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當粒子的速度大於光速時的現象,光爆 2011-09-27 18:13:21

這現象就是叫Cherenkov radiation。

粒子超過光速是可能的,請不要大驚小怪。這個已經有實驗,搞原子反應堆的都一定知道(見下面照片)。但是,一定要分清這是超過實際(介質中)光速,而不是超過常數C(真空中光速)。

這個實驗應當不太難,因為光在水中的速度要減慢25%。如果一個帶電粒子(比如電子)在介質(比如某種水溶液)中的速度超過光子在介質中的速度,這個粒子(電子)會產生強震的光子,會發射出幽靈般的藍光,這種現象叫Cherenkov radiation 。俄國科學家Cherenkov 因此而獲得1958年諾貝爾獎。

這種現象如同超音速飛機產生的聲爆。當飛機的速度大於聲速時,其產生的聲音將增強。同樣,當粒子速度超過光速時,其附帶產生的光也增強,產生紫外輻射(人眼只看到奇怪的藍光),相應的名詞叫光爆。

如果粒子進入人的眼球,比如宇航員在太空中,宇宙射線就會在眼球的玻璃體(眼球內主要的透明物質)中產生閃光。

在我的上文里假設真空是有介質的。如果那個假設成立,而且對光子和中微子的作用有顯著差別,那麼中微子超光速就是可能的。在這種情況下,光速常數C應該用粒子極速常數C'取代。粒子極速常數應該比光速常數略高。愛因斯坦相對論的有效性不變。

Cherenkov radiation : (zt 網絡圖片)

瀏覽(2870) (0) 評論(6)
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文章評論
作者:夏涼 留言時間:2011-09-29 20:02:43
多謝pzzdm和firm來訪和富有建設性評論。。。
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作者:firm 留言時間:2011-09-29 13:49:23
當介質的折射率小於1時,以光速前進的粒子速度就會超過光速,這不是新鮮事。比如粒子在離子層中間穿越時,確實超過光速。
真空中光速最大,理論值。宏觀不可能有巨大的真空裝置來測粒子速度的吧。
Cern的實驗,我懷疑在穿越過程中粒子之間碰撞和相互反應形成短暫的離子層而使粒子速度可能加快。但這應該不是什麼偉大的發明。
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作者:pzzdm.com 留言時間:2011-09-29 13:07:24
我在博客裡面關於這個問題專門寫過一篇,一年多以前寫的。
www.pzzdm.com
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作者:夏涼 留言時間:2011-09-28 18:13:08
西岸:我也是現學現賣。。。

漂移:我是純推理,提供可能線索。當然,驗證其真偽還是決定於他人的實驗是否能重複。檢測中微子很困難,的確能出差錯的地方很多。不過你給出的最後兩個人的解釋,比我的解釋離奇多了:)。

多謝來訪!
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作者:漂移 留言時間:2011-09-28 13:59:00
謝謝你的兩篇精彩介紹文章!

這個實驗中兩地距離是454 miles, 光速是186,282 miles, 所以光子全程所用`時間僅為2.4毫秒。中微子比光子快了60納秒,實驗測量誤差範圍10納秒。足以可見這個實驗對實驗精度要求之高。所以有不少專業人士不同意這個超光速實驗結果。

Drew Baden, chairman of the physics department at the University of Maryland, said it is far more likely that the CERN findings are the result of measurement errors or some kind of fluke. Tracking neutrinos is very difficult。

Stephen Parke, who is head theoretician at the Fermilab near Chicago,said there could be a cosmic shortcut through another dimension — physics theory is full of unseen dimensions — that allows the neutrinos to beat the speed of light.

Indiana’s Kostelecky theorizes that there are situations when the background is different in the universe, not perfectly symmetrical as Einstein says. Those changes in background may alter both the speed of light and the speed of neutrinos.
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作者:西岸 留言時間:2011-09-27 22:02:54
這個關於介質的說法大概可以解釋這次的東西,因為根據兄弟小學時期有限的關於通訊的知識,中微子的穿透性是無比的,據說連星球都當不住。
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