物体运行速度接近音速时,会有一股强大的阻力,使物体产生强烈的振荡,速度衰减。这一现象被俗称为音障。突破音障时,由于物体本身对空气的压缩无法迅速传播,逐渐在物体的迎风面积累而终形成激波面,在激波面上声学能量高度集中。这些能量传到人们耳朵里时,会让人感受到短暂而极其强烈的爆炸声,称为音爆。
那么,光有没有类似的效应,会不会有“光爆”呢?
但是,人们认为光是自然界物体运动的最快的速度,那么还会有超过光速的物质吗?
这就需要了解一下切伦科夫效应了。
切伦科夫效应就是在媒质中的光速比真空中的光速小,粒子在媒质中的传播速度可能超过媒质中的光速,在这种情况下会发生辐射(切伦科夫辐射),称为切仑科夫效应。例如空气的折射率大概是 1.000277 ,所以空气中的光速的1.000277倍就是真空中的光速,看似相差不多,但是足以证明切伦科夫效应。
一般来说,肉眼看不见切伦科夫效应,但是当它的强度很大时,会在屏蔽某些核反应堆的池水中出现微弱的浅蓝色的光辉。
那么,光爆就是在一种媒介中,光被其他物质穿越而产生的一种现象,常见于核反应堆芯的冷却水中。
核反应时除辐射出能量极高的γ射线外,还会放射能量极高的电子,这种电子穿透力很强且运动速度仅仅略小于真空光速,在核反应堆芯的冷却水中,则可以超越光速,产生光爆现象。
苏格兰科学家成功降低光速,在实验中,科学家使用了单个光子通过一个特殊的装置,可以改变光子的形态,使得光子的速度出现了下降,有趣的是,即便光子回到自由的空间中,其仍然以较低的速度运行,因此这个实验可能改变科学界对光速的看法。
了解了光爆,是不是意犹未尽,当然,还有许多神秘现象等着我们去探索与发现。