科学家首次实现用激光束引导闪电

几个世纪以来，避雷针一直被用来引导雷击，但现在科学家们展示了比简陋的金属棒更先进的东西。向天空发射的高功率激光被证明可以使闪电偏离方向，这可能带来激光避雷针的出现，从而保护更广泛的地区免受危险的打击。 .(.G`aKnF  
M KE[Yb?  
;Ef)7GE@\[  
闪电是能量最大的自然事件之一，在几分之一秒内释放出数百万伏的电压。这当然可以是破坏性的，破坏建筑物，切断电源，引发火灾并造成人员伤亡。 ,YuWz$aF{  
WLA_YMlA  
几个世纪以来，我们对雷击的最好防御是避雷针，这是一根简单的金属棒，连接在高大的建筑物上，吸引电力并引导它安全地落到地面上。但它们的范围有限--一根10米（33英尺）的避雷针只能保护其周围10米的区域。要保护像机场或风力发电场这样大的建筑物，就需要不可想象的大型避雷针。 =z7Ay  
(Nve5  
现在，欧洲的研究人员已经展示了一个更有效的新系统。激光避雷针（LLR），顾名思义，就是在暴风雨期间将激光射入云层，以形成一条阻力最小的路径，让电流流过。而且它可以比避雷针延伸得更远。 N'W>pU  
Ts?>"@  
该研究论文的最后一位作者Jean-Pierre Wolf说："当非常高功率的激光脉冲被发射到大气中时，在光束内形成非常强烈的光丝。这些丝状物使空气中的氮和氧分子电离，然后释放出自由电子来移动。这种被电离的空气，称为'等离子体'，成为一种电导体。" -$Z-hxs^  
u8)r W  
为了证明这一概念，科学家们开发了一个新的激光系统，其平均功率为1千瓦，每秒脉冲约1000次，同时每个脉冲释放出一焦耳的能量。这套系统被安装在瑞士阿尔卑斯山最高的山峰Säntis的山顶上，靠近一座每年吸引约100次雷击的塔。 Fb`7aFIf  
[&k& $04_  
2021年6月至9月间，该团队在席卷该地区的风暴中测试了该系统。激光被射入塔顶附近的天空，试图在雷电到达塔的常规避雷针之前将其哄骗到光束上。在那个夏天，当激光器被打开时，有四次闪电击中了塔楼，果然它可以使闪电弯曲。 \c`r9H^v{  
OAQ O J'  
laIC}!  
根据激光避雷针的实验数据建立的模型，可以清楚地看到闪电在到达塔楼之前跟随激光束一段时间。 ?f
%DVK d  
5;uX"zG  
沃尔夫说："我们从第一个激光闪电事件中发现，放电可以在到达塔楼之前跟随光束近60米（197英尺），从而使保护面的半径从120米增加到180米（394英尺到590英尺）。" A_$Mt~qKi^  
Y3F.hk}O  
使用激光作为避雷针的想法已经存在了很长时间，并在实验室实验中显示出了前景，但该团队说这是第一次在现实世界中展示。其他科学家提出，石墨烯牵引光束可以做得更好，但这需要更复杂的设置。 & ;x1Rx  
r E*u  
该团队说，LLR项目的最终目标是使用激光将10米长的避雷针的影响扩大500米（1640英尺）。 ]k%KTvX*G  
QSQ\@h;E  
该研究发表在《自然-光子学》杂志上。该团队在下面的视频中描述了这项工作。