Premium

Získejte všechny články mimořádně
jen za 49 Kč/3 měsíce

Rychlejší než světlo – existuje nadsvětelná rychlost?

Rychlost světla je limitující rychlostí. Žádná informace se nemůže pohybovat rychleji než světlo ve vakuu. Přesto existují podmínky, kdy mohou mít částice hmoty nadsvětelnou rychlost. (délka blogu 5 min.)

Ultimativní rychlost šíření informace

Nejvyšší rychlost, jakou se může informace v našem vesmíru pohybovat z bodu A do bodu B. I tak bychom mohli definovat rychlost světla. Tato definice se týká informace, která se pohybuje ve vakuu. Tento nepatrný detail vede k zajímavému jevu. V jiném prostředí se může informace (například částice) za určitých podmínek opravdu pohybovat rychleji než světlo. Nepopírá tím sice fyzikální zákony, zato způsobuje zajímavý jev, kterému se říká Čerenkovovo záření.

Rychlejší než světlo

Jedním z míst, kde se dají pozorovat částice, rychlejší než světlo, je jaderná elektrárna.

Najdete je v bazénech, ve kterých se skladují vyhořelé palivové tyče. V tyčích probíhá radioaktivní rozpad, který bývá doprovázen uvolňováním různých částic záření. Jedním z druhů uvolněných částic jsou elektrony. Některé z nich nesou opravdu vysokou energii. Vysoká energie má, jak je známo, za následek vysokou rychlost částic.  

Elektrony, které opouštějí materiál tyčí, musí mít energii vyšší, než 0,26 MeV, aby byly stejně rychlé jako světlo ve vodě - 225 000 000 m/s. Všechny rychlejší elektrony se pak se ve vodní lázni logicky pohybují nadsvětelnou rychlostí. Přitom jsou zároveň pomalejší než světlo ve vakuu (299 792 458 m/s). Dokonce ani tyto elektrony, které se ve vodě pohybují nadsvětelnou rychlostí, tak nepopírají platné fyzikální zákony.

Co je to vlastně Čerenkovovo záření?

Čerenkovovo záření je způsobeno elektrickou polarizací atomů media (tedy například vody). Způsobuje ji virtuální fotonové pole příslušné rychle se pohybující částice.

...

Každý z nově vzniklých dipólů je sám zdrojem elektromagnetického záření. Překrývání amplitud záření dipólů vede běžně k výsledku, které se rovná nule. Pokud se ale částice pohybuje nadsvětelnou rychlostí, mohou se amplitudy vzniklých dipólů vzájemně skládat tak, že výsledek už není roven nule – a záření se stává pozorovatelným. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Čerenkovovo záření se dá zjednodušeně přirovnat k rázové vlně, kterou v atmosféře vyvolává letící nadzvukové letadlo.

 

Čerenkovovo záření jako zdroj vědeckého poznání

Čerenkovovo záření se ale neomezuje na bazény jaderných elektráren. Dá se pozorovat také v naší atmosféře. Částice kosmického záření, které se v meziplanetárním prostoru pohybují podsvětelnou rychlostí, se vniknutím do pozemské atmosféry najednou stávají nadsvětelnými. Světlo se v atmosféře naší planety pohybuje pomaleji než ony. Částice, které se ponořily do naší atmosféry lokální nadsvětelnou rychlostí, vyvolávají krátké zablýsknutí, které se dá pozorovat speciálním teleskopem.

Takové záblesky trvají sice jen miliardtiny vteřiny, přesto dovolují určit například směr, ze kterého pronikly částice do naší atmosféry.

Tento jev se používá také k detekci neutrin. Neutrina, která se pohybují v materiálu detektoru nadsvětelnou rychlostí, vyvolávají krátké záblesky, které registruje příslušný přístroj.

Nadsvětelná rychlost tedy opravdu existuje! I když trošku jinak, než si představují autoři sci-fi literatury. Jedná se o rychlost ve specifickém prostředí, kde je světlo jednoduše pomalejší, než rychlost zkoumané částice. Rychlost světla ve vakuu zatím nikdo nepřekonal – a jak to vypadá, ještě dlouho nepřekoná.

 

Autor: Dana Tenzler | pondělí 23.10.2017 8:00 | karma článku: 27,12 | přečteno: 3241x
  • Další články autora

Dana Tenzler

Umělé zatmění Slunce

ESA se chystá vytvořit (s pomocí dvou satelitů) první umělé zatmění Slunce. Nový převratný experiment na oběžné dráze Země. (délka blogu 3 min.)

