Amerikaanse onderzoekers hebben de ‘sonic boom’ van licht in beeld gebracht.

Als een vliegtuig de geluidsbarrière doorbreekt, ontstaan er drukgolven voor en achter het vliegtuig. Door de enorme snelheid komen deze golven uiteindelijk samen, wat zorgt voor een harde knal. Wanneer je deze sonic boom in beeld zou brengen, zie je een trechtervormig patroon ontstaan. Amerikaanse onderzoekers hebben deze zogenoemde Mach kegels nu weten te creëren met licht.

Verschillende snelheid

Hoe dan? Om Mach kegels met licht te creëren moet het licht sneller dan de lichtsnelheid reizen. En volgens natuurkundigen is dit onmogelijk. Maar er is een andere manier om het trechtervormige patroon te laten ontstaan. Namelijk door gebruik te maken van een bijzondere eigenschap van licht – om met verschillende snelheden door verschillende materialen te reizen.

De Amerikanen hebben een smalle tunnel gemaakt, gevuld met ijsmist – mist bestaande uit ijskristallen. Deze tunnel is omgeven met siliconen platen. Wanneer korte lichtpulsen door de tunnel worden geschoten, botsen ze tegen de ijskristallen en worden lichtgolven gecreëerd die de platen binnendringen. De lichtgolven reizen minder snel door de platen dan door de tunnel en wanneer ze weer samenkomen, verschijnt dan ook een Mach kegel.

Filmpje van de sonic boom

Dit trechtervormige patroon hebben de wetenschappers vastgelegd met behulp van een nieuwe high-speed-camera. Deze camera fotografeert het licht vanuit drie verschillende hoeken. Door de foto’s vervolgens samen te voegen, ontstaat een bewegend beeld:

Bronnen: Science Advances, Livescience, ScienceAlert