地震斗篷:讓地震波遠(yuǎn)離建筑物
電影中,隱形斗篷可以輕輕松松幫助小魔法師哈利·波特騙過(guò)守門人以及他的貓。但法國(guó)和英國(guó)物理學(xué)家表示,隱形斗篷實(shí)際上也可以用來(lái)幫助建筑物免受地震破壞。這聽(tīng)起來(lái)是否太過(guò)科幻呢?答案是“不”。
目前,法國(guó)馬賽菲涅耳研究所的斯特凡·伊諾克及其研究小組正在研究隱形斗篷背后的物理學(xué)其它方面的應(yīng)用。他們的研究成果便是“地震斗篷”,能夠讓沖擊波、暴風(fēng)浪或者海嘯在所遮蔽的物體面前變成“瞎子”,進(jìn)而達(dá)到保護(hù)建筑物的目的。
這種斗篷是如何工作的呢?
地震波的兩個(gè)主要分類——體波和面波,前者可以穿透到更深的地球內(nèi)部,后者則在地表傳播一這一點(diǎn)非常重要。伊諾克小組的研究發(fā)現(xiàn)顯示,控制體波非常復(fù)雜,很難實(shí)現(xiàn),但在常規(guī)工程學(xué)框架內(nèi)對(duì)面波進(jìn)行控制還是可以做到的。研究小組成員、英國(guó)利物浦大學(xué)的塞巴斯蒂安·古納佑表示,由于面波的破壞性更大,如果能對(duì)其進(jìn)行控制必然造福人類。
據(jù)悉,這種概念上的隱形斗篷將由幾個(gè)大型同心塑料環(huán)制成,塑料環(huán)將緊貼地面。為了讓面波平穩(wěn)地通過(guò)塑料環(huán),科學(xué)家必須對(duì)環(huán)的硬度和彈性進(jìn)行密切控制。穿過(guò)這個(gè)斗篷的地震波將被壓縮成在壓力和密度方面均處于極小程度的波動(dòng),進(jìn)而能夠沿著一條快速通道傳播。這條通道可以被設(shè)計(jì)成弓形,通過(guò)調(diào)整塑料環(huán)的特性引導(dǎo)地震波遠(yuǎn)離斗篷內(nèi)的物體。一旦離開斗篷,地震波便立即回到最初的強(qiáng)度。……