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

Jak pokračuje mise Artemis - návrat na Měsíc

I když od prvního výletu lidské posádky na Měsíc uplynulo už 55 roků, zůstaly podobné projekty obrovskou výzvou. Jak pokračuje mise Artemis? (délka blogu 5 min.)

18.1.2024 v 8:00 | Karma: 20,58 | Přečteno: 242x | Diskuse| Věda

Dana Tenzler

Jak se vyvíjejí mladé planety?

Jaký osud čeká na mladé planety, které krouží kolem hvězd, podobných Slunci? Vědci objevili v našem vesmírném sousedství hvězdu, která nabízí další střípek do mozaiky našich znalostí. (délka blogu 4 min.)

15.1.2024 v 9:06 | Karma: 17,69 | Přečteno: 210x | Diskuse| Věda

Dana Tenzler

Co je nového v závodech o Měsíc?

Probíhá nový závod o přistání na Měsíci. Kdo ho tentokrát vyhraje? O přistání se tentokrát pokoušejí jak státní tak soukromé vesmírné společnosti. (délka blogu 4 min.)

11.1.2024 v 8:00 | Karma: 21,44 | Přečteno: 287x | Diskuse| Věda

Dana Tenzler

Nový rentgenový satelit - tentokrát vypuštěný ISRO

Indická organizace pro kosmický výzkum ISRO přivítala Nový rok startem satelitu XPoSat s 10 dalšími vědeckými projekty. Satelit bude zkoumat rentgenové záření. (délka blogu 4 min.)

8.1.2024 v 8:00 | Karma: 17,04 | Přečteno: 177x | Diskuse| Věda

Dana Tenzler

Měla kdysi Venuše svůj vlastní měsíc?

O teorii, podle které by mohla mít naše sousední planeta Venuše kdysi průvodce - velký měsíc, který zbrzdil a poté dokonce otočil její rotaci. (délka blogu 5 min.)

4.1.2024 v 8:00 | Karma: 23,40 | Přečteno: 326x | Diskuse| Věda
  • Nejčtenější

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...

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...

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...

Moskva se chlubí kořistí z Ukrajiny: Abramsy, Leopardy i českým BVP

1. května 2024  15:38

V Moskvě ve středu začala výstava západní vojenské techniky, kterou používá ukrajinská armáda a...

Izrael zasáhl budovu bezpečnostních sil v Damašku, osm vojáků utrpělo zranění

3. května 2024  6:43

Při izraelském vzdušném úderu byla ve čtvrtek večer zasažena budova syrských bezpečnostních sil na...

Záplavy na jihu Brazílie si vyžádaly desítky obětí, přehradám hrozí kolaps

3. května 2024  6:23

Rozsáhlé záplavy, které v těchto dnech sužují jih Brazílie, mají nejméně 29 obětí. Dalších 60 lidí...

Soud poslal na čtyři roky do vězení kapitána lodi, na které uhořelo 34 lidí

3. května 2024  6:14

Americký soud poslal na čtyři roky do vězení kapitána lodi, při jejímž požáru zahynulo v roce 2019...

iDNES Premium jen za 49 Kč na 3 měsíce. Získejte i vstupenky na MS v hokeji

3. května 2024

Před blížícím se mistrovstvím světa v hokeji přichází iDNES Premium s mimořádnou akční nabídkou....

Akční letáky
Akční letáky

Prohlédněte si akční letáky všech obchodů hezky na jednom místě!

  • 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.