Christian Doppler beskrev en teori om färgen av dubbelstjärnor 1842. Tre år senare skrev Buys Ballot om hur man kunde höra det som en tonhöjdsskillnad i ljud. Men egentligen var det redan Ole Rømer som använde den halvårsvisa periodförskjutningen av Jupiters månar för att bestämma ljusets hastighet.
Animationen ovan visar vad som händer när insekten simmer snabbare än våghastigheten. (Klicka på den om den inte sätter igång.) Det uppstår ett "V", en bogvåg, en typ av chockvåg. Om något rör sig genom luft i överljudsfart, har chockvågen formen av en kon. När dess kägelsnitt på jordytan (en hyperbel) passerar någon, hör denne en ljudbang (sonic boom).
Något liknande kan hända när partiklar färdas snabbare än ljuset. Visst. det kan hända ... i material. I vatten är ljudhastigheten bara 75 % av ljusets hastighet i vakuum. Neutroner från kärnreaktioner rör sig snabbare än så. När de knuffar mot väte-kärnor i vatten, får man en laddad partikel i överjusfart. Det ger upphov till Tjerenkovstrålning, det blå ljuset i en reaktorbassäng.
Sådana ljusblixtar i vatten kan orsakas av partiklar som uppstår genom reaktioner med neutriner. Man kan använda klara sjöar eller sydpolens is som detektorer för neutrinoastromi (fysiker från Linné universitet har varit inblandade). Även i atmosfären är ljusets hastighet lägre än i vakuum. Så kan Tjerenkovstrålning högt i luften användas för att detektera kosmisk strålning med extremt höga energier.
Men varför är Tjerenkovstrålningens färg blå. Är färgen knuten till det aktuella materialets (vattnets) molekylers deexiteringsenergi, eller finns det en annan förklaring till att det blir just blått ljus?
SvaraRadera