Particelle piu' veloci della luce (in un mezzo)

From: Valter Moretti <moretti_at_science.unitn.it>
Date: 1998/09/01

malgieri_at_tn.village.it wrote:
>
> Sfogliando un libro in biblioteca sono capitato per caso su un paragrafo nel
> quale si accennava al fatto che, pur non essendo state mai scoperte
> particelle che si muovano ad una velocita' maggiore di quella della luce nel
> vuoto, sono state invece scoperte particelle che si muovono, in un mezzo
> materiale, ad una velocita' superiore a quella che e' la velocita' della luce
> in quel mezzo. Il libro accennava al fatto che queste particelle producono in
> termini elettromagnetici qualcosa di simile ad un bang sonico, ma per il
> resto non approfondiva la cosa. Qualcuno sa dirmi qualcosa di piu' di questo
> fatto? Vanno bene anche commenti.


E' un fenomeno ben noto e comunemente osservato nelle vasche in cui sono
immersi i reattori nucleari dove tale fenomeno accade a causa
delle particelle prodotte dalle reazioni. La teoria e' stata studiata
dal russo Cerenkov da cui il nome dell'effetto omonimo. Nei reattori
nucleari l'effetto Cerenkov e' responsabile di quella luminescenza
azzurrognola che si osserva.


> Il fatto che mi incuriosisce e' che io
> avevo sempre pensato che il senso del principio della velocita' della luce
> nel vuoto come velocita' limite non risiedesse tanto nel "vuoto" quanto nel
> ruolo particolare della radiazione elettromagnetica.

Invece e' fondamentale e bisogna precisare che la velocita' e' quella
calcolata in un (qualsiasi) sistema di riferimento inerziale, inoltre
non c'e' un particolare ruolo della radiazione EM nella teoria della
relativita' se non il solo fatto di spostarsi alla velocita' massima
possibile per un ente materiale ovvero per l'informazione che viaggia
tra due punti nello spazio, calcolata in un sistema inerziale. Ma non e'
importante che si tratti di onde elettromagnetiche o altro. Anche nei
mezzi che non siano il vuoto, la *velocita' di gruppo* delle onde di
qualunque genere (elettromagnetiche o no) e' sempre minore di quella
della luce nel vuoto. La velocita' di fase (che non e' legata a scambio
di informazione e nemmeno alla trasmissione di grandezze fisiche quali
l'impulso o l'energia) puo' anche essere superiore. Nel caso in esame,
la sorgente nel mezzo che produce l'effetto Cerenkov ha comunque una
velocita' inferiore a quella della luce nel vuoto (rispetto ad un
sistema inerziale).

>Senza contare che il
> pensiero di una particella che si muove 'piu' velocemente del proprio campo'
> e' abbastanza strano.

E' vero, pero' accade qualcosa di simile per gli aerei supersonici:
ogni suono da loro emesso viaggia piu' lentamente della sorgente
nel mezzo considerato (l'aria).


>Mille grazie in anticipo a chiunque vorra' chiarirmi le
> idee. Ciao. Massi

  Ciao, Valter Moretti
        Dipartimento di Matematica
        Universita' di Trento e INFN
Received on Tue Sep 01 1998 - 00:00:00 CEST