对着山谷喊话，会听到重复的回声，持续几秒到几十秒。但让人想不到的是，光竟然也会有类似回声的返光现象，光的返光能持续几百年！最惊人的是，返光传播速度有时是超光速的！

声音是声波，需要物质来传播，速度很慢；光是电磁波，不需要物质传播，速度极快。但是，这两种截然不同的波，表现有时却很相似。

声音有音障，光也有“光障”

声音在空气中的传播速度约是340米/秒，当飞行器的速度接近这个速度时，将会逐渐追上自己发出的声波。飞行器前面的声波和空气分子来不及散开，从而被挤压得较致密，与飞行器激烈冲撞，产生圆锥形剧烈冲击波，进而产生巨大的噪音。这种剧烈冲击是飞行器加速的很大障碍，这个障碍与音速有关，所以称为音障。

也许你想不到，光的世界里也存在类似音障的“光障”（科学上叫做“切伦科夫辐射”）。当电子等带电粒子在不带电的物质中穿越时，如果速度超过光在介质（这里指光所经过的物质）中的速度，就会出现奇妙的现象。例如：水中，光的传播速度是真空光速（C）的3/4，那么3/4C就是水的光障，如果有一个电子以大于3/4C的速度穿过水，水中就会出现圆锥形的蓝色闪光，这蓝色闪光始终位于电子的前方附近。就像飞行器超过音障时制造圆锥形冲击波一样，电子超过光障则会制造圆锥形蓝光！

这很奇妙啊？为什么会这样？原来粒子以大于介质中光速的速度穿行时，会对介质中的电子产生极大的冲击，导致电子轨道的改变，当电子重新回到稳定状态时，就会释放出光。这同时会大大消耗穿行粒子的能量，使粒子速度降低。因此，介质中光速是粒子穿行的光障。

有意思的是，粒子超越光障所产生的光并不是荧光，荧光只有一种波长，而这种光是可见光波段和紫外线波段都有，其中波长越短的光所占的比例越大，也就是，粒子突破光障产生的光以紫外线为主，短波的紫光和蓝光占可见光的比例较大。但由于人眼睛看不见紫外线，对紫色光也不敏感，而接收到的蓝色光又较多，于是在人看来，粒子突破光障发出的光就是蓝色的了。

这种现象在核反应堆或粒子加速器附近常见，由于核反应过程中会释放出速度极高的电子，电子速度高到超过了光在空气中的速度，反应堆周围就会发出蓝光。蓝色光强度可以显示出核反应的强烈程度。

这个现象经常用于估测带电粒子的速度，由于光在一些物质中的传播速度是已知的，让带电粒子穿过这些物质，看它是否发光以及发光的强度，例如光在一种玻璃中的传播速度是2/3C，光在水中的传播速度是3/4C，如果电子穿过玻璃时发光，但穿过水时不发光，那么电子的速度就大于2/3C，小于3/4C。

另一种“光障”现象

还有一种情况的光障现象，就是不带电的粒子在带电的物质（例如各种盐类）中穿越时，如果速度超过介质中的光速，也会出现另一种奇妙的现象。一些电荷会飞速飞出，电荷的运动又激发出射电或微波范围的电磁波。

这种情况叫做阿斯卡亚辐射，是前苏联物理学家在1962年提出的，但这种现象直到2000年才被观测到。这种辐射的产生也是因为物质中电荷受不了超极限的粒子速度，各种电荷被激发出来，电荷的运动又导致了电磁波的产生。这些能量的产生都需要消耗穿行粒子的动能，因此是粒子穿行的光障。

阿斯卡亚辐射最吸引人的用途就是科学家在用它来捕捉中微子。中微子是不带电的微小粒子，与一般的物质不反应，但根据阿斯卡亚辐射，中微子与离子类的物质（例如盐）发生作用，于是科学家在地下设置了捕捉中微子的物质，当中微子穿过盐时，就会激发出电荷，并导致微波产生。从而我们可以观察到中微子。

声音有回声，光也有“返光”

在山谷中说话，声音会被山谷反射，从而产生回声，回声一般与最初的声音差不多，只是有点持续不断而又发颤。例如，你如果面对山谷喊一声“你好吗？”，一两秒后，就会传来回声，也是“你好吗？”，但有可能是连续几声问好，一声比一声小，颤悠悠，在山谷回荡。

让人想不到的是，光的“返光”也会重复不断，在一定宇宙空间中“回荡”。宇宙中经常有超新星的突然爆发，天文学家发现，一颗超新星爆发后，我们看到了，之后还会接二连三地看到这颗超新星爆发的景象，与第一次看到的景象一样，只是影像被放大了，变得有点虚了。那感觉就像是一个像素不大的图片，被逐渐放大了，虽然图像还是那个图像，但看上去变得越来越虚。天文学家告诉我们，这之后看到的一个比一个大的超新星爆发图像就是超新星爆发的“返光”！

回声是声音碰到物体反射回来再进入人的耳朵后产生的效果，光竟然也会产生“返光”！那么“返光”又是如何产生的？原来宇宙中遍布着星云和疏密不同的星际物质。这些物质的分布会形成宇宙中的“山谷”，反射突然出现的强烈光，把沿着别的方向传播的光反射回来，再次进入眼睛，从而人就看到了“返光”。

声音的传播是随着距离传得越远，回声回来得越晚，回声越小，“返光”也是这样，越先反射回来的光越强，随着时间的推移，光传播越远，回来越晚，“返光”越来越暗淡。

有意思的是，“返光”比回声持续的时间长多了，一颗1572年爆发的超新星，现在还可以看到它的“返光”，2008年，天文学家还在银河系中看到了其微弱的返光。因此，科学家可以利用返光来研究历史上的超新星爆发，以及宇宙中过去的辉煌景象。

在观察“返光”的过程中，科学家还发现了一个难解的现象：上面已经说过，我们看到的返光图像会越来越大，越来越虚。但不可思议的是，有时科学家会看到返光图像的尺寸在几个月内扩大了几光年！图像的扩大是因为光向外传播后又被反射到地球引起的，上面的现象意味着，光在几个月里走完了几年才能走完的路程！这真是个惊人的现象，需要深入研究。宇宙深处好像是藏着很多秘密，等待我们去发掘。

由这些声与光之间的相似现象，你能找出声与光的渊源吗？通过对声音的研究，是否能揭示难解的光现象谜团呢？