然還沒有研製出達到光速的飛行器,甚至連光速的萬分之一都沒有,所以還沒有實質的證據證明愛因斯坦的理論是否正確。但是人類對高科技總是有著強烈的欲望,所以許多科幻的作者或者編劇都在他們的作品中多次提到了超光速飛行的概念。不僅如此,科學上已經有理論說明超光速的存在了。