自從飛機突破了超音速飛行,就知道了音爆現象。音爆的産生,在于激波累積釋放。那麼光波會不會也有光的激波。出現光爆?在發明反應堆前,人類不知道光爆為何物,後來才知道光爆和音爆一樣,都是物理現象。自從愛因斯坦發表狹義相對論以後,一百多年來,人們至今沒有觀測到比真空光速還快的物質和波動速度。因此可以認為,愛因斯坦關于真空光速是宇宙基本常數之一的說法是可靠的。真空光速的近似值是30萬公裡每秒。人類無論如何努力,都無法突破這個速度極值。而黑洞視界面上的第一宇宙速度,也就是光速。因此一旦落入黑洞視界以内的物質,也就是低于黑洞的視界面的第一宇宙速度,也就再也出不來。因此現在說,世界上沒有比光速更快的東西。實際上這句話是有前提定語的,準确的說法應該是,沒有比真空光速更快的東西。
瀚海狼山在前幾天的推文中就曾經說過,普通光和激光,在透明固體和液體,包括透明或者半透明的晶體中,傳播的速度會比真空光速明顯減速。比如光在普通玻璃中,隻有真空光速的三分之一。甚至有些特殊的晶體,激光在裡面傳播的速度比蝸牛爬的還慢。因此光速都是有前提的。在透明物質或者半透明物質中的光速也是可以被控制和被超越的。那麼有沒有某種輻射或者波,在同一種透明物質中和光一起傳播,而且速度還能超過光速。也就是人們夢寐以求的“超光速”。居然還真有這種現象,當然所謂的超光速并非真正超過真空光速。“遊泳池”式反應堆是一種結構形式最簡單的反應堆。全球最早的反應堆就是泳池堆。采取把棒狀或條狀燃料鈾放在一個大水池底部,堆芯周邊的用大量純淨水幫助調節反應、冷卻堆芯和屏蔽反應堆輻射。這就是泳池堆。
泳池堆其實是一種常壓低溫堆,沒有壓水堆那種聚集壓力的金屬外殼。就是簡單的把燃料棒泡在深水池裡。顔料棒周邊的壓力,除了一個大氣壓再就是加水池的自然水壓。因為水池式反應堆結構簡單,造價便宜,甚至西方有些大學和核能研究所内部都曾經有這種小型反應堆。幾乎每次“點燃”這種泳池堆,都會在瞬間爆出比較耀眼的藍光。而且整個水池的水都會震動,水池上面的輻射探測器也會發出嘎嘎的響聲。這說明,在點燃泳池堆池底的燃料棒的瞬間,至少有可見光、沖擊波和輻射粒子等同時發射出來。實際上通過儀器,知道還有人眼看不見的紫外線、X射線甚至伽馬射線、以及帶電粒子發射出來。而人眼對藍光最敏感,因此隻看到了藍色的輝光,藍光的爆發瞬間比較強,因此屬于罕見的光爆。這裡面最特殊的,就是在此刻,爆發出的一些帶電粒子,穿越泳池堆輕水的速度,居然比可見藍光還快。這是一種前所未見的“超光速輻射”,當然現在大家都知道這種現象存在了。
這種輻射是1934年由前蘇聯物理學家切倫科夫發現的,物理學上被叫做切倫科夫輻射。但一開始原理并不清楚。到1937年,另兩位蘇聯物理學家弗蘭克和塔姆成功地解釋了切倫科夫輻射的成因,三人因此共同獲得1958年的諾貝爾物理學獎。切倫科夫輻射是介質中運動的物體速度超過光在該介質中速度時發出的一種以短波長為主的電磁輻射,其特征是藍色輝光。切倫科夫輻射為人類提供了一個最終超越光速的思想窗口。
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2023-07-19