光在真空中的傳(chuan) 播速度為(wei) 每秒299792458米,且相對於(yu) 任何參考係而言都恒定不變,事實上不僅(jin) 是光子,任何不具有靜止質量的物質都能且隻能以光速移動。
而對於(yu) 具有靜止質量的物質而言,無論它們(men) 如何努力也無法達到光速。為(wei) 什麽(me) 呢?因為(wei) 巧婦難為(wei) 無米之炊。擁有靜止質量的物質在運動的過程中會(hui) 產(chan) 生一個(ge) 與(yu) 引力質量等效的慣性質量,慣性質量會(hui) 隨著運動速度的增加而增大,當速度趨近於(yu) 光速,慣性質量便趨近於(yu) 無窮大,繼續加速就需要無窮多的能量,而宇宙中的能量雖然很多,但並非無窮,既然宇宙中都沒有無窮多的能量,又如何能夠將擁有無窮大質量的物體(ti) 推進到光速呢。擁有靜止質量的物體(ti) 無法達到、更無法超越光速,這是針對於(yu) 真空中的光速而言的,而在現實之中,最接近於(yu) 真空的環境就是宇宙了,它的平均密度僅(jin) 為(wei) 每立方米1X10∧-28千克,宇宙的密度很低很低,幾近真空,但也並非絕對真空。

光速為(wei) 每秒299792458米,但光卻很難有機會(hui) 在真空中自由馳騁,大多數的情況之下,它都是在介質中移動,而光在不同介質中的速度是不同的。
在介質中移動的光,速度被顯著降低了,研究發現在折射率n≈1.33的水中,光的傳(chuan) 播速度隻有真空中的75%,這就給其它物質超越光速創造了條件,於(yu) 是一個(ge) 在介質中超越光速的現象就出現了,這就是契倫(lun) 科夫輻射現象。契倫(lun) 科夫輻射現象是目前已知的唯一一個(ge) 可以觀測到的介質中物體(ti) 的超光速現象。它是在1934年由前蘇聯物理學家帕維爾·阿列克謝耶維奇·契倫(lun) 科夫所發現的,於(yu) 是這一現象也因此而得名。

契倫(lun) 科夫輻射現象簡單來講就是指介質中運動的物體(ti) 速度超過光在該介質中速度時,所發出的一種以短波長為(wei) 主的電磁輻射,而在介質中能夠超越光速的物體(ti) 通常就是指電子。
契倫(lun) 科夫輻射現象是唯一可以觀察到的超光速現象,而且這種現象還十分漂亮,頗具科幻色彩。如果有幸參觀過核電站的啟動就一定會(hui) 清晰地記得那漂亮的亮藍色光輝,這就是契倫(lun) 科夫輻射的典型特征,而這種亮藍色的光輝也經常被應用於(yu) 各種科幻影視作品之中。那麽(me) 這股科幻藍光是怎麽(me) 產(chan) 生的,契倫(lun) 科夫輻射輻射現象又是怎麽(me) 一回事呢?契倫(lun) 科夫輻射現象雖然是由物理學家契倫(lun) 科夫所發現的,但當時他並未能夠對這一現象產(chan) 生的原因作出完美的解釋,直到3年之後,也就是1937年,物理學家伊利亞(ya) ·弗蘭(lan) 克和伊戈爾·塔姆才成功解釋了契倫(lun) 科夫輻射的形成原因,於(yu) 是三人共同在21年後的1958年斬獲了諾貝爾物理學獎。

契倫(lun) 科夫輻射的產(chan) 生條件其實與(yu) 另外兩(liang) 種常見的現象類似。
當船在水中航行的時候,會(hui) 產(chan) 生水波,當船的航行速度很快,超越水波的時候,就會(hui) 在水麵形成很大的弓形震波,這是因為(wei) 船的速度太快,以至於(yu) 船所產(chan) 生水波無法快速離開船體(ti) 而產(chan) 生堆積的結果。
類似的現象還有超音速飛機的音爆現象。飛機在飛行的過程中會(hui) 產(chan) 生轟鳴,這些轟鳴聲會(hui) 以音速向四周傳(chuan) 播,對於(yu) 普通的飛機而言,我們(men) 並不會(hui) 注意到這一點,但對於(yu) 超音速飛機而言,情況就有些不同了,由於(yu) 飛機飛行的速度超過了聲音傳(chuan) 播的速度,所以音波無法快速離開飛機,於(yu) 是不斷堆積疊加,最終形成了可見的多重震波。契倫(lun) 科夫輻射現象也是如此,因為(wei) 電子在介質中的運動速度超越了光速,所以便產(chan) 生了疊加效應。

為(wei) 什麽(me) 契倫(lun) 科夫輻射現象會(hui) 產(chan) 生亮藍色的輝光呢?這其實是一個(ge) 誤會(hui) ,事實上大多數的契倫(lun) 科夫輻射都是在紫外線波段上進行的,而紫外線是不可見的。
契倫(lun) 科夫輻射的強度與(yu) 介質中電子的運動速度以及電子的數量呈正比關(guan) 係,電子運動速度越快、數量越多,契倫(lun) 科夫輻射的強度就越大,而其在短波長會(hui) 有較強的強度,所以契倫(lun) 科夫輻射才會(hui) 在可見光波段呈現出亮藍色。由此我們(men) 也知道了,隻有帶電粒子被更充分地加速之後,才會(hui) 在可見光波段顯現出亮藍色的光,所以在現實之中,可觀察的契倫(lun) 科夫輻射現象要麽(me) 產(chan) 生於(yu) 核電站之中,要麽(me) 就要借助於(yu) 粒子加速器。契倫(lun) 科夫輻射在現實中是有很多應用的,比如可以用來探測高能粒子,這是因為(wei) 進入地球的宇宙高能粒子在大氣中的運動速度會(hui) 超越光速,所以會(hui) 產(chan) 生契倫(lun) 科夫輻射現象。
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