Физик ставил эксперимент с разгоном частиц и понял, что в воде они движутся быстрее скорости света
В 1934 году советский физик Павел Черенков в процессе эксперимента случайно направил поток гамма-излучения сквозь толщу воды. Вся лаборатория в ту же секунду наполнилась излучением голубого цвета. В попытке понять его источник, ученый провел ряд замеров и с удивлением понял: частицы в его установке двигались быстрее скорости света, что кажется на первый взгляд невозможным.
Скорость света в вакууме является абсолютным пределом для любой скорости во Вселенной. Фотоны перемещаются со скоростью 300 тысяч км/ч, чтобы набрать большую скоростью любому объекту понадобится безграничное количество энергии.
Однако скорость света не одинакова во всех сферах. На нее оказывает влияние плотность среды: чем она выше, тем ниже скорость. В воде фотоны двигаются уже со скоростью в 200 тысяч км/ч. Для преодоления этого порога любой частице требуется уже конечное количество энергии — примерно 175 килоэлектронвольт.
Именно такой заряд, поток гамма-излучения, и направил в воду Павел Черенков, после чего проявилось свечение. Позднее его назовут Черенковским излучением.
Обычно оно имеет вид светового конуса с вершиной в точке, где находится частица. Угол раскрытия конуса зависит от скорости частицы и показателя преломления среды.
Черенковское излучение обычно наблюдается в ядерных реакторах и ускорителях частиц, где быстрые заряженные частицы, такие как электроны или протоны, преодолевают плотные среды с высокими показателями преломления — в ядерных реакторах.
Посмотрите, как этот эффект выглядит в динамике:
Исследование черенковского излучения позволяет физикам измерять энергию и скорость заряженных частиц, а также определять их тип.