光速真的不可超越吗？物理学家在超光速现象中发现了奇妙的蓝光

光速真的不可超越吗？其实在特定的情况下，光速是可以被超越的，实际上，在过去的日子里，物理学家就在一种超光速现象中发现了奇妙的蓝光，下面我们就来看看这具体是怎么回事。

这种奇妙的蓝光最初是由前苏联物理学家帕维尔·阿列克谢耶维奇·切连科夫注意到的，1934年，他在对放射线中的带电粒子穿过流体时所发生的现象进行研究时，发现了一种蓝色的辉光。

其实这种蓝光在之前的实验中也被发现过，但当时人们普遍认为，这种蓝光应该是一种荧光现象，所以并没有对其进行深入的研究。不过切连科夫并没有这样认为，因为他在仔细观察后发现，这种蓝光具有明显的方向性和强偏振，而如果这真是荧光现象，那就不应该是这样的。

（↑切连科夫）

所以他又进行了一系列的实验，在实验过程中，他仔细地排除了所有可能产生荧光现象的因素，而实验结果表明，在排除了这些因素之后，蓝光仍然会出现，这就说明了，它并不是之前人们所认为的荧光现象。

既然不是荧光现象，那这种奇妙的蓝光又会是什么造成的呢？对此，切连科夫表示自己也不清楚，不过他的发现很快就引起了科学界的关注，而这种现象随后也被命名为“切连科夫辐射”（Cherenkov radiation）。

在接下来的日子里，前苏联物理学家伊利亚·弗兰克和伊戈尔·叶夫根耶维奇·塔姆对“切连科夫辐射”展开了深入地研究，并在1937年正式公布了他们的研究结果，即：“切连科夫辐射”其实是一种超光速现象产生的。

这里需要简单科普一下，关于光速，有一种常见的描述就是：根据相对论，光速是宇宙中的一种速度极限，任何物质的运动速度都不可能超过光速。然而这样的描述并不准确，因为相对论中所讲是，任何物质的运动速度都不可能真空中的光速，也就是299792458米/秒。

需要知道的是，当光在介质中传播的时候，其速度其实会低于真空中的光速，例如光在水中的传播速度就只有真空光速的大约4分3，而在玻璃中的传播速度更是低至真空中的大约3分之2，这也就意味着，介质中的光速是可以被超越的，这并没有违背相对论。

所以弗兰克和塔姆给出的解释就是：当带电粒子在介质中速度超过了光在这种介质中的速度时，就会与介质中的分子发生相互作用，从而改变它们的电场，而这些电场的变化就会产生电磁波。

随着带电粒子的高速运动，电磁波会不断地产生，它们会因为带电粒子在介质中速度超过了光在这种介质中的速度而剧烈叠加，最终以强烈的短波辐射集中释放出来，而这种辐射其实就是“切连科夫辐射”，在排除了肉眼不可见的紫外光之外，“切连科夫辐射”在我们看来，就是一种奇妙的蓝光。

可以看到，根据这样的解释，“切连科夫辐射”的产生机制，其实与超音速飞行器产生的音爆现象非常相似，只不过前者是电磁波的集中释放，后者则是声波的集中释放。

在接下来的日子里，物理学家们对此进行了大量的实验进行验证，实验结果都与该理论的预测结果相符，于是在1958年的时候，切连科夫、弗兰克和塔姆共同获得了当年的诺贝尔物理学奖，而“切连科夫辐射”也成了目前唯一的一种已被实验证实的超光速现象。

值得一提的是，其实在以核裂变为原理的核电站，我们就可以直接观察到“切连科夫辐射”，这是因为核裂变反应会释放出能量极高的电子，以至于在核反应堆使用的慢化剂中，它们的速度往往都会超过慢化剂中的光速，于是我们就可以看到这种奇妙的蓝光。