科学家使用激光束转移雷击

关键要点
科学家们拍摄并测量了从塔上射出的闪电，骑着激光束，然后射向上方的天空。激光打破了大气层，为螺栓创造了有吸引力的路径。这是激光制导闪电的首次成功演示
有时，一项科学成就不需要炒作就能听起来很酷。激光制导闪电就是其中一种情况。自本杰明·富兰克林时代以来，我们一直在寻找控制或至少偏转雷击的方法。目前最常见的偏转避雷针方法是避雷针，但该技术存在一个主要限制：避雷针提供的保护区域大致仅延伸到避雷针的高度。
使用激光来引导闪电的路径可以创建更大的保护区域。科学家在1999年首次尝试用激光控制闪电的路径。现在，科学家们正在报告激光制导闪电的首次成功演示。其中一个实验的图片不言自明：

学分：A. Houard 等人，《自然光子学》，2023 年
为什么有效？非常大的激光的功率会分解大气层本身，为闪电创造一条路径。激光发射光脉冲，而不是连续光束。每个脉冲携带大约一太瓦（一百万瓦）的瞬时能量。这种功率只能在非常短的时间内提供，大约一皮秒，或百万分之一毫秒。你可以想象一个科幻小说中的激光冲击波：脉冲是一个行进的线段，发射到空中。（爆炸大约一毫米长，在我们的眼睛里会模糊成光束，并且是由红外光子组成的，所以不要太字面意思地描绘它。
脉冲的巨大功率降低了光在空气中传播的速度。这是一个非线性光学过程：仅在极高光强度（例如强大的激光脉冲）下观察到的效果的行话。脉冲中的功率密度随着脉冲的缩小而增加，从而增强效果并形成反馈环路。激光脉冲经历自聚焦：空气本身就像一个越来越强的透镜，不断地将激光功率塞入更强烈的脉冲中。这种情况一直持续到空气被电离：原子和它们的电子被分离，形成等离子体。等离子体中释放的电子抵消了聚焦。
在短时间内，激光的自聚焦和电子的离焦平衡，沿脉冲路径形成等离子体丝。最终，脉冲的能量消散，自聚焦过程脱落，关闭灯丝管。在这个实验中产生的细丝大约30米 - 约100英尺 - 或更长。