科學(xué)家首次實現(xiàn)用激光束引導(dǎo)閃電
幾個世紀(jì)以來,避雷針一直被用來引導(dǎo)雷擊,但現(xiàn)在科學(xué)家們展示了比簡陋的金屬棒更先進(jìn)的東西。向天空發(fā)射的高功率激光被證明可以使閃電偏離方向,這可能帶來激光避雷針的出現(xiàn),從而保護(hù)更廣泛的地區(qū)免受危險的打擊。
![]() 閃電是能量最大的自然事件之一,在幾分之一秒內(nèi)釋放出數(shù)百萬伏的電壓。這當(dāng)然可以是破壞性的,破壞建筑物,切斷電源,引發(fā)火災(zāi)并造成人員傷亡。 幾個世紀(jì)以來,我們對雷擊的最好防御是避雷針,這是一根簡單的金屬棒,連接在高大的建筑物上,吸引電力并引導(dǎo)它安全地落到地面上。但它們的范圍有限--一根10米(33英尺)的避雷針只能保護(hù)其周圍10米的區(qū)域。要保護(hù)像機(jī)場或風(fēng)力發(fā)電場這樣大的建筑物,就需要不可想象的大型避雷針。 現(xiàn)在,歐洲的研究人員已經(jīng)展示了一個更有效的新系統(tǒng)。激光避雷針(LLR),顧名思義,就是在暴風(fēng)雨期間將激光射入云層,以形成一條阻力最小的路徑,讓電流流過。而且它可以比避雷針延伸得更遠(yuǎn)。 該研究論文的最后一位作者Jean-Pierre Wolf說:"當(dāng)非常高功率的激光脈沖被發(fā)射到大氣中時,在光束內(nèi)形成非常強烈的光絲。這些絲狀物使空氣中的氮和氧分子電離,然后釋放出自由電子來移動。這種被電離的空氣,稱為'等離子體',成為一種電導(dǎo)體。" 為了證明這一概念,科學(xué)家們開發(fā)了一個新的激光系統(tǒng),其平均功率為1千瓦,每秒脈沖約1000次,同時每個脈沖釋放出一焦耳的能量。這套系統(tǒng)被安裝在瑞士阿爾卑斯山最高的山峰Säntis的山頂上,靠近一座每年吸引約100次雷擊的塔。 2021年6月至9月間,該團(tuán)隊在席卷該地區(qū)的風(fēng)暴中測試了該系統(tǒng)。激光被射入塔頂附近的天空,試圖在雷電到達(dá)塔的常規(guī)避雷針之前將其哄騙到光束上。在那個夏天,當(dāng)激光器被打開時,有四次閃電擊中了塔樓,果然它可以使閃電彎曲。 ![]() 根據(jù)激光避雷針的實驗數(shù)據(jù)建立的模型,可以清楚地看到閃電在到達(dá)塔樓之前跟隨激光束一段時間。 沃爾夫說:"我們從第一個激光閃電事件中發(fā)現(xiàn),放電可以在到達(dá)塔樓之前跟隨光束近60米(197英尺),從而使保護(hù)面的半徑從120米增加到180米(394英尺到590英尺)。" 使用激光作為避雷針的想法已經(jīng)存在了很長時間,并在實驗室實驗中顯示出了前景,但該團(tuán)隊說這是第一次在現(xiàn)實世界中展示。其他科學(xué)家提出,石墨烯牽引光束可以做得更好,但這需要更復(fù)雜的設(shè)置。 該團(tuán)隊說,LLR項目的最終目標(biāo)是使用激光將10米長的避雷針的影響擴(kuò)大500米(1640英尺)。 該研究發(fā)表在《自然-光子學(xué)》雜志上。該團(tuán)隊在下面的視頻中描述了這項工作。 |
最新評論
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jeremiahchou 2023-01-20 23:47使用激光作為避雷針的想法已經(jīng)存在了很長時間,并在實驗室實驗中顯示出了前景,但該團(tuán)隊說這是第一次在現(xiàn)實世界中展示。其他科學(xué)家提出,石墨烯牽引光束可以做得更好,但這需要更復(fù)雜的設(shè)置。
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redplum 2023-01-21 00:09真是研究成了,又是新能源的代表
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likaihit 2023-01-21 00:09很厲害
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瑤臺飛鏡 2023-01-21 13:09激光避雷針
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jabil 2023-01-21 17:46Thanks
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copland 2023-01-21 17:47用激光束引導(dǎo)閃電
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tomryo 2023-01-21 18:51科學(xué)家首次實現(xiàn)用激光束引導(dǎo)閃電
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jeremiahchou 2023-01-21 20:01該團(tuán)隊說,LLR項目的最終目標(biāo)是使用激光將10米長的避雷針的影響擴(kuò)大500米(1640英尺)。
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phisfor 2023-01-21 20:24科學(xué)家首次實現(xiàn)用激光束引導(dǎo)閃電
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wangjin001x 2023-01-21 22:01科學(xué)家首次實現(xiàn)用激光束引導(dǎo)閃電