光速是宇宙中最快的速度吗？有没有一种速度比光速还快呢

朋友wkkvh

我们常常说，粒子不能够运动得比光快，“光速”是速度的上限。

实际上，如果我们单单这样说，那是说得不够完全的，因为在通 过不同媒质时，光的传播速度并不相同。光在真空中的行进速度最 快，在这种场合下，它以每秒30万公里的速度运动。这个速度就是终 极速度。

因此，如果想把话说得确切一些，我们就应该这样说:粒子的运动 速度不能够快于真空中的光速。

光在通过真空以外的任何其他透明介质时，它的传播速度总是小 于真空中的光速，有时甚至要慢很多。光在某一特定的介质中行进得 越慢，当它从真空中以倾斜的角度进人这种介质时，它受到偏折(折射) 的角度就越大。偏折的大小是由一个称为“折射率”的物理量决定的。

把真空中的光速除以某一特定媒质的折射率，就得出光在这种媒 质中的速度。在一般的压力和温度下，空气的折射率约为1.0003,所以 光在空气中的速度等于300000除以1.0003,即每秒约299910公里。这 比真空中的光速少90公里/秒。

水的折射率是1.33,普通玻璃的折射率& 1.7,而钻石的折射率是 2.42。这就是说，光在水中的传播速度为每秒约224000公里，在玻璃 中为每秒约176000公里，在钻石中每秒只有约123200公里。

粒子的运动速度不能快于每秒约300000公里，但是,即使在水中， 它们也确实能够以每秒约256000公里的速度运动。当它们的速度这 样大时，它们在水中的行进速度就超过水中的光速了。事实上，除了在 真空中以外，粒子在任何一种介质中的运动速度都有可能超过在那种 介质中行进的光速。

在非真空介质中运动得比光快的粒子，会发出一种蓝光作为它的 尾迹。这种尾迹的角度的大小，取决于这个粒子在介质中的速度比光 在同一介质中的速度快多少。

最先观察到比光快的粒子所发射出的这种蓝光的，是一个名叫巴 维尔?切伦科夫的苏联物理学家，他在1934年报道了这件事。因此，这 种光就被称为“切伦科夫辐射”。1937年，另外两个苏联物理学家 伊$亚*弗兰克和伊戈尔?塔姆——把这种光同粒子和光在那种介质中 的相对速度联系起来，从而解释了为什么会有这种光。结果，这三个人 获得了 1958年的诺贝尔物理学奖。‘

人们已经设计出一种特殊的仪器——切伦科夫计数器，用来探测 这种辑射，并测定它的强埤和发射方向。

切伦科夫计数器特别有用，因为它只对速度非常高的粒子才起作 用，并且很容易根据这种光的发射角度估计出这些粒子的速度。能量 极高的宇宙线的运动速度已经非常接近真空中的光速，因此，它们就是 在空气中也会产生切伦科夫辐射。

快子——这是人们所假设的一种能以超过真空中光速的速度运动 的J粒子——即使在真空中也应该会留下一道非常短暂的闪光。因此， 物理学家希望能依靠探测这种切伦科夫辐射，来证明快子是确实存在 的(如果它真的存在的话)。


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