ჩერენკოვის გამოსხივება

 მატერიალურ გარემოში ნაწილაკის მოძრაობისას სიჩქარით, რომელიც ამავე გარემოში სინათლის გავრცელების სიჩქარეზე მეტია, ნათება წარმოიქმნება.

(wikimedia.org).

 გამჭვირვალე არეში სინათლის გავლის დროს, მაგალითად მინაში, სინათლე ნაკლები სიჩქარით ვრცელდება, ვიდრე ვაკუუმში. როგორც მგზავრი ჰკარგავს დროს კონტინენტთაშორისი გადაფრენისას, ერთი თვითმფრინავიდან მეორეში გადაჯდომით. გარემოს ატომებთან ურთიერთქმედების გამო სინათლის სხივიც მუხრუჭდება და არ შეუძლია იგივე სიჩქარით მოძრაობა, როგორითც ვაკუუმში. ფარდობითობის თეორია ამბობს: არცერთ მატერიალურ სხეულს, მაღალენერგიული სწრაფი ელემენტარული ნაწილაკების ჩათვლით, არ შეუძლია იმოძრაოს სიჩქარით, რომელიც ვაკუუმში მოძრავი სინათლის სიჩქარეზე მეტია.

 1934 წელს, პავლე ჩერენკოვი, სითხეებში გამა-გამოსხივების ზემოქმედებით წარმოქმნილ ლიუმინესცენციას აკვირდებოდა და სუსტი ცისფერი ნათება აღმოაჩინა, რაც გამა კვანტების (ატომი) მიერ ატომებიდან ამოგდებული სწრაფი ლექტრონებით იყო გამოწვეული. მოგვიანებით გაირკვა, რომ ამ არეში ელექტრონები სინათლის სხივზე სწრაფად მოძრაობდა. ეს, თავისებური ოპტიკური ექვივალენტია დარტყმითი ტალღისა, რომელსაც ზებგერითი სიჩქარით მოძრავი თვითმფრინავი წარმოქმნის ჰაერში ბგერითი ბარიერის გადალახვის დროს. ამ მოვლენის გაგებაში კონცენტრულ რგოლებად სინათლის სხივის სიჩქარით მოძრავი ჰიუიგენსის ტალღები დაგვეხმარება, რომელშიც ყოველი ახალი ტალღა, ნაწილაკის მოძრაობის გზაზე, ყოველი შემდეგი წერტილიდან გამოსხივდება. რაიმე ნივთიერებაში სინათლის გავრცელების ფაზურ სიჩქარეზე მეტი სიჩქარით მოძრავი დამუხტული ნაწილაკი, გამოსხივებულ ტალღებს უსწრებს, სწორედ ამ ტალღათა ამპლიტუდის პიკები წარმოქმნის ჩერენკოვის გამოსხივების ტალღურ ფრონტს.

 ნაწილაკის მოძრაობის ტრაექტორიის გარშემო გამოსხივება კონუსის სახეს იღებს. კონუსის კუთხე ნაწილაკისა და ამ გარემოში სინათლის სხივის გავრცელების სიჩქარეზეა დამოკიდებული. სწორედ ეს ხდის ჩერენკოვის გამოსიხვებას სასარგებლოს ელემენტარული ნაწილაკების ფიზიკის თვალსაზრისით. ხსენებული კუთხის მიხედვით, ფიზიკოსებს ნაწილაკის სიჩქარის დადგენა შეუძლიათ.

 ჩერენკოვის გამოსხივება შეუიარაღებელი თვალითაც შეგვიძლია დავინახოთ, მაგალითად, წყალში მოთავსებული მცირე ზომის ატმოური რეაქტორის გარშემო. ითვლება, რომ ოკეანის სიღრმეებში, სადაც სრული სიბნელეა, თევზებს დიდი თვალები კალიუმის იზოტოპის დაშლით გამოწვეული ამ გამოსხივების დასანახავად ესაჭიროებათ. ვერც ნეიტრინული ობსერვატორიები (IceCube) იმუშავებდა ამ ეფექტის გარეშე (ტელესკოპი H.E.S.S. II).

 1959 წელს, ჩერენკოვს, იგორ ტამთან (1895–1971) და ილია ფრანკთან (1908–90) ერთად, ნობელის პრემია მიენიჭათ. მოგვიანებით, ეს გამოსხივება მყარ და აირად სხეულებშიც იქნა აღმოჩენილი (სინათლის სიჩქარით).

Leave a Reply

თქვენი ელფოსტის მისამართი გამოქვეყნებული არ იყო. აუცილებელი ველები მონიშნულია *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.