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在地球上，当物体的速度突破音障时，将会发出巨大声响的音爆，并有可能在物体周围形成音爆云。那么，是否存在类似于音障的光障呢？当物体突破光速时，又会产生什么现象呢？ 根据狭义相对论，真空光速c是最快的局域速度，物体或者有效信息的传播速度不可能突破光速，而且有静质量的物体还不可能达到光速。真空光速可以说是“光障”，没有物体可以突破，也没有人知道突破“光障”会产生什么现象。 不过，在某些情况下，“超光速”是存在的，并且也会产生标志性的现象，这就是切伦科夫辐射。 光在介质中的传播速度会放慢，例如，光在水中的速度为真空光速的75%。如果带电粒子（如电子、质子）在水中的传播速度超过0.75c，这就会出现突破“光障”的现象，产生光子震波，发出蓝色的切伦科夫辐射，这是一种短波电磁辐射。切伦科夫辐射通常出现在核反应堆中，这种现象可以用来研究高速运动的带电粒子。 需要注意的是，在切伦科夫辐射效应中，带电粒子所超过的光速是相速度，而不是波前速度。光在介质中传播时，由于介质中的电子会吸收光子进入更高的能级，然后电子又会辐射出光子，跃迁回原来的能级，这个过程需要经历一定时间，从而使光在介质中的传播速度看起来变慢了。事实上，光本身的波前速度是没有发生变化的。 另外，考虑到空间本身结构的膨胀速度，在空间中的星系相隔超过140亿光年之后，它们之间的退行速度会大于光速。这种“超光速”现象所造成的后果是我们永远也不可能观测到现在位于140亿光年之外的星系，因为它们在超光速远离而去，无论经过多长的时间，它们发出的都无法走完去往银河系的路程。 值得强调的是，星系也没有真的相对于背景空间做超光速运动。因为这种超光速现象是由空间本身结构的膨胀所引起的，而空间膨胀不会受制于狭义相对论。 |
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