同步輻射（synchrotron radiation）
/ SIN-kruh-tron /
用磁場把一個相對論性帶電粒子甩過一段彎路，它就會拋出一道強烈、緊聚的光束，像燈塔一樣掃過。同步輻射就是以接近光速沿彎曲路徑運動的電荷所發出的電磁輻射，也是我們手上最亮的人造光源之一。
任何作圓周運動的電荷都有向心加速度，因而輻射，但相對論把結果戲劇性地改變了。對一個速度 v = beta c、勞侖茲因子為 gamma、在半徑 rho 的圓上運動的電荷，輻射功率為 P = (mu_0 q^2 c^3 / 6 pi) beta^4 gamma^4 / rho^2，也就是 q^2 c beta^4 gamma^4 / (6 pi epsilon_0 rho^2)——那個 gamma^4 讓它對超相對論性粒子爆炸性增大。李納-維謝爾集束因子把發射壓縮進一個半角約 1/gamma 的前向錐束，因此遠處的觀測者只在錐束掃過時看到短暫的閃光。頻譜很寬，一路延伸到臨界頻率 omega_c ~ gamma^3 (c/rho)，遠高於軌道頻率。
同步輻射既是麻煩、也是工具。在電子儲存環與圓形對撞機中，它是主要的能量損失（正比於 gamma^4，逼得機器愈造愈大），這正是為什麼最高能量的正負電子對撞機不適合造成環形。但同一道強烈、準直、可調諧的 X 射線光束，在專門的同步輻射光源中被收割後，驅動了結構生物學、材料科學等眾多領域。在天文物理中，相對論性電子的同步輻射點亮了蟹狀星雲與電波星系。
在一座大型電子儲存環中，每個電子每一圈因同步輻射損失的能量正比於 gamma^4，而發出的光束被壓進一個寬度僅約 1/gamma 弧度的錐束——對於幾千的 gamma 而言，那是一道不到一毫弧度的光束，比任何實驗室 X 光管都更亮、更準直。
彎路上的相對論性電荷：功率 ~ gamma^4，束進約 1/gamma 的錐束，頻譜可達 omega ~ gamma^3 c/rho。
戲劇性的 gamma^4 損失與 1/gamma 集束是純相對論效應；對緩慢的電荷，你會退回到沒有集束的尋常拉莫輻射。同步輻射指的是在彎曲（磁場）路徑上的電荷——若是在直線碰撞中被剎住，那就是制動輻射（bremsstrahlung）了。