澳洲科学家世界首次用激光将闪电引导50多米

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科学家们表示,他们首次使用激光束来引导闪电,希望这项技术能够帮助防止致命的闪电——有朝一日甚至可能触发它们。

全球范围内每秒发生 40 到 120 次雷击,每年造成 4,000 多人死亡并造成数十亿美元的损失。

然而,主要的保护措施是抵御闪电仍然是不起眼的避雷针,它最初是由美国博学家本杰明富兰克林于 1749 年构想出来的。

来自六个研究机构的科学家团队多年来一直致力于使用相同的想法,但取代简单的金属杆和更精密、更精确的激光。

现在,在《自然光子学》杂志上发表的一项研究中,他们描述了使用激光束——从瑞士山 — 引导闪电超过 50 米。

“我们想给这是激光可以对闪电产生影响的首次证明——而且最容易引导它,”巴黎 ENSTA 研究所应用光学实验室的物理学家、该研究的主要作者 Aurelien Houard 说。

但对于未来的应用,“如果我们能够触发闪电,那就更好了,”Houard 先生告诉法新社。

如何捕捉闪电

闪电是暴风云中或云层与地面之间积聚的静电放电。

< p class="_39n3n">激光束产生等离子体,其中带电离子和电子加热空气。

空气变得“部分导电,因此成为闪电首选的路径”,Houard 先生说。

2004 年,当科学家们在新墨西哥州测试这一理论时,他们的激光并没有捕捉到闪电。

Houard 先生说,那台激光器之所以失败,是因为它每秒发射的脉冲不足以产生闪电,闪电会在几毫秒内形成。

他补充说,也很难“预测发生在何处闪电即将落下”。

对于最新的实验,科学家们几乎没有留下任何机会。

他们拖着一辆汽车大小的激光——每秒可以发射多达一千个光脉冲——位于瑞士东北部桑蒂斯山 2500 米高的山峰上。

这座山峰上有一座通讯塔每年约有 100 次被闪电击中。

在建造强大的激光器两年后,需要数周时间才能通过缆车将其分解成碎片。

最后,一架直升飞机不得不放下容纳望远镜的大容器。

望远镜将激光束聚焦到大约 150 米处的最大强度在空中——就在 to 上方124 米塔的 p。

梁的直径在开始时为 20 厘米,但在顶部变窄到只有几厘米。

驾驭闪电

在 2021 年夏季的一场风暴中,科学家们能够拍摄他们的光束驱动闪电 50 米左右。

干涉测量显示,还引导了其他三个罢工。

大多数闪电由云层内的前兆形成,但如果电场足够强,有些可以从地面升起。

“一旦接地,闪电的电流和功率就会变得清晰与云相连,”Houard 先生说。

激光引导其中一个前体,使其“比其他前体快得多,而且更直”,他说。

"它将成为第一个在云亮之前与云连接的人。”

这意味着,从理论上讲,这种技术不仅可以用来驱走闪电,还可以用来触发闪电

这可以让科学家通过在他们选择的时间发动攻击来更好地保护战略设施,例如机场或火箭发射台。

< p class="_39n3n">在实践中,这需要激光等离子体具有高导电性——科学家们认为他们还没有掌握这一点。

法新社


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