11.3.2024 v 8:00 | Karma: 19,49 | Přečteno: 355x | Diskuse| Věda

Dana Tenzler

Budoucnost života na Zemi (4) - vliv Měsíce

Poslední díl malého seriálu o budoucnosti života na Zemi. Může naši planetu zachránit vliv Měsíce? Shrnutí a statistika počítačových simulací. (délka blogu 3 min.)

6.3.2024 v 8:00 | Karma: 21,92 | Přečteno: 415x | Diskuse| Věda

Dana Tenzler

Budoucnost života na Zemi (3) Záchrana díky cizí hvězdě?

Planeta Země se nyní nachází v obyvatelné zóně Slunce. Taková zóna existuje kolem každé hvězdy. Planeta se v ní ale nemusí udržet věčně. (délka blogu 5 min.)

4.3.2024 v 8:00 | Karma: 18,92 | Přečteno: 361x | Diskuse| Věda

Dana Tenzler

Budoucnost života na Zemi (2) Klima na budoucím superkontinentu

Jak se vyrovnají savci se změnami klimatu na budoucím superkontinentu Pangea Ultima? Už dnes známe jejich budoucí strategii. (délka blogu 3 min.)

29.2.2024 v 8:00 | Karma: 20,23 | Přečteno: 445x | Diskuse| Věda

Dana Tenzler

Budoucnost života na Zemi (1)

To, že se naše planeta nachází v obyvatelné části Sluneční soustavy, považujeme za samozřejmé. Samozřejmé to ale není. V budoucnosti proběhnou změny, které život na Zemi vyhubí. Seriál blogů o budoucím vývoji Země. (délka 4 min.)

26.2.2024 v 8:00 | Karma: 26,12 | Přečteno: 528x | Diskuse| Věda
  • Nejčtenější

Stovky amerických obrněnců se v řádu dnů nepozorovaně přemístily do Česka

2. května 2024  17:21

Několik set vozidel americké armády včetně obrněnců Bradley nebo transportérů M113 se objevilo ve...

Studentky rozrušila přednáška psycholožky, tři dívky skončily v nemocnici

25. dubna 2024  12:40,  aktualizováno  14:38

Na kutnohorské střední škole zasahovali záchranáři kvůli skupině rozrušených studentek. Dívky...

Podvod století za 2,4 miliardy. Ortinskému hrozí osm let a peněžitý trest 25 milionů

29. dubna 2024  6:21,  aktualizováno  13:19

Luxusní auta, zlaté cihly, diamanty a drahé nemovitosti. To vše si kupoval osmadvacetiletý Jakub...

Zemřel bývalý místopředseda ODS Miroslav Macek. Bylo mu 79 let

1. května 2024  12:58

Ve věku 79 let zemřel bývalý místopředseda ODS a federální vlády Miroslav Macek, bylo mu 79 let. O...

Auto vjelo na chodník a srazilo tři lidi. Žena zemřela, dvě vnučky jsou zraněné

2. května 2024  16:40,  aktualizováno  18:53

Osobní auto srazilo dnes odpoledne v Čáslavicích na Třebíčsku ženu a dvě děti. Žena srážku...

Poslanci zvýšili ochranu zemědělské půdy i omezení jejího prodeje cizincům

3. května 2024  5:16,  aktualizováno  11:40

Přímý přenos Vyšší ochranu nejkvalitnější zemědělské půdy schválila Sněmovna. Nemají na ní do budoucna vznikat...

Zdravotnictví čeká kolaps, věští analýza. Chybí 3000 lůžek, péče se nadužívá

3. května 2024  11:36

V českém zdravotnictví hrozí bez přijetí potřebných opatření vyčerpání zdrojů. Systém není podle...

Evropa otevřela dveře džihádistům, Londýn a Paříž nepoznáte, hlásá Trump

3. května 2024  11:34

Donald Trump krátce po potlačení propalestinských protestů na několika amerických univerzitách...

Obří požár haly se škodou 1,8 miliardy založil člověk, technickou závadu vyloučili

3. května 2024  11:15

Příčinou rozsáhlého požáru průmyslové haly v Žebráku na Berounsku, který loni v létě podle policie...

Chcete, aby vaše děti měli v dospělosti bohatství? Přečtěte si, jak na to!
Chcete, aby vaše děti měli v dospělosti bohatství? Přečtěte si, jak na to!

Správné finanční návyky a dovednosti vznikají právě v dětství. Mnoho dětí je přijímá přirozeně od svých rodičů, kteří jsou pro děti velkým vzorem....

  • Počet článků 972
  • Celková karma 19,80
  • Průměrná čtenost 1325x
Pokud vás blog pobaví nebo se v něm dočtete něco zajímavého - je jeho účel splněn. Přijďte si popovídat do diskuze, často je ještě zajímavější než blog sám, díky milým a znalým návštěvníkům.