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光より速く動く粒子 |コズミック・ヴォイド

ちょっとアヒルを想像してみましょう。静かな池に生きたアヒルが欲しい。いいえ、心配しないでください。私は、次のような有名な物理学の近似をするつもりはありません。 球状の牛。ここでは、最近の水の急速な動きによって引き起こされる恐怖から離れて、風のない日の小さなアヒルの子がいる池の牧歌的なイメージに隠された詳細だけが必要です。しばらくそこにいて、アヒルの周りに何があるのかに注目してみましょう。いくつかの小さな波が、進行方向に互いに近づいています。それらは池に石を投げたときにできるものとは似ていません、円形ではありません。直感的に私たちはそれを理解しています 動きに同行する アヒルの動きに関連した動きの円錐を形成します。速度を上げると角度が近づく三角形。詳細情報アヒルの話を続けましょう、物体が媒質、たとえば水の中を、その媒質内を波が移動できる速度よりも速く移動するたびに、 混乱を引き起こす 衝撃波の形で。アヒルが水中で動いているのを見たことがあるので、アヒルで直感的に説明するのは簡単です。ボートの動きは、いわゆる船首攻撃を視覚化するのにも役立ちます。同じことが飛行機でも起こります。外乱が伝播する媒体は空気であり、この場合は音波が発生します。飛行機は真ん中の音より速く進み、衝撃波を生成します。それはアヒルの胸の前に溜まる水の波に相当します。飛行機がそこに向かって進むと 衝撃波 音速の壁を破る前に、有名な轟音が伴い、そのとき私たちは超音速飛行機について話しているでしょう。さて、光を求めてみましょう。チェーホフが言ったように、「劇の最初のシーンでライフルが壁に掛かっているなら、それは最後の幕で発砲されなければなりません。」タイトルでライフルを掲げたので、撃たなければなりません: もし今動いているものが 高速の粒子たとえば陽子を水中や地球の大気中をその媒質中の光の伝播速度よりも速く移動させると、衝撃波も生成されます。アヒルのように。その後、荷電粒子は、発見者である物理学者にちなんでチェレンコフとして知られる特定の種類の放射線を放出します。 パベル・チェレンコフ。引き続き、著名なロシア人の話を続けます。しかし、待ってください、アインシュタインの相対性理論によれば、光の速度より速く動くものは何もない、と言う前に、一呼吸してください。その文には何かが欠けています。物理学における不可侵の速度限界は真空中の光の速度であり、質量のない粒子のみがそれに到達できます。空間の外側、つまり媒体の中では、 光の速度 それは達成できるし、超えることもできる。光が水、空気、プリズム、プラスチックなどの媒質中を移動するとき、光はよりゆっくりと移動し、速度が低下するため、光の速度よりも速く進むことが可能です。だからこそ虹が発生するのです。チェレンコフ放射線は、荷電粒子が光速よりも速く媒体中を移動するときに発生します。アヒルの場合と同様に、アヒルが移動する際に、速度に応じて開く角度が変化する放射円錐を放出することがわかります。角度を測定できれば、放出を生成した粒子の速度を決定できます。これが検出器の基本です チェレンコフ放射線。原子炉を取り囲む水に特有の青い放射はチェレンコフ放射であり、それはまさにチェレンコフ放射であり、大気圏上部で生成される粒子のカスケードによって放射されます。 エネルギーイベント 宇宙粒子加速器で生成されます。はい、宇宙は、私たちが地球上に構築した最も強力な粒子加速器で粒子に与えられるエネルギーの数百倍まで粒子を加速することができます。 大型ハドロン衝突型加速器 (LHC) CERN にて。それを検出する最も強力な望遠鏡のいくつかは、 forman parte del CTAO (チェレンコフ望遠鏡アレイ北天文台) それらはすでに運用されています ロケ デ ロス ムチャチョス天文台 ラ・パルマ島にて。しかし、それはまた別の日にお話します。 #光より速く動く粒子 #コズミックヴォイド