瑞士科学家成功利用激光转移闪电

瑞士科学家成功利用激光转移闪电

自 18 世纪本杰明·富兰克林的惊人实验以来,避雷针一直没有太大变化,这是有原因的——它们本来就很好用。这种简单、可扩展的装置通常由一根金属棒组成,通过金属电缆直接固定在地面上,将温度通常比太阳表面高五倍的闪电引导到地球,电荷可以安全地消散。

尽管如此,雷击每年仍会造成数十亿美元的基础设施损失,瑞士的一个研究小组最近开发出一种突破性方法,将放电从敏感结构中转移出去。本质上,科学家们建议向雷暴中心发射极其强大的激光束。

[相关:如何防止雷击。]

正如周一研究期刊《自然光子学》所详述的那样,以及《卫报》和其他地方的简要报道,该科学家小组最近在瑞士桑蒂斯山顶一座 124 米高的电信塔附近设置了一个激光阵列。这座建筑每年遭受一百多次雷击,是这项实验的主要吸引力。去年七月至九月期间,激光器在总共六个小时内向多个风暴锋发射。根据研究人员的测量,激光脉冲影响了四次向上放电的过程,尽管其中一次是在足够清晰的条件下用高速摄像机拍摄的。尽管如此,那次闪电的路径似乎已经转向激光束方向约 50 米。

该系统之所以能发挥作用,是因为激光能够开辟一条更便捷的路径,让闪电传向地球。当激光脉冲以每秒 1,000 多次的频率射入风暴云层时,周围空气的折射率会发生变化,使脉冲收缩并增强,从而电离周围的空气分子。然后,空气分子迅速升温,以超音速扩散,形成一个电离的低密度空气通道。尽管研究人员所描述的这些“细丝”只能持续几毫秒,但与周围空气相比,它们的导电性为雷弧提供了一条更容易通过的路径。早期迹象还表明,激光避雷针的转移范围比传统金属棒要广得多,后者覆盖的面积表面上大约是避雷针高度的两倍。

[相关:一种结合了多束激光的新能源武器。]

然而,这个新系统也有一些直接的缺点。首先,激光脉冲(也许并不令人意外)非常明亮,很容易对附近的飞行员造成问题——因此在实验运行时关闭了实验周围的空域。然后,在实验的五年开发过程中,该系统耗资约 200 万美元,最终瑞士最大的直升机被征用来帮助在桑蒂斯上空建造激光系统的基地。由于陆基避雷针相对非常便宜,所有这些都使得郊区住宅顶部不太可能看到激光避雷针。

话虽如此,但对于军事基地、超高层建筑和太空港等地来说,这种系统可能更具成本效益,因为这些地方遭遇雷击后的维修费用通常比普通家庭要高得多

<<:  淡水鱼中含有大量“永久化学物质”

>>:  虫子大脑正在启发汽车新型防撞系统

推荐阅读

在探险者俱乐部年会上品尝异国风味的肉类

3 月 17 日,上周六,是第 108 届探险家俱乐部年会。与往年一样,年会还是在曼哈顿的华尔道夫酒...

CES 2022:得益于小型 LED,电视变得更大更亮

没有什么比一大堆巨型新电视更能体现一年一度的消费电子展了。每年,制造商都会在展台上摆满大片显示屏,展...

Negapoziangular:对有吸引力的角色和深刻的故事的评论

“Negaposiangular”:探索新动画的魅力将于2024年10月3日开播的《Negapozi...

研究人员推出一款思维控制无人机

明尼苏达大学的研究人员今天展示了一款仅靠意念就能控制的无人机,而这还不是最酷的。该项目发表在《神经工...

牙齿什么时候变成獠牙?这非常复杂。

在古生物发掘中,完整的骨骼和化石遗骸通常是亮点,但破碎的残骸也能揭示古代生物的重要细节。这些早期哺乳...

英国历史性的首次卫星发射失败

据维珍轨道公司称,昨天该公司从康沃尔太空港进行了历史性的轨道发射尝试,这在英国尚属首次,取得了“多项...

回顾那些从未上市的热门电子产品

一个名为 Kuri 的友好机器人最近造访了《大众科学》办公室。这个废纸篓大小的机器人在方块周围滚动,...

《文兰传奇》第一季:全面回顾历史和冒险的史诗故事

《文兰传奇》第一季:历史与人性戏剧的交汇《Vinland Saga》是改编自幸村诚同名漫画的电视动画...

为什么人造光和进化会诱捕飞蛾

一个国际科学家小组相信,他们终于找到了飞蛾为何会被光吸引这一问题的答案。人造光似乎会将飞蛾和其他飞虫...

对《亚尔斯兰战记III》的感想:东西方战争的魅力何在?

《亚尔斯兰战记Ⅲ(东之城、西之城)》详细评论及推荐概述亚尔斯兰战记 III(东城西城)是改编自田中...

当全世界都关注“自动驾驶”时,通用汽车却押注一场触手可及的革命

除了最富有的消费者之外,面向所有人销售的机器人汽车充其量只是一个遥不可及的梦想,但这并没有阻止汽车制...

终极生存工具包:10 件可拯救你生命的装备

这个故事最初出现在 outdoorlife.com 上。生存装备不仅仅是荒野探险者的必需品。这是每个...

新的“超快”方法可将电动汽车电池充电时间缩短至几分钟

电动汽车是地球可持续发展的关键,但尽管电动汽车在汽车行业中继续稳步增长,许多司机仍然对做出重大改变持...

厄尔尼诺现象即将使地球变得炎热

根据世界气象组织 (WMO) 发布的最新惊人数据,未来五年内,地球升温达到 2.7°F (1.5°C...

这些蜜蜂的战斗叫声异常凶猛

科学家本周报告称,为了应对大黄蜂的威胁,越南的蜜蜂进化出了一种独特的、类似警报器的声音来增强蜂巢的防...