초음속 물질이 지나가는 순간 주변 공기가 압축되어 급속히 전파되는 강력한 파장이 바로 충격파(shock wave)이다. 번개가 칠 때 탄환이 날아갈 때 그리고 핵폭탄이 폭발하는 순간 발생하며, 전투기가 초음속으로 속도를 높일 때도 발생하게 된다.
영화 매트릭스가 탄환의 궤적을 CG로 만들어냈지만 탄환이 일으키는 충격파를 눈으로 볼 수는 없다.
아메리칸 사이언티스트 1~2월호는, 미국 펜실배니아 주립 대학의 개리 S. 세틀스 교수의 연구팀이 포착한 충격파의 사진을 소개했다. 초고속 디지털 카메라를 이용해 포착한 충격파는 전에 볼 수 없을 정도로 정밀하고 섬세하다는 것이 세틀스 교수의 설명.
총탄 발사 장면과 충격파를 포착한 이전 사진들에서는 시계가 좁아 겨우 수 센티미터에 불과하다. 그러나 이번 연구팀은 수 제곱 미터의 시계를 확보하고 총탄의 발사 과정 전체를 순차적으로 포착해냈다.
사진은 44구경 매그넘 리볼버에서 탄환이 발사되는 장면이다. 충격파는 총구와 실린더 두 군데서 생긴다. 사진 왼쪽에는 초음속으로 날아가는 탄환이 포착되었다. 총구에서는 불꽃이 일고 손 부근에 연소된 화약이 구름 모양을 형성하며 퍼진다.
(사진 출처는 www.americanscientist.org, 개리 S. 새틀스 교수팀이 촬영해 제공한 것이다)