빛에서도 "소닉 붐(Sonic Booms)" 발생시와 마찬가지로 마하 원뿔(충격파)이 있다는 것을 세계 최초로 촬영에 성공했다.
물체가 초음속으로 비행하는 물체 앞뒤로, 각각 충격파가 발생해 "소닉 붐"이라는 굉음이 울리는 것으로 알려져 있다.
이 충격파는 원추형을 하고 있기 때문에, "마하 원뿔"이라고도 부른다. 빛이 이동 할 경우에도 충격파와 같은 원추형의 수반류(후류)가 만들어지는 것은 아닐까라는 것이 오랫동안 논쟁의 대상으로 되고 있었지만, 이번에 세계 최초로 "빛의 마하원뿔(충격파)"이 촬영되었다.
전투기가 초음속으로 비행 할 때 관측되는 충격파와 소닉 붐이 무엇인지는 다음의 동영상을 보면 이해하기 쉽다.
이동하는 빛이 마하 원뿔을 닮은 원추형의 수반 흐름을 창출 할 가능성에 대해서는 논의가 계속되어 왔었지만, 워싱턴 대학의 연구팀은 세계 최초로 빛에 의해 생성되는 원추형의 수반 류, 다시말하면 "빛의 마하 원뿔(충격파)" 촬영에 성공했다.
빛은 진공상태로 초속 약 30만 km로 이동하지만, 유리를 통과 할 때, 속도가 약 60% 정도 감소하게 된다. 다른 물질을 통과 할 때 빛의 속도가 변화하는 현상에 주목 한 연구팀은, 드라이 아이스의 수증기로 채운 원통형 공간에 녹색 레이저 광 펄스를 발사하고 관찰하는 실험을 실시.
촬영에 사용된 것은, 초당 1000억 프레임을 촬영할 수 있는 슈퍼 하이 스피드 카메라. 이 카메라로 촬영 한 결과, 다음과 같은 "빛의 마하 원뿔"을 촬영할 수 있게 되었다고.
촬영의 성공은 고속 카메라의 역할이 중요했다고 말하는 연구팀은, "이번 사용한 고속 카메라가 뇌를 이동하는 뉴런의 관측에 사용할 수 있을지도 모른다"고 말하고 있다.
덧붙여서, 위의 사진과 같은 "기체 후방에 원뿔 모양의 구름이 발생하고 있다"라는 사진은 마하 원뿔이 아니라 베이퍼 콘이라는 원뿔 모양으로 된 수증기라는 것. 환경에 따라서는 음속 이하에서 발생하거나 음속을 넘어도 발생하지 않을 수 있다고.