美科學家拍攝到了超光速粒子沖擊波

如果有物體能夠超過光速運動，會產生什么景象？近日，《科學進展》雜志發表了一篇學術論文，就解釋了這個問題。美國華盛頓大學的科學家梁金陽（音譯）和同事用一臺特殊的相機系統捕捉到了光子馬赫錐，超光速粒子沖擊波會形成一個光子馬赫錐。實驗中，研究人員觀測到三次光子馬赫錐，并認為這項成果會對生物醫學影像技術產生深遠影響。

光子馬赫錐并不好理解，我們拿超音速飛機來打比方。如上圖所示，當飛機超過音速飛行時，因為飛機要沖破很大阻力，會急速壓縮空氣，在迎風面會形成能量高度集中的強壓力波，人們會聽到一聲巨響，叫做音爆（Sonic Boom），在飛機周圍會看到一個圓錐形狀的“云霧團”。這個圓錐形狀就是“馬赫錐”圖形，馬赫錐因奧地利物理學家馬赫在1887年提出而得名。

要拍攝超光速粒子很不容易，梁金陽和同事使用的是一種超高速掃描照相機Streak Camera（可直接翻譯為條紋相機），它可以每秒鐘捕捉最多1萬億幀圖像。