用激光避雨聽起來是完全可行的,但如果你真的要這樣做,答案是完全不可行。
雖然激光傘這主意聽起來很有吸引力,但是事實并不是這樣。
好吧。我們這就來談談用激光避雨的問題。
這個想法不是很現實。
首先,讓我們來看看基本的能量需求。汽化1升水需要2.6兆焦的能量,而一場大雨中,降雨量可能會達到12.7毫米/時。這樣看來,能量需求的等式并不復雜——只需將降雨量乘以2.6兆焦,即可得出激光傘所需能量(單位:瓦/米2)。這個等式如此簡單直白,讀者可能還不太習慣:
2.6兆焦/升×12.7毫米/時=9200瓦/米2
上式得出的9200瓦/米2的能量密度,比日光照射地面傳遞的能量還要高出一個數量級。因此,打著激光傘的你,周圍的溫度會上升得很快。實際上,激光傘圍繞你制造出了一團蒸汽,而且還在不停地向這團蒸汽輸入激光能量。
換句話說,你會造出一個人形高壓鍋。不用我說你也應該知道,高壓鍋并不是一個適宜生存的環境。
但還有更糟糕的!用激光汽化一滴水的實際操作要比你想象的復雜得多。有很多、很多、很多篇研究這一問題的論文,中心思想就是這需要大量能量,而且必須高速傳遞,才能將水滴汽化,而不是僅僅將水滴打碎成更小的水滴。
網上有視頻可以看到,當一滴水滴被激光脈沖擊中后,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,結論是:要徹底汽化一滴水滴,所需能量可能比我們之前估計的還要多得多。
接下來就是瞄準的問題了。從理論上講,這個問題應該是可以解決的。適應性光學儀器能夠非常快速并精準地控制光束。如果要覆蓋100平方米的面積,每秒需要發出50000個脈沖。這個速度比較慢,不會引發與相對論直接相關的問題。但問題是,這個裝置即使再簡單也不能只是一個轉載旋轉底座上的激光發射器吧。
可能我們直接放棄瞄準會比較容易,直接隨機地朝某個方向發射激光即可。如果你朝一個隨機方向發射激光,在它擊中一滴水滴之前,要前進多遠呢?這是一個很好回答的問題,就相當于是問雨天你能看到的范圍。答案是至少幾百米吧。除非你想把你的鄰居都罩在傘下,否則向隨機方向發射激光并沒有多大用處。
而且實話實說,如果你真的打算保護你的鄰居……
看來,向隨機方向發射威力巨大的激光真的一點用都沒有。