2023/01/18

科學家首度以雷射光束引導閃電,可望有助於防範致命閃電,用來保護機場、火箭發射平台及其他重要設施,甚至可能在閃電成為威脅之前先行觸發。
早在1750年代,美國的發明家富蘭克林(Benjamin Franklin)以著名的風箏實驗,製作了第一根避雷針。如今,來自6個研究機構的科學家團隊,以此概念為出發點,並以更精確和複雜的雷射取代簡單的金屬桿——用21世紀的科技,為18世紀的革新技術精進。研究人員表示,2021年夏天的一場風暴中,他們在瑞士森蒂斯峰(Mount Santis)山頂上,利用雷射對準天空,成功引導閃電跟隨路徑走約50公尺,讓雷擊改變方向。
該研究的主要作者,同時也是法國綜合理工學院(Ecole Polytechnique)應用光學實驗室物理學家胡艾德(Aurelien Houard)提到,使用金屬棒來避雷,能保護的區域只限幾公尺或幾十公尺,但如果雷射夠大,或許能保護的範圍可擴大到幾百公尺。
胡艾德指出,從20世紀60年代,首架雷射裝置問世,科學家就想到用類似的方式引導閃電,但過去的實驗都以失敗告終。90年代物理學家們開發出能量更低、間隔更短的飛秒(千萬億分之一秒,Femtosecond)脈衝雷射,對打開導電通道更有效。
事實上,使用這個系統有其潛在的問題,實驗期間,試驗區域上空的空中交通是處於中斷,而雷射的威力對飛行員的視力也將構成威脅。科學家認為他們仍無法掌控這方面的技術,預期可能還需要10至15年的研究後,雷射避雷針才會被普遍使用,不過科學家仍相信這項技術的價值。此研究結果,已刊登在期刊「自然科學光電」(Nature Photonics)。【記者 鄒弘整理報導】