Мы привыкли считать скорость света величайшей из известных человеку. Согласно специальной теории относительности ничто во Вселенной не может двигаться быстрее. В этой статье мы не будем рассуждать о таких сложных вещах, как расширение Вселенной или гипотетических частицах тахионах (потенциально и первое, и вторые могут обогнать свет) – оставим это для будущих публикаций, а поговорим о довольно простых, давно известных и используемых человеком частицах, движущихся быстрее фотонов света.
Свет быстр, но только в вакууме
Действительно, скорости света, равной 299 793 км/с (это почти 18 млн км/ч) нет равных. Но это в вакууме. Как известно, любое излучение (и свет в том числе), попадая в какую-либо прозрачную среду (например, воздух или воду) теряет скорость в результате преломления, например, проходя через стекло, он теряет до половины своей скорости. И вот тут-то свет перестаёт быть чемпионом. Оказалось, что в подобных условиях заряженные частицы, излучаемые радиоактивными реакторами в охлаждающей жидкости, движутся быстрее фотонов света. Это явление получило название эффекта Вавилова-Черенкова, открытого и явленного миру советскими учёными Павлом Черенковым, Сергеем Вавиловым, Игорем Таммом и Ильёй Франком. В 1958 году они (кроме скончавшегося Вавилова) были награждены за это открытие Нобелевской премией по физике.
Как это происходит?
Вода имеет коэффициент преломления 1,33. Чтобы не мучить Вас цифрами просто скажем, что в воде свет достигает только 50-75 % собственной скорости в вакууме. Фазовые электроны, излучаемые радиоактивными материалами, в любых жидкостях обгоняют фотоны света. При этом, двигаясь в такой среде, они как бы «задевают» другие частицы, передавая им часть своего излучения и энергии (то есть по ходу движения они замедляются). В результате в воде (или любой другой жидкости) появляется зловеще-фантастическое голубое свечение.
Это физическое явление не только эффектно выглядит, но и давно и активно используется работниками атомных электростанций, с его помощью фиксирующими неполадки в реакторах АЭС. Кроме того, учёные выяснили, что благодаря эффекту Вавилова-Черенкова в глубинах океанов отнюдь не царит абсолютная темнота.
Надеемся, было интересно и познавательно, а главное максимально понятно! Подписывайтесь, ставьте лайк, пишите в комментариях, что бы Вам хотелось ещё узнать, или просто оставляйте своё мнение, ну и конечно же, читайте другие наши статьи!