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激光伞

发布时间:2021-07-24 08:41:16 浏览数:

用激光避雨听起来是完全可行的,但如果你真的要这样做,答案是完全不可行。

虽然激光伞这主意听起来很有吸引力,但是事实并不是这样。

好吧。我们这就来谈谈用激光避雨的问题。

这个想法不是很现实。

首先,让我们来看看基本的能量需求。汽化1升水需要2.6兆焦的能量,而一场大雨中,降雨量可能会达到12.7毫米/时。这样看来,能量需求的等式并不复杂——只需将降雨量乘以2.6兆焦,即可得出激光伞所需能量(单位:瓦/米2)。这个等式如此简单直白,读者可能还不太习惯:

2.6兆焦/升×12.7毫米/时=9200瓦/米2

上式得出的9200瓦/米2的能量密度,比日光照射地面传递的能量还要高出一个数量级。因此,打着激光伞的你,周围的温度会上升得很快。实际上,激光伞围绕你制造出了一团蒸汽,而且还在不停地向这团蒸汽输入激光能量。

换句话说,你会造出一个人形高压锅。不用我说你也应该知道,高压锅并不是一个适宜生存的环境。

但還有更糟糕的!用激光汽化一滴水的实际操作要比你想象的复杂得多。有很多、很多、很多篇研究这一问题的论文,中心思想就是这需要大量能量,而且必须高速传递,才能将水滴汽化,而不是仅仅将水滴打碎成更小的水滴。

网上有视频可以看到,当一滴水滴被激光脉冲击中后,只汽化了很小一部分,其余的都被打碎成更小的水滴了。因此,结论是:要彻底汽化一滴水滴,所需能量可能比我们之前估计的还要多得多。

接下来就是瞄准的问题了。从理论上讲,这个问题应该是可以解决的。适应性光学仪器能够非常快速并精准地控制光束。如果要覆盖100平方米的面积,每秒需要发出50000个脉冲。这个速度比较慢,不会引发与相对论直接相关的问题。但问题是,这个装置即使再简单也不能只是一个转载旋转底座上的激光发射器吧。

可能我们直接放弃瞄准会比较容易,直接随机地朝某个方向发射激光即可。如果你朝一个随机方向发射激光,在它击中一滴水滴之前,要前进多远呢?这是一个很好回答的问题,就相当于是问雨天你能看到的范围。答案是至少几百米吧。除非你想把你的邻居都罩在伞下,否则向随机方向发射激光并没有多大用处。

而且实话实说,如果你真的打算保护你的邻居……

看来,向随机方向发射威力巨大的激光真的一点用都没有。

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