Piorun malowany laserem

Sposób ?na wywoływanie burz na zamówienie znaleźli amerykańscy fizycy - pisze Krzysztof Urbański.

Publikacja: 29.04.2014 08:09

Narzekanie na pogodę straci sens, jeśli opady i burze będzie można wywoływać w dowolnym momencie

Narzekanie na pogodę straci sens, jeśli opady i burze będzie można wywoływać w dowolnym momencie

Foto: 123RF

Dotychczas ciskanie gromami  było zarezerwowane dla bóstw. Taką umiejętnością dysponował Zeus Gromowładny, w mitologii greckiej najwyższy z bogów. Przedstawiany jest z piorunem w dłoni.

Ale wywoływanie burzy na zamówienie wkrótce będzie możliwe bez uciekania się do sił nadprzyrodzonych. Nieaktualne stanie się powiedzenie, że na pogodę jedynie potrafimy narzekać, ale nie mamy na nią wpływu. Opanowanie klęsk żywiołowych będzie o wiele łatwiejsze niż dzisiaj. Burze będzie można wywołać tam, gdzie nie spowoduje szkód.

Naukowcy z Uniwersytetu Centralnej Florydy oraz Uniwersytetu Arizony pracują nad techniką inicjowania burz za pomocą lasera wielkiej mocy,  który będzie strzelał w chmury. To, co się wydaje proste teoretycznie, w praktyce dotychczas jest trudne do przeprowadzenia.

W trakcie  eksperymentów badacze doszli do wniosku, że promień laserowy trzeba otoczyć drugą wiązką. To otaczanie jednej wiązki drugą pozwoli na dotarcie tej środkowej na większą odległość w chmurze, niż było możliwe dotychczas. Ta dodatkowa „koszulka" ma zasilać tę podstawową wiązkę w energię i zapobiegać jej rozpraszaniu. Wyniki eksperymentów badacze opisali w artykule  na łamach magazynu „Nature Photonics".

Proces kondensacji pary wodnej w chmurach i aktywność piorunów związane są z dużą ilością naładowanych cząstek. Odpowiednie ich stymulowanie może doprowadzić do pojawienia się deszczu i burzy na zamówienie.

– Światło lasera może docierać na duże odległości, ale gdy wiązka jest bardzo silna, zachowuje się inaczej niż zwykle – załamuje się do wewnątrz – tłumaczy Matthew Mills z College of Optics & Photonics (GREOL) Uniwersytetu Centralnej Florydy. – Załamanie wiązki staje się tak intensywne, że elektrony w atomach tlenu i azotu tworzą plazmę. Powstaje coś  w rodzaju „zupy" z elektronów.

W tej sytuacji plazma natychmiast usiłuje odepchnąć wiązkę. Dwie sprzeczne ze sobą siły „walczą" w ultraszybkich pulsach laserowych. To zjawisko przez naukowców zwane filamentacją powoduje powstawanie smug światła, które rozchodzą się do czasu, aż właściwości powietrza sprawią, że zostaną rozproszone.

– Ponieważ w wyniku tego procesu pojawiają się wzbudzone elektrony, można stwierdzić, że powstają sztuczne warunki do pojawiania się deszczu i piorunów – wyjaśnia Mills. – Innym badaczom udawało się spowodować „wydarzenia elektryczne" w chmurach, ale nie udało się wywołanie uderzenia pioruna.

Ale żeby wywołać uderzenie pioruna w taki sposób, trzeba być bardzo blisko. Tylko jak skierować wiązkę w chmurze, aby nie zostać porażonym piorunem?

– To, co byłoby miłe, to sprytny sposób na wytwarzanie dowolnie długiego „lontu" do wyzwalania piorunów – powiedział Mills. – No i znaleźliśmy. Okazało się, że możemy otoczyć nasz „zapalnik" – filament – „owijką" laserową i zacieśniając ją, powoli przedłużać filamenty. W ten sposób możemy sztucznie stworzyć warunki potrzebne do wywołania burzy. Pomysł na panowanie nad deszczem i błyskawicami na dużej przestrzeni jest więc realny.

Millsowi pracującemu z Ali Miri udało się już przedłużyć  filamenty od 25 cm do ponad dwóch metrów.

– Prace te mogą ostatecznie doprowadzić do osiągnięcia bardzo długich impulsów, niemożliwych do osiągnięcia w inny sposób – powiedział prof. Demetrios Christodoulides, który nadzoruje prace Millsa i Miri. – Filamenty mogą rozprzestrzeniać się na odległość 50 metrów lub więcej, co pozwala na wiele zastosowań. Ta rodzina impulsów optycznych może pewnego dnia być stosowana do kierowania sygnałów mikrofalowych w kanałach plazmowych.

Inne możliwe wykorzystanie tej techniki to zastosowanie w czujnikach i spektrometrach do identyfikacji składu chemicznego z dużej odległości. Rozwój tej technologii jest na tyle obiecujący, że Departament Obrony USA na dalsze badania przeznaczył sumę 7,5 mln dol.

Dotychczas ciskanie gromami  było zarezerwowane dla bóstw. Taką umiejętnością dysponował Zeus Gromowładny, w mitologii greckiej najwyższy z bogów. Przedstawiany jest z piorunem w dłoni.

Ale wywoływanie burzy na zamówienie wkrótce będzie możliwe bez uciekania się do sił nadprzyrodzonych. Nieaktualne stanie się powiedzenie, że na pogodę jedynie potrafimy narzekać, ale nie mamy na nią wpływu. Opanowanie klęsk żywiołowych będzie o wiele łatwiejsze niż dzisiaj. Burze będzie można wywołać tam, gdzie nie spowoduje szkód.

Pozostało 85% artykułu
Nauka
Najkrótszy dzień i najdłuższa noc w 2024 roku. Kiedy wypada przesilenie zimowe?
https://track.adform.net/adfserve/?bn=77855207;1x1inv=1;srctype=3;gdpr=${gdpr};gdpr_consent=${gdpr_consent_50};ord=[timestamp]
Nauka
Pełnia Księżyca w grudniu. Zimny Księżyc będzie wyjątkowy, bo trwa wielkie przesilenie księżycowe
Nauka
W organizmach delfinów znaleziono uzależniający fentanyl
Nauka
Orki kontra „największa ryba świata”. Naukowcy ujawniają zabójczą taktykę polowania
Materiał Promocyjny
Bank Pekao wchodzi w świat gamingu ze swoją planszą w Fortnite
Nauka
Radar NASA wychwycił „opuszczone miasto” na Grenlandii. Jego istnienie zagraża środowisku