現在已有一種可以大幅減慢光速的材料,那麼如果在這種材料里超過光速,會發生什麼?

就是在某種可以大幅減慢光速的材料里超過光速,會發生什麼?


如果是帶電粒子的話,就會發藍光,很好看的。

核反應堆里就能看到,可以看這個視頻:實拍原子反應堆啟動

反應堆放出的β粒子速度(約0.9c)超過了水中的光速(約0.75c),產生藍色的輝光。

前面很多人說了,這叫切連科夫輻射。

這個視頻里2分05秒處也有這種現象:怎樣把閃電做成化石

他們給有機玻璃充入大量電荷然後放電,製成工藝品。其中第一步是用直線加速器把電子加速到0.97c以上射入有機玻璃,這個速度超過了有機玻璃中的光速(約0.67c),引發切連科夫輻射,發出藍色閃光。

地球大氣層頂部也能觀察到類似現象,有些高能宇宙射線會超過空氣中的光速。還有像超級神岡探測器也是利用切連科夫輻射,通過探測5萬噸純水中每天只出現幾十次的暗淡光芒,來尋找源自太陽或宇宙更深處的中微子。參見:中微子究竟如何探測? - 知乎

切連科夫輻射非常類似於機械運動超過聲速的時候出現的音爆震波,輝光發出的角度跟粒子運動速度之間的幾何關係跟聲音震波的情況也是一樣的。

跟聲音震波的不同之處在於,聲波疊加成震波的時候,會產生一些非線性的效應,介質的性質被改變了,因此聲音震波在很多方面跟普通的聲波不一樣,震波的速度可以超過正常的聲速。但切連科夫輻射就沒有這種非線性效應,所以儘管帶電粒子超過了介質光速,但它激發的藍色輝光並不會超過介質光速。至於為什麼是藍色,我們知道光的頻率是從紅外—紅—黃—綠—藍—紫—紫外這樣一路往上頻率越來越高的,而切連科夫輻射的強度基本上隨頻率增加而增加,也就是說能量大都在紫外光、紫光、藍光這邊,所以總的看起來就是藍色的。在水裡藍色更明顯,因為水的特點就是主要吸收紅外光、紅光這邊的能量,剩下沒被吸收的光當然就會更偏藍色。


瀉藥,手機暫時不能排版。

首先說明一件事情,狹義相對論的基本假設是真空中的光速在任意慣性系中是同一個值。而不是簡單的光速恆定不變。

題主是想問,在這種情況超過所謂的被減慢的「光速」,會不會發生虛時間等概念。答案是否定的,因為這個題設混淆了一些微觀和宏觀的東西。

究其原因,在介質中,光速會變慢的本質不是光子的速度變慢了,而是光子被介質微粒吸收釋放,導致宏觀上的光「看起來」變慢了。

所以題設不對。

以上。


題主最好重寫。有點不知所云。雖然能夠猜測你的意思是物體超越了被人為降低速度的光。


我猜題主是想問,光速被人為降低後,我們超越光速,會產生相對論中預言的時間倒流效應嗎?

答案是不會,因為相對論中提到的光速,是光在真空中的速度,即嚴格的c=299792458米每秒。光在其他介質中的速度永遠小於這個速度。

相對論中提到的光速是c,而不是光在不同條件下的速度。


切輪科夫輻射。壓水堆中發出的幽幽藍光。


@劉子越 的回答已經指出問題里的錯誤。這裡不再多言。至於有趣的現象嗎,這要看如何看待有趣了。

最簡單的,色散現象。不同頻率的電磁波在同一介質中的傳播速度一般不等,基於此,可以有電磁波的色散現象。

不僅如此,如果我們調節介質的介電常數,甚至可以得到不同旋光特性的光。這個現象在等離子體物理中屬於前沿內容(如果不是搞等離子體的還是忽略掉為好)。

再者 如果引入帶電粒子,一般是電子,畢竟靜能低,容易進入相對論狀態。這樣如果電子的速度大於介質中的光速,而不是真空中的光速,那麼就會出現切倫科夫輻射。這是由於極化現象(如果你是大學物理專業之外的亦或還沒到大學,請忽略這個,感興趣可以移步Jackson的經典電動力學)。


其實什麼都不會發生,這種材料和別的材料都一樣,都會減慢光從材料一端射入到從另一端射出的時間,只不過是這個材料減慢得特別厲害而已,本質原理也是增大了光程,而不是改變了光的速度,所以你即使在這個材料裡面快速運動,你爸爸還是你爸爸,光還是跑的賊快,只不過人家在裡面繞路而已,你並沒有比光速快。


光爆,類似於音爆的原理


為啥貌似只有我看不懂問題 (O_O)……?

看了那麼多答案,終於明白了:

介質可以減慢在其中的光傳播的速度。

如果在這樣的介質中,粒子的速度雖然不超過真空中光速,但可能超過介質中的光速。

這種情況下,會發生什麼?

好吧,長知識了(^_^)Y


切倫科夫輻射

媒質中的光速比真空中的光速小,粒子在媒質中的傳播速度可能超過媒質中的光速,在這種情況下會發生輻射(切倫科夫輻射),稱為切侖科夫效應

媒質中的光速比真空中的光速小,粒子在媒質中的傳播速度可能超過媒質中的光速,在這種情況下會發生輻射,稱為切侖科夫效應。這不是真正意義上的超光速,真正意義上的超光速是指超過真空中的光速

所以什麼都不會發生

圖片來源於網路


感到生命的流逝更快了。


因果律的光錐應該沒變,但是視覺意義上的光錐應該是能跑出去的。所以可以看到自己的後腦勺了?


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