光爆是什麼,同種介質中帶電粒子超過光速的發光現象

2021-02-15 宇宙解碼

    光爆是什麼，同種介質中帶電粒子超過光速的發光現象宇宙中存在著很多各種各樣的奇異現象，有的是你聞所未聞的。說起光爆，很多人都紛紛感到十分不解，光難道還會爆炸嗎?其實並非如此，光爆是什麼呢?光爆指的是當運動的帶電粒子速度超越了光在同種介質中的速度時，會產生一種特殊的發光現象。

下面小編就來帶你來了解光爆。


一、光爆是什麼
　　

光爆是什麼呢?

    所謂的光爆，簡單的來說，就是粒子的速度超過光速時產生的效應。當運動的帶電粒子的速度超越光在這種介質中的速度時，會產生一種特殊的發光現象，在真空中無法做到。

    但在介質中光的相速度和群速度都會降低，所以運動的帶電粒子速度超越光在這種介質中的相速度是可以做到的。這一現象常見於核反應堆的冷卻水中，可以用肉眼看到到淡淡的藍光。這種現象就是所謂的光爆，其原理與音爆類似。

二、1934年切倫科夫首次發現
　　

    真空中光速的不可突破限制住了光爆試驗的可能，但液體中的光爆現象卻早已被發現。1934年切倫科夫發現，超過光在透明介質中的傳播速度的粒子(在2.2510^8米/秒與310^8米/秒之間)，在透明介質中穿行時會發出一種淡藍色的微弱可見光，即光爆現象，並因此在1958年獲得諾貝爾獎。
　　

    上面圖就是核反應堆的池水中出現微弱的淺藍色的光輝。由反應堆射來的高能電子的速度比光在水中的速度大而比光在真空中的速度小的原因引起的光爆現象。

三、如果光速可變物理學將不存在
　　

    超音速飛機在突破聲速的時候，會出現聲爆或稱音爆現象。超光速的時候也會出現類似超音速的現象，出現一個閃光即光爆。

    例如，快速旋轉的脈衝星發出光束掃過氣雲和塵雲，產生超光速效應。《每日郵報》在報導中評述道，宇宙間，我們不明白的東西有很多，但是有一個我們能夠肯定光速不可逾越。這正確嗎? 不一定正確。

    科學上，一直在探討宇宙中是否存在超光速的現象或物體。這涉及光速不變是否適用於宇宙空間的一切現象。光速不變是愛因斯坦在提出的一種基本的現代物理學概念，認為宇宙間不可能有物質能超過光速。
　　

    也就是說，光速是宇宙中速度的極限，沒有物體能夠達到光速，即光速不可逾越或光速不變。對於光速是否可變，科學界一直存在爭議。很多科學家不接受光速可變的理論，其原因在於如果承認光速可變，那麼現代物理學就可能不復存在。

