Kan Nogle Objekter Rejse Hurtigere End Lys?

–

Don Lincoln, Ph. D., Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab)

mens intet kan gå hurtigere end lys i vakuum, er det ret nemt for partikler at bevæge sig hurtigere end lys i stof gennem noget medium som glas., Antag en fotonstråle og højenergi myonstråle punkt i samme retning og kør med samme hastighed som lys. Selvom det er blevet fastslået, at lysets hastighed ville bremse inde i glas, sænker myonen ikke, når den passerer gennem glasset og opretholder stadig lysets hastighed indeni.

Lær mere om, hvordan relativitet misforstås.

Cherenkov-effekten

mens han arbejdede med uransalte opløst i svovlsyre, bemærkede en ung russisk fysiker ved navn Pavel Cherenkov et glødende lys., Oprindeligt blev lyset tilskrevet direkte radioaktivitet, men da Cherenkov forsøgte at isolere effekten, indså han, at stråling fik svovlsyren til at gløde. Til sidst var han i stand til at vise, at selv vand ville gløde i nærværelse af en masse stråling. Cherenkov-strålingen er opkaldt efter den studerende, når en partikel, der bærer en elektrisk ladning, bevæger sig hurtigere end lys gennem et optisk gennemsigtigt medium, såsom glas. Når disse partikler rejser hurtigere, udsender glasset en fantastisk, men farlig blå farve.,

Dette er et transkript fra videoserien, der forstår videnskabens misforståelser. Se det nu, på de store kurser Plus.

Hvordan virker Cherenkov stråling?

Cherenkov delte sine resultater med sin afhandling rådgiver, Sergey Vavilov. Vavilov nævnte effekten til Igor Tamm og Ilya Frank, der regnede ud, hvad der foregik. Cherenkov, Tamm, og Frank gik på at vinde Nobelprisen i fysik i 1958. Cherenkov-strålingen er analog med en sonisk boom, der opstår, når en jet flyver hurtigere end lydens hastighed., Hvis strålen flyver langsommere end lydens hastighed, spredes lydbølgerne foran flyet. Men når jetens hastighed overstiger lydens hastighed, komprimerer den luften foran den. Når strålen bevæger sig hurtigere og hurtigere, bevæger den komprimerede energi sig også fremad. Når trykluften passerer over, resulterer det i en ekstremt høj støj, der ligner en eksplosion, da al lyd ankommer på oncen gang. Når strålen genererer en lyd fra at skubbe luften ud af sin måde, skaber den en række cirkler, der vises på hvert punkt, som strålen passerer., Cirklerne tilføje op og gøre en kegle af lyd, der omgiver stien af flyet.

Cherenkov Effekt i kernefysik

Cherenkov effekt svarer til sonic boom, men der opstår, når en ladet partikel passerer gennem et gennemsigtigt materiale med en hastighed større end lysets hastighed. Den ladede partikel ryster materialets molekyler op, og de afgiver lys, når det bevæger sig. Som i tilfælde af lydbølger bevæger det udsendte lys udad i et cirkulært mønster ved lysets hastighed, hvilket resulterer i et konisk mønster kaldet Cherenkov-effekt., Fysikere bruger begrebet Cherenkov-stråling i kernefysik eller partikelfysikeksperimenter for at skelne de hurtigt bevægelige partikler fra de langsommere. Dette skyldes, at Cherenkov-lyset kun udsendes af elektrisk ladede partikler, der bevæger sig hurtigere end lys.

Lær mere om, hvordan kvantemekanik fungerer.

Hvad kan rejse hurtigere end lys?

Ed .in Hubble kombinerede sine afstandsmålinger af galakserne med hastighedsmålingerne fra den amerikanske astronom Vesto Slipher for at tegne en interessant graf i 1929., Hubble postulerede, at der var et lineært forhold mellem afstanden af galakser målt fra jorden og recessional hastighed. Denne sammenhæng blev taget som et klart bevis på et ekspanderende univers og big bang.

udvidelsen af universet har dog ændret sig markant over tid. Fra det hurtigt ekspanderende univers for omkring 14 milliarder år siden til æraen med mørk energi omkring 5 milliarder år og fremskyndelse af ekspansionen nu, har ændringerne været dramatiske. Vi ved, at Pluto ikke ekspanderer væk fra os ved lysets hastighed, og det er heller ikke Mælkevejen eller Andromeda-galaksen., Ifølge Hubbles hypotese er den recessionelle hastighed 70 kilometer i sekundet pr. Så en galakse, der er en mega parsec væk, bevæger sig væk fra Mælkevejen med en hastighed på 70 kilometer i sekundet, mens en galakse i en afstand af 2 mega parsecs bevæger sig væk med en hastighed på 140 kilometer i sekundet. Så jo længere vi bevæger os væk, jo hurtigere bevæger objekterne sig. Derfor er den fælles teori om, at universet ekspanderer ved lysets hastighed, åbenlyst forkert og en misforståelse.,

lad os Nu antage, at universet faktisk udvider sig med lysets hastighed, og det er beregnet, at objekter 14 milliarder lysår væk fra os, var at rejse med lysets hastighed, men objekter 28 milliarder lysår væk, der rejser med den dobbelte hastighed. Så hele argumentet om at ‘udvide hurtigere end lysets hastighed’ er ret grødet. Argumentet om, at lysets hastighed er den ultimative hastighed, er imidlertid inden for teorien om særlig relativitet.,så spørgsmålet om, hvorvidt to galakser adskilt med 14 milliarder lysår bevæger sig væk fra hinanden ved lysets hastighed, kan ikke besvares objektivt. Afstanden mellem disse galakser vokser med lysets hastighed, men i forhold til deres lille lokale plads bevæger de sig ikke engang. Derfor ville det være mere præcist at sige, at selvom objekter ikke kan bevæge sig gennem rummet hurtigere end lys, men rummet selv kan bevæge sig hurtigere end lys., Den superluminale udvidelse af det fjerne Univers er virkelig forbløffende, men hvad vi måske aldrig får at vide, er svaret på det enkle spørgsmål, hvor stort er universet virkelig?

almindelige spørgsmål om kan objekter rejse hurtigere end lys?