科學家首次利用激光引導閃電擊落點

【2023年01月24日訊】(記者林達編譯報導)1月16日發表在《自然·光子學》(Nature Photonics)雜誌上的報告稱,科學家們首次使用激光束來引導閃電方向,這項研究將為保護建築物及其它更多的應用開闢了新的天地。

避雷針已經使用了幾個世紀,總體上非常有效,但也有一個很大的缺陷。「幾乎所有地方都使用金屬棒來避雷,但其可以保護的區域僅限於幾米或幾十米範圍內。」領導該實驗的巴黎綜合理工學院的物理學家奧林·郝偉德(Aurélien Houard)告訴《衛報》(The Guardian)。

郝偉德及其團隊從瑞士Santis山頂上的一個地點以每秒大約1,000次的速度向正在孕育閃電的雲層發射專用的高功率激光脈衝。

這裡是測試的完美場所——附近一座帶有巨大避雷針的高塔每年遭閃電擊中約百次。而這些激光脈衝通過快速加熱空氣,創造一個導電通道,讓閃電向下傳播更容易、因此更有可能。「就像用激光在空氣中鑽一個洞,」郝偉德向《自然》雜誌這樣解釋道。

研究人員成功地將四道閃電利用這樣的通道導向附近的高塔,其中一道閃電被清晰的視頻記錄了下來,不過不幸的是該視頻不對公眾開放。

需要說明是,研究人員只測試了將閃電導向附近高塔上的避雷針,進一步的測試將定位於更遠處大樓上的避雷針。即便如此,此次測試結果仍引人注目。

克里特大學的激光物理學家司迪樓·鄒卡思(Stelios Tzorkzakis)在給《自然》雜誌的一份聲明中表示:「鑑於科學界已為實現這一目標努力了20多年,今天的成就令人印象深刻。」他本人沒有參與這項研究。

「使用激光代替避雷針,或者使用激光來觸發或引導閃電,是一個令人著迷的想法,」同樣沒有參與這項研究的新罕布什爾大學物理學家約瑟夫·德懷爾(Joseph Dwyer)告訴《華盛頓郵報》(Washington Post),「這看起來很簡單,但做起來卻很難。」

至於其實際用途,他認為,這項技術不會很快得到有效部署,但相信終將在保護機場等關鍵設施方面發揮巨大作用。◇

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