Мы уже обсуждали, что максимальная скорость, которая достижима в физике - это скорость света. По идее, ни один известный (и не известный процесс) не может превышать по скорости скорость света.
Правда современная физика уже выявила некоторые интересные случаи, когда скорость света превышается и может быть превышена.
Что помогло бы ускорить самый быстрый процесс?
Догадаться откуда растут ноги, наверное, не так сложно. Когда физики говорили об ограничении скорости, равной скорости света, речь шла про массивные частицы, или частицы, обладающие массой. Закономерность, выведенная Эйнштейном, ограничивает невозможностью достичь скорости света только частицы с некоторой массой.
Для достижения такой скорости потребуется бесконечная энергия, что само по себе уже ближе к фантастике. Кроме того, переход к околосветовым скоростям уже меняет пространство настолько, что сложно предугадать поведение частиц.
Но всё так только до тех пор, пока у частиц есть масса. Если массы нет, то и скорость света не предел. Частицы без массы - это вовсе не фантастика, а реальный факт и его существование коррелирует с представлениями современной квантовой физики, где частица - это не мячик, а всего лишь плотность вероятности волновой функции.
На фоне всего этого превышение скорости света - не предел. Можно вспомнить гипотетические тахионы и остановиться уже на известных процессах. Какой из них будет самым быстрым?
Эффект Вавилова-Черенкова
Из всех вариантов, наверное самым быстрым сегодня можно назвать процесс, который описывается эффектом Вавилова-Черенкова.
Явление было открыто ещё в 1934 году Павлом Черенковым, работавшим под руководством Сергея Вавилова. Сегодня оно теоретически обосновано и даже было удостоено Нобелевской премии по физике. Важно отметить, что помимо теоретической ценности, явление обладает ещё и практической значимостью.
Когда Эйнштейн говорил про ограничение скорости всей физики скоростью света, речь шла про скорость света в вакууме. Никто не говорил, что скорость света в других средах нельзя превысить.
Вы наверное видели во всяких мультиках и фильмах характерное зеленое свечение радиации? Если добавить сюда реализма, то стоит сказать про голубое свечение, которое испускает ядерный реактор или вода, которая охлаждает реактор. Это эффект Вавилова-Черенкова. Но где тут превышение скорости света?
Оно само и есть в этом в свечении. Свечение голубовато-синего цвета испускается электронами, двигающимися со скоростями, превышающими скорость света! Только звучит это больно громко. Нужно добавить слово "фазовой". Речь идёт про превышение скорости света в конкретной среде. Эти "быстрые" электроны, которые красиво светятся, выбиваются радиоактивным излучением из оболочек окружающей прозрачной среды и скорость этого свечения превышает скорость света для этой среды.
Несмотря на то, что речь не про скорость света в вакууме, это явление всё равно претендует на самый быстрый процесс в физике.
Как же это работает? Логично предположить, что скорость света в любой среде всегда будет меньшей, чем скорость света в вакууме. Но скорость света в среде вполне может быть превышена! Быстрые электроны в подходящем окружении среды вполне комфортно себя ощущают и способны превысить скорость света. При этом среда является ещё и источником этих быстрых электронов.
Дальше электрон буквально поддаёт радиоактивное излучение и испускаемый им свет летит быстрее, нежели в случае простого излучения. Получается то самое свечение от радиации, которое обычно рисуют в кино и не всегда правильно. Кстати, в Железном человеке изобразили более менее реалистично свечение частичек.
Пожалуйста, подпишитесь на проект, оцените статью лайком и напишите комментарий! Сейчас это очень важно для выживания проекта!
------
Полезный путеводитель по научно-популярным каналам ДЗЕНа: смотрите здесь
------
Статьи по теме c канала:
------