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  • 光爆是什麼?當介質中帶電粒子超過光速,會發出藍色的光
    光爆是什麼，同種介質中帶電粒子超過光速的發光現象宇宙中存在著很多各種各樣的奇異現象，有的是你聞所未聞的。說起光爆，很多人都紛紛感到十分不解，光難道還會爆炸嗎?其實並非如此，光爆是什麼呢?光爆指的是當運動的帶電粒子速度超越了光在同種介質中的速度時，會產生一種特殊的發光現象。
  • 光爆
    當運動的帶電粒子的速度超越光在這種介質中的速度時，會產生一種特殊的發光現象，在真空中無法做到，但在介質中光的相速度和群速度都會降低，所以運動的帶電粒子速度超越光在這種介質中的相速度是可以做到的
  • 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。想超光速很簡單，在液態的介質中就可以做到，例如：水的折射率是1.33，折射率的定義就是光在真空中傳遞速度和在介質中傳遞速度的比值，那麼光在水中的傳播速度就變成了0.75c，只要讓粒子在這個環境下超過0.75c，就實現了超光速。
  • 當粒子在這種介質中速度超過光速時是什麼概念?長見識了!
    科學家通過研究測量發現光速在不同介質中傳播的速度是不一樣的，因為不同的介質所擁有的密度和成分是不一樣的，根據折射率公式n=sini/sinr=c/v或v=c/n，光在不同的介質中，折射率不同光在介質中的傳播速度不同，介質的折射率越大，光在介質中的傳播速度越小。光在空氣中速度與真空相差無幾，但是光在水中的速度僅達到了真空光速的三分之二，因此光速在介質中並不是王者！
  • 四個宇宙現象超越光速
    所以理論上，物體以超光速運動時，也會產生類似「光爆」的現象。其實，在日常生活中，這種光爆現象肉眼可見。它被稱為「切倫科夫輻射」，在核反應堆內部呈藍光。切倫科夫輻射之所以發光，是因為反應堆堆芯被置於水裡，以保持冷卻。在水裡，光速是真空光速的75%。然而，堆芯內部反應產生的電子在水裡的運動速度比光快。在水、玻璃等介質中，當粒子運動速度超過光速時，會產生類似音爆的衝擊波。
  • 光速是否可以超越?聽完科學家的解釋明白了
    那是什麼使距離不再是問題呢？是速度，只要速度夠快，繞地球一圈也是很快的，目前地球上最快的是飛機，地球上我們知道音速是340米每秒，這是一個非常快的速度，而飛機最快可超音速。因此人們才會感覺到現在的距離不再是問題，同時也感嘆地球太小了。但是這個速度到了太空中那只能是龜速，太慢了。
  • 宇宙中有哪些比光速快的現象?
    愛因斯坦相對論的認為：任何有質量物體的移動速度都不可能超過真空中的光速。這就是光速的不可超越性，它針對「有質量」物體的移動速度。但我們不甘心，為了研究超光速，又到底有沒有那種，不考慮「有質量」和「移動」，僅考慮兩個物體的之間的關係，比光更快的現象呢？
  • 不能超越光速？科學家已發現多種超越光速的存在
    ，因此，可以得出結論，光速在黑洞內部的粒子面前，不過是小巫見大巫。前不久，NASA（美國宇航局）的一項研究表明，黑洞附近的噴射流速度也是可以超過光速的，「從地球觀測角度看，北極噴射流為光速的60%，而南極為光速的160%。」 「噴射流離開黑洞越遠，速度將越慢。」
  • 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。
  • 什麼條件下能達到「超光速」
    在我們以往的認知中「光速」是最快的了，每秒30萬公裡，似乎宇宙空間中沒有比光更快的了。有一種情況下，可以出現「超光速」現象：前蘇聯科學家切連科夫在核反應堆冷卻水中發現，由於光速在水中只有真空中的75%，核反應堆產生的電子在水中的速度超過光速，從而產生藍色輝光；這一現象被命名為「光爆」。
  • 科普:有4種宇宙現象的傳播速度比光速還快,你知道嗎?
    愛因斯坦的狹義相對論把質量和能量永遠地聯繫在一起，在簡單的基本方程E = mc2中。這個小方程式預測，任何物體都不能像光速一樣快，或者更快。人類有史以來最接近光速的是強大的粒子加速器，比如大型強子對撞機和粒子加速器。這些巨大的機器加速亞原子粒子的速度超過光速的99.99%，但是正如諾貝爾物理學獎獲得者大衛·格羅斯解釋的那樣，這些粒子永遠不會達到宇宙速度的極限。
  • 深層解讀「光速限制」,物質能否突破光速?
    圖示：放射性元素錒鹽在溶液中發光，也是因為它釋放出了超光速粒子。只有俄國物理學家切倫科夫（cherenkov ），專心致志的探究這個現象，雖然他本人並未將此現象產生的機制徹底搞明白，但這項研究最終讓他獲得諾貝爾獎，因為他的研究提供了大量實驗數據，在切倫科夫研究的基礎上，兩位理論物理學家Tamm和Frank最終將放射性物質溶液發光現象進行了解釋：「只要我們假設，當粒子的移動速度超過同樣介質中的光子的移動速度時，它就會發光的話，那我們就即能定性又能定量地解釋
  • 宇宙中存在超「光速」現象嗎?
    宇宙中確實存在超光速現象，關鍵在於大家對超光速現象的理解。●回答這個問題之前，先弄明白光速的概念。顧名思義，光速就是光的傳播速度。值得注意的是，光的傳播雖然不需要介質，但光在不同介質中的傳播速度並不同。
  • 既然有音爆,那會不會有「光爆」?
    這一現象被俗稱為音障。突破音障時，由於物體本身對空氣的壓縮無法迅速傳播，逐漸在物體的迎風面積累而終形成激波面，在激波面上聲學能量高度集中。這些能量傳到人們耳朵裡時，會讓人感受到短暫而極其強烈的爆炸聲，稱為音爆。那麼，光有沒有類似的效應，會不會有「光爆」呢？但是，人們認為光是自然界物體運動的最快的速度，那麼還會有超過光速的物質嗎？
  • 粒子超光速導致核反應堆中的水呈現藍色,相對論因此崩潰了嗎?
    切倫科夫輻射是指帶電粒子在介質中以高於介質中光速的速度運動時所發出的電磁輻射。這種效應也被稱為瓦維洛夫-切倫科夫輻射或切倫科夫輻射。 它是以蘇聯物理學家帕維爾·阿列克謝耶維奇·切倫科夫的名字命名的，他與伊利亞·弗蘭克和伊戈爾·塔姆一起獲得了1958年的諾貝爾物理學獎，獲獎原因是他們對這種效應的實驗證實。
  • 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
    為了解開這個謎團，切連科夫的兩位同事——弗蘭克和塔姆對這個現象進行研究後認為，「切連科夫輻射」其實是一種超光速現象引起的。我們先來了解一下這兩位科學家所描述的超光速現象到底是什麼原理。通常我們都會認為，根據愛因斯坦提出的狹義相對論，光速是宇宙中速度的極限，因此它是不可超越的。
  • 如果光源到達光速,它能否被看到?
    飛機在大氣中飛行時，如果速度快於自身引發空氣波動的速度，即突破音障礙，將會出現音爆現象。然而，光源不可能追上自身發射出的光，更不可能超越，所以不會有什麼「光爆現象」。但可以肯定的是，無論光源速度有多快，它都能被觀測到。光速和音速完全是不同的概念，兩者沒有可比性。
  • 切倫科夫輻射—超越光速的存在
    當粒子穿過水的時候，它們的速度超過了介質中的光速，導致它們發出切倫科夫輻射，就像這個發出藍光一樣。沒有什麼比光速更快的了。當愛因斯坦提出他的相對論時，這是他不可違背的假設：宇宙存在終極速度極限，只有無質量的粒子才能達到這個極限。所有的大質量粒子都只能接近它，但永遠達不到它。
  • 核電站裡幽幽的藍光是什麼?光速可以超越嗎?
    當時，切倫科夫接到的課題是探究液體在放射線下發光的現象。他日復一日地研究，一遍遍仔細去除液體中的雜質，並在實驗中不斷嘗試用新的液體進行測試。讓他意想不到的是，無論實驗的液體多麼純淨，這種藍光依然會出現。
  • 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。