В 1932 году аспирант Черенков занялся научной работой под руководством Сергея Вавилова, будущего президента Академии наук СССР. Темой его исследования стала люминесценция растворов ураниловых солей под действием гамма-лучей.
В ходе экспериментов поначалу все шло, как положено: уменьшалась концентрация солей — уменьшалось и свечение. Однако, в какой-то момент, когда уранил остался в воде в следовых количествах, произошло неожиданное: свечение, хоть и слабое, все равно наблюдалось. Была выдвинута гипотеза, что это — не люминесценция, которая наблюдается в концентрированных растворах, а иное, еще неизвестное науке свечение. Так оно позднее и оказалось.
В 1937 году физики Игорь Тамм и Илья Франк смогли объяснить тайну свечения. Оказалось, что оно порождается электронами, которые двигаются быстрее, чем распространяется свет. Это происходит в определенных средах.
Излучение получило название “Вавилова-Черенкова” или “черенковского”. Сейчас оно используется в массе вещей. Например, оно помогает ловить частицы в ускорителях типа Большого адронного коллайдера.
В 1958 году Черенков получил Нобелевскую премию по физике, разделив ее с Ильей Франком и Игорем Таммом, — “За открытие и истолкование эффекта Черенкова”.