Если бросить камень в воду быстрее, чем расходятся волны, за ним встанет конус ряби. То же самое делают электроны, пролетая сквозь газ: они обгоняют свет в этой среде и оставляют за собой световой конус — черенковское излучение. Обычно оно выглядит как голубое свечение. Но если электронов много, и они летят тесной группой, их свет может складываться и усиливаться, как голоса в хоре, а не как шум толпы.
До сих пор такое усиление удавалось получить только для очень длинных радиоволн. Причина в размерах электронных сгустков: они были слишком большими, и свет от разных электронов не совпадал по фазе. Теперь появились новые ускорители, которые делают сгустки крошечными — длиной в несколько фемтосекунд (миллионных долей наносекунды) и радиусом в десятки микрометров. Это как собрать хор из певцов, стоящих очень близко друг к другу: их голоса сольются в один мощный звук.
Оказалось, что форма сгустка сильно влияет на цвет и яркость света. Если сгусток имеет гладкую форму, свет получается красноватым. Если края резкие, как у цилиндра, свет уходит в ультрафиолет. По спектру света можно восстановить длину и радиус сгустка, не трогая его. Раньше для этого приходилось разрушать пучок или использовать методы с худшим разрешением. Теперь есть способ измерить форму сгустка, просто посмотрев на его свет.
Черенковское излучение часто называют «голубым свечением», но в данном случае оно может уходить в ультрафиолет, невидимый глазом. Для пучка с энергией 1 ГэВ черенковский угол в гелии составляет всего 0.5 градуса — излучение идёт почти строго вперёд.
В романе Артура Кларка «Свет иных дней» черенковское излучение используется для детектирования частиц в воде; идея когерентного усиления от плотных сгустков перекликается с описанием излучения от релятивистских потоков в космосе.