如果有物體能夠超過光速運(yùn)動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生什么景象？近日，《科學(xué)進(jìn)展》雜志發(fā)表了一篇學(xué)術(shù)論文，就解釋了這個(gè)問題。美國(guó)華盛頓大學(xué)的科學(xué)家梁金陽（音譯）和同事用一臺(tái)特殊的相機(jī)系統(tǒng)捕捉到了光子馬赫錐，超光速粒子沖擊波會(huì)形成一個(gè)光子馬赫錐。實(shí)驗(yàn)中，研究人員觀測(cè)到三次光子馬赫錐，并認(rèn)為這項(xiàng)成果會(huì)對(duì)生物醫(yī)學(xué)影像技術(shù)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

光子馬赫錐并不好理解，我們拿超音速飛機(jī)來打比方。如上圖所示，當(dāng)飛機(jī)超過音速飛行時(shí)，因?yàn)轱w機(jī)要沖破很大阻力，會(huì)急速壓縮空氣，在迎風(fēng)面會(huì)形成能量高度集中的強(qiáng)壓力波，人們會(huì)聽到一聲巨響，叫做音爆（Sonic Boom），在飛機(jī)周圍會(huì)看到一個(gè)圓錐形狀的“云霧團(tuán)”。這個(gè)圓錐形狀就是“馬赫錐”圖形，馬赫錐因奧地利物理學(xué)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(jī)Streak Camera（可直接翻譯為條紋相機(jī)），它可以每秒鐘捕捉最多1萬億幀圖像。