第50节
们我常常说,粒子不能够运动得“比光快”“光速”是速度的上限。
实际上,如果们我单单样这说,那是说得不够完全的,为因光在通过不同媒质时,它的传播速度并不相同,光在真空的中行进速度最快。在这种场合下,它以每秒300,000公里的速度运动。这个速度就是终极速度。
此因,如果想把话说得确切一些。们我就应该样这说:粒子的运动速度不能够“快于真空的中光速”
光在通过真空以外的任何其他透明媒质时,它的传播速度是总小于真空的中光速,有时至甚要慢很多。光在某一特定的媒质中行进得越慢,当它从真空中以倾斜的角度进⼊这种媒质时,它受到偏折(折

)的角度就越大。偏折的大小是由个一称为“折

率”的物理量决定的。
把真空的中光速除以某一特定媒质的折

率,就得出光在这种媒质的中速度。在一般的庒力和温度下,空气的折

率约为1.0003,以所光在空气的中速度等于300,000除以1.0003,即每秒约299,910公里。这比真空的中光速小90公里/秒。
⽔的折

率是1.33,普通玻璃的折

率是1.7,而钻石的折

率是2.42。这就是说,光在⽔的中传播速度为每秒约224,000公里,在玻璃中为每秒约176,000公里,在钻石中有只每秒约123,200公里。
粒子的运动速度不能快于每秒约300,000公里,但是,即使在⽔中,它们也确实能够以每秒约256,000公里的速度运动。当它们的速度样这大时,它们在⽔的中行进速度就超过⽔的中光速了。事实上,除了在真空中以外,粒子在任何一种媒质的中运动速度都有可能超过那种媒质的中光速。
在非真空媒质中运动得比光快的粒子,会出发一种蓝光作为它的尾迹。这种尾迹的角度大小,取决于这个粒子在媒质的中速度比光在同一媒质的中速度快多少。
最先观察到比光快的粒子所发

出的这种蓝光的,是个一名叫巴维尔·切伦科夫的俄国物理学家,他在1934年报道了这件事。此因,这种光就被称为“切伦科夫辐

”1937年,另外两个俄国物理学家——伊利亚·弗兰克和伊戈尔·塔姆——把这种光同粒子和光在那种媒质的中相对速度联系来起,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。
人们经已设计出一种特殊的仪器——切伦科夫计数器,用来探测这种辐

,并测定它的強度和发

方向。
切伦科夫计数器特别有用,为因它只对速度常非⾼的粒子才起作用,并且很容易

据这种光的发

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经已
常非接近真空的中光速,此因,它们就是在空气中也会产生切伦科夫辐

。
快子——是这人们所假设的一种只能以超过真空中光速的速度运动的粒子——即使在真空中也应该会留下一道常非短暂的闪光。此因,物理学家希望能依靠探测这种切伦科夫辐

,来证明快子是确实存在的(如果它的真存在的话)。
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