Een kleinschalig experiment levert een nieuwe kijk op Cerenkowstraling. Die straling ontstaat alleen, zo dacht men, als deeltjes sneller door een medium bewegen dan licht.
Onderzoekers van het Max-Planck-instituut in Stuttgart en aan de University of Michigan in Ann Arbor beschreven onlangs in Science dat deeltjes niet alleen Cerenkowstraling produceren als ze sneller dan het licht door een medium bewegen, maar ook als ze trager zijn.
Cerenkovstraling is bekend van het blauwe schijnsel in kernreactoren. Het ontstaat daar als bij kernsplijting ontstane deeltjes zich sneller dan het licht door de vloeistof voortplanten. De lichtsnelheid in water bijvoorbeeld is driekwart van de lichtsnelheid in vacuüm. Beweegt een deeltje sneller door het water, dan zendt het een kegel van lichtstralen uit, de Cerenkowstraling. In de hoge-energie- en elementairedeeltjesnatuurkunde vormt deze straling een belangrijk verschijnsel.
‘Er is heel veel mis met de p-waarde’
De p-waarde is tegenintuïtief en wordt vaak onjuist gebruikt, stelt wiskundige Rianne de Heide. We moeten naar een alternatief.
Bij het nieuwe experiment gebruikten de onderzoekers een medium waarin de snelheid van het licht afhangt van de golflengte. Ze vuurden extreem korte lichtpulsen af (100 femtoseconde, ofwel 10-13 seconde) in diverse kleuren. Door het elektrische veld van de lichtpulsen ontstonden polarisaties van atomen en elektronen, die in het medium uitwaaierden.
Volgens het experiment volgt uit de uitzending van Cerenkowstraling en de vorm van de lichtkegel geen eenduidige aanwijzing voor de deeltjessnelheid. Deeltjes die zich met een snelheid lager dan de fasensnelheid van het licht door het medium bewegen, zenden ook een kegel van elektromagnetische straling uit. Blijkbaar staat een lichtkegel zowel voor een snelheid hoger als voor een snelheid lager dan de lichtsnelheid in het medium.
