무엇보다 빠르다는 뜻인가
진공에서 빛은 c의 속도로 이동하지만 매질 안에서의 위상속도는 굴절률 n에 대해 c/n으로 나타낼 수 있다. 체렌코프 조건은 이 매질 내 속도와 입자의 속도를 비교하는 것이다. 입자가 진공의 광속 c를 넘어야 한다는 해석은 잘못이다.
간단한 속도 비교
굴절률이 1.5인 매질의 빛의 속도는 약 0.667c다. 그 안에서 0.8c로 움직이는 하전 입자는 매질의 빛보다 빠르면서도 진공 광속보다는 느릴 수 있다. 이 두 비교가 동시에 성립하므로 상대성 이론의 광속 한계를 위반하는 상황이 아니다.
매질을 기준으로 보기
입자가 빠른지 느린지 말하려면 기준이 필요하다. 여기서는 매질이 정지한 기준계에서 입자와 빛의 속도를 비교한다. 단순히 어떤 관측자가 높은 속도 숫자를 측정했다는 이유만으로 모든 공간에서 같은 체렌코프 현상이 생기는 것은 아니다.
검출기에 담긴 빛의 무늬
체렌코프 빛을 만드는 매질과 그 빛을 읽는 광검출기를 결합하여 입자를 식별할 수 있다. ALICE의 HMPID는 고리 영상형 체렌코프 검출기를 이용하는 사례다. 직접 입자의 이름을 촬영하는 대신 관측된 빛의 패턴을 다른 정보와 함께 해석한다.
관련 문서
굴절률 / 빛의 속도 / 전자기파 / 전하 / 광자 / 플라스틱 섬광체 / 광전자 증배관 / 특수 상대성 이론