IFLScience 报道称,巴黎 ENSTA 的 Aurélien Houard 博士和他的团队在瑞士桑蒂斯山顶进行的一项实验中证明,激光可以充当虚拟避雷针,改变闪电的路径。
这一发现的影响远远超出了我们日常对雷电风暴的恐惧,它有可能在面对大自然的愤怒时保护重要的基础设施和人类生命。
升级旧的闪电技术
传统上,人类依靠 富兰克林避雷针 来抵御不可预测的闪电。自诞生以来的 270 多年来,它有效地阻止了无数火灾和触电事故,让我们确信我们可以控制曾经被认为属于神的力量。
然而,Houard 博士和他的合著者提出了一个令人信服的理由来升级这项古老的技术。他们发表在《自然光子学》上的杰出研究 表明,激光脉冲是操纵雷击路径的革命性手段。
用激光偏转闪电
这项突破性实验的关键在于激光脉冲能够电离空气,从而形成低密度通道,从而改变闪电的轨迹。
为了验证他们的理论,该团队在瑞士闪电多发的桑蒂斯山上安装了一台汽车大小的激光机——这个地方每年都会遭受 100 次雷击!
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令人印象深刻的结果
在雷暴期间的六个小时内,激光脉冲成功控制了四次闪电放电的方向。
令人惊讶的是,高速摄像机记录到一道闪电沿着激光束的路径移动了令人震惊的 50 米(164 英尺)。
这些令人震惊的事件伴随着增强的 X 射线爆发,突显了实验的成功程度。
霍阿尔博士的团队实现了科学家二十多年来一直未能实现的目标。他们将自己的胜利归功于使用速度更快的激光脉冲,每秒重复数千次。
这一突破有望改善雷电安全措施,特别是在传统避雷针可能达不到要求的情况下。
重要问题
虽然这项尖端技术无疑激发了我们的科学好奇心,但对其实用性和成本效益的质疑也日益凸显。
对于许多应用来说,建造和操作如此强大的激光器可能相对便宜。此外,现有的基础设施,如实验中使用的电信塔,多年来已经通过可靠的富兰克林杆证明了其能力。
霍阿尔博士的激光机在太瓦范围内短时间爆发,消耗的电力比整个欧洲大陆还要多。然而,潜在的好处超出了固定杆的范围。
激光器可以在开放领域或机动性至关重要的区域提供多功能替代方案。此外,与带有电线附件的一次性火箭相比,激光器可以提供一种更具成本效益、可重复使用的解决方案,用于消除强电场并防止随后的雷击。