Получена фотонная ударная волна обратной направленности

Группой физиков из Университета Чжэдзян (Zhejiang University) и Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology) экспериментально получен обратный эффект Вавилова — Черенкова. Эффект или излучение представляет собой свечение заряженной частицы при скорости больше световой для данной среды. В обычной среде излучение имеет форму конуса, вытянутого в направлении движения частицы, и напоминает фронт ударной волны. Это явление часто наблюдается в ядерных реакторах и используется для регистрации и исследования релятивистских частиц. Ученые экспериментально показали, что в средах с отрицательными магнитной и диэлектрической проницаемостями излучение Черенкова направлено против движения, порождающей его частицы. Ими был разработан специальный метаматериал с отрицательным коэффициентом преломления, состоящий из специальных резонаторов и металлических проводников.

Вместо реальных частиц, исследователи использовали их оптический аналог со скоростью вдвое выше световой для данного метаматериала. Это позволило наблюдать мощный выброс излучения Черенкова с обратной направленностью фронта распространения. Кроме подтверждения теоретических предсказаний существования такой направленности эффекта Черенкова, эксперимент делает возможным разработку совершенно новых методов исследования частиц с применением уникальных метаматериалов.