700字范文,内容丰富有趣,生活中的好帮手!
700字范文 > 迄今为止唯一已被证实的超光速现象 在1934年就已经被科学家发现

迄今为止唯一已被证实的超光速现象 在1934年就已经被科学家发现

时间:2023-06-12 14:33:51

相关推荐

迄今为止唯一已被证实的超光速现象 在1934年就已经被科学家发现

关于超光速现象,相信大家都应该了解一些,比如说宇宙空间的膨胀速度、量子纠缠等等现象,但这些现象只是科学家根据已有的观测数据而作出的合理推测,严格地讲它们并不能被当作已被证实的超光速现象。

那么有没有已被证实的超光速现象呢?答案是肯定的,不过有可能和大家想象中的不一样,而且到目前为止只有唯一的一个,下面我们就来一起了解一下这个迄今为止唯一已被证实的超光速现象。

这个现象在1934年就已经被科学家发现,在1934年,一位名为帕维尔.阿列克谢耶维奇.切连科夫的科学家,在对放射线穿过流体时所发生的现象进行研究时,发现了一种蓝色辉光,这个现象马上就引起了他很大的兴趣。

其实在切连科夫之前,也有科学家发现了这种蓝色辉光,但当时的他们都认为这就是荧光,然而切连科夫却不是一个人云亦云的人,他决定对这种现象进行深入的研究。在接下来的日子里,切连科夫在实验中非常仔细地排除了流体中所有可能产生荧光的因素,然而实验结果却显示这种蓝色辉光依然存在。

这就说明这种蓝色辉光并不是人们之前所认为的那样简单,于是切连科夫就此连续发表了多篇论文,详细地描述了这种现象的各种性质,并成功地引起了科学界的关注,人们正式将这种现象命名为“切连科夫辐射”。

(图为切连科夫)

那么这个“切连科夫辐射”到底是怎么回事呢?为了解开这个谜团,切连科夫的两位同事——弗兰克和塔姆对这个现象进行研究后认为,“切连科夫辐射”其实是一种超光速现象引起的。我们先来了解一下这两位科学家所描述的超光速现象到底是什么原理。

通常我们都会认为,根据爱因斯坦提出的狭义相对论,光速是宇宙中速度的极限,因此它是不可超越的。但这样的理解其实是比较片面的,其实爱因斯坦所描述是,在宇宙中任何具有静止质量的物质,其自身的运动速度都不能超过真空中的光速,即每秒钟299792458米,通常我们用字母“c”来代表这个速度。

然而光速其实并不是固定不变的,当光在不同介质中传播时,其速度也会出现一定的差异,例如光在水中的传播速度就只有真空光速的大约4分之3,而在玻璃中的传播速度更是只有真空光速的大约3分之2。

这就意味着,当其他物质在某种介质中的速度超过同介质内的光的传播速度,比如说某种物质在水中的速度超过0.75c的时候,我们就可以在这种介质中观测到超光速现象,而重要的是,狭义相对论只是限制了具有静止质量的物质不能超过光在真空中的速度,也就是说,从理论上来讲像这种情形的超光速现象是允许存在的。

在1937年的时候,弗兰克和塔姆这两位科学家正式公布了他们用于解释“切连科夫辐射”的理论,并指出切连科夫所发现的蓝色辉光,其实是因为流体中一些物质的运动速度极高,以至于超过了光在这种流体中的速度,进而引发了类似“音爆”的现象。

我们知道声波是向四面八方传播的,但对于超音速飞行的飞机而言,由于它本身的速度已经超过了音速,其迎风面的声波就会受到挤压,而在其尾部的声波则会扩散,这就会造成在超音速飞机经过之前,我们听不到它所发出的任何声音,而在其飞过之后,我们才会感受到声波的集中释放,因此就会听到巨大的声音,这种现象就被我们称为“音爆”。

同样的道理,当流体中的物质超过了光在这种流体中的速度时,光波也会在其前方受到挤压,并在其尾部扩散,从而产生类似“音爆”的现象,我们可以称之为“光爆”,而切连科夫所发现的蓝色辉光,其实就是“光爆”对观察者所造成的效果。

为什么会是蓝色辉光呢?这是因为“切连科夫辐射”所释放的电磁辐射主要是短波,其频率分布偏向高频,因此我们看上去才是蓝色的,实际上更多的“切连科夫辐射”则是人们无法直接看到的波长更短的紫外光。

在弗兰克和塔姆的理论提出之后,科学家们为此做了不少的重复实验,实验结果都验证了该理论的正确性,在1958年,弗兰克和塔姆获得了诺贝尔奖。当然了,人们是不会忘记“切连科夫辐射”的发现者的,所以切连科夫也是此次诺贝尔奖的共同获奖者,1934年,这一位科学家发现了一种蓝色辉光,24年后他获得了诺贝尔奖。

值得一提的是,要证实这种超光速现象并不需要特别的实验,这是因为科学家早已发现,在现代核反应堆的核裂变过程中,有一些电子就会因为得到足够的能量而在慢化剂中引发“切连科夫辐射”。因此我们可以认为,“切连科夫辐射”是迄今为止唯一已被证实的超光速现象。

好了,今天我们就先讲到这里,欢迎大家关注我们,我们下次再见`

本内容不代表本网观点和政治立场,如有侵犯你的权益请联系我们处理。
网友评论
网友评论仅供其表达个人看法,并不表明网站立场。