国际最新研究:天空强力激光能制造虚拟避雷针转移电击路径******
中新网北京1月17日电 (记者 孙自法)施普林格·自然旗下专业学术期刊《自然-光子学》最新发表一篇物理学研究论文称,朝向天空的强力激光能制造出一种虚拟避雷针,转移电击路径。这项发现可能为重要基础设施如发电站、机场、发射台等寻求更好避雷方法开拓了道路。
激光避雷针工作中(图源:TRUMPF公司Martin Stollberg)。 施普林格·自然 供图该论文介绍,迄今为止,最常见的避雷设施是富兰克林避雷针,这是一种电传导金属杆,能拦截雷电放电并将之安全导入地面。作为虚拟、可动的“避雷针”,射向天空的激光光柱可能是一个替代方法。使用强激光脉冲引导雷击的想法之前在实验室环境下得到过研究。然而此前尚无在野外实验性展示激光引导雷击的成果。
论文第一作者及共同通讯作者、法国巴黎综合理工学院和法国国立高等先进科技学校奥瑞莲·霍沃德(Aurélien Houard)与合作者一起,2021年夏季在瑞士东北的森蒂斯山进行实验,探索激光是否能引导雷击。一台大型汽车大小的激光器被安装在一个电信塔附近,每秒发射多到达千次脉冲,这个塔每年被雷击约100次。在雷暴活动期间激光器运作了超过6小时。
激光避雷针工作中(图源:TRUMPF公司Martin Stollberg)。 施普林格·自然 供图论文作者观察到激光转移了4次上行闪电放电过程,使用雷电产生的高频电磁波来定位雷击位置证实了他们的观察;增加雷击时的X射线暴检测也证实了转移引导成功。其中一次雷击被高速摄影机直接记录下来,表明它沿激光路径行进了超过50米。
论文作者总结表示,他们的这项研究发现拓展了大气中激光物理学的认识,或有助于开发新的避雷策略。(完)
五十年来寿命减少一半!蜜蜂消失会导致人类灭绝吗?****** 近日,美国马里兰大学在《科学报告》杂志上发表了一项新研究:在受控实验室条件下,现在饲养的蜜蜂其寿命比上世纪七十年代短了50%。现在饲养的蜜蜂平均寿命为17.7天,而上世纪70年代为34.3天。 当与自然环境下的蜜蜂相比时,其趋势竟然一致。为了找到原因,研究人员考虑了农药、环境压力、寄生虫、营养等各种因素,结果显示,蜜蜂寿命的总体下降可能是遗传因素。 图源:中国蜂业杂志 小小蜜蜂,巨大作用 “如果没有昆虫进行这种自由自在的授粉工作,那么很多植物必将灭绝——原先靠这些植物来保持土壤的活力,并且给土壤增加养分,一旦这些植物灭绝了,那么土壤就会变得干枯贫瘠,进而严重影响该地区的整个生态系统。” ——蕾切尔·卡森《寂静的春天:大地的绿色瀑布》 蜜蜂是授粉网络的核心。作为授粉昆虫,蜜蜂在全世界各地辛勤地传播花粉,直接关系到全球76%的粮食作物和84%的植物的花粉传播。每一只蜜蜂,能够沾住足足五十万到七十万粒花粉,使得植物授精充分,无论对于作物产量还是质量都有着广泛的提升。 图源:联合国粮农组织 蜜蜂影响农作物产量。蜜蜂是授粉活动的主力,影响了世界35%的农作物产量。据联合国粮农组织公布,与人类密切相关的107种重要农作物品种中,91种依赖蜜蜂授粉。经过蜜蜂授粉后,13种农作物增产幅度达90%以上,30种农作物增产幅度为40%-90%,27种农作物增产幅度为10%-40%,21种农作物增产幅度在10%以下。 图源:参考文献1 蜜蜂创造了巨大经济价值。中国农科院蜜蜂研究所研究结果显示,蜜蜂授粉对36种作物生产贡献的经济价值达到3042.20亿元,占作物总产值的36.25%,相当于全国农业总产值的12.30%。据估计,蜜蜂授粉每年可以为美国创造150亿美元的价值,除了酿蜜,更多的是作物因蜜蜂授粉而在产量和质量上产生的增加值。 蜜蜂消失会导致人类灭绝吗? 很多文章中有过这样的言论“如果蜜蜂从地球上消失,人类将只能再存活4年。没有蜜蜂,没有授粉,没有植物,没有动物,也就没有人类。”这是真的吗?蜜蜂消失会导致人类灭绝吗? 答案是不会的! 首先,蜜蜂对我们的日常生活确实起到了很大的作用,但这种作用并非不可替代。这个世界上并不是只有蜜蜂会授粉,有很多昆虫,如蛾子、蝴蝶、苍蝇、蝙蝠、甲虫都能进行花粉传授。在很大程度上可以弥补蜜蜂缺失的不足,至于效率,确实没有蜜蜂那么高。 其次,人类主要的农作物要么是风媒(玉米,水稻,小麦),要么是自花授粉(大豆,豌豆),要么干脆是克隆繁殖(土豆),没有蜜蜂也一样可以产生籽粒和可食用部位。只有水果和蔬菜与蜜蜂授粉相关,例如西瓜、苹果、芒果等水果,南瓜、丝瓜、黄瓜等蔬菜。 但是蜜蜂消失带来的损失确实是巨大的! 如果蜜蜂灭绝,很多物种也会跟着逐渐湮灭。比如高度依赖昆虫授粉的巴旦木,如果缺少蜜蜂等授粉昆虫,几乎不会结果。许多濒临灭绝的珍稀植物甚至只能依靠特定的蜜蜂帮助授粉。 如果蜜蜂灭绝,蜜蜂珍贵的副产品也会消失。比如蜂蜜、蜂胶和蜂蜡。蜂胶具有很高的药用价值,在美容养颜方面效果也十分显著。蜂蜡作为少有的能被大规模获取的天然蜡,已经被广泛应用于化妆品、农业、医药、食品甚至航天、电子、军工等行业的生产制造中。 保护蜜蜂,我们可以做些什么? 蜜蜂不仅能为人类提供大量食品、医药、营养等,还可以为农作物、果树、蔬菜、牧草等传播花粉,大幅度提高农作物的产量和品质,利用蜜蜂为大田植物授粉和大棚植物授粉,是现代农业生产的必然趋势。因此,应该采取措施保护好蜜蜂。 图源:农科专家在线 为蜜蜂创造良好的生活环境,以保障授粉。将部分农田空出,为蜜蜂打造天然的栖息地。种植不同花期的本土植物,形成灌木篱墙。同时种植向日葵、咖啡树,以及牛油果树和芒果树等,吸引蜜蜂。减少杀虫剂的使用,不破坏蜜蜂窝。 在花园里种植本地植物,为蜜蜂提供它们喜欢的食物。植物和授粉昆虫是共生互助的关系。它们彼此需要,也只有这样才能生存并进化。种植各类不同花期的本地植物,有助于授粉昆虫的生存。 增加对蜜蜂的了解,克服你的恐惧。通过学习,你会发现,并不是所有的蜜蜂都蜇人,它们成群而上是为了保护自己,并非有意伤人。通过了解如何尊重蜜蜂,我们可以避免遭受蜜蜂袭击,并能学会与这一重要生物和谐共处。 最后,我们希望蜜蜂消失的那一天永远不要到来。 来源:中国蜂业杂志、科学辟谣、数字北京科学中心、农科专家在线、植物人史军微博 参考文献: [1]姚军,姚沛辰.小蜜蜂 大作用[J].知识就是力量,2020,(05):24-27. [2]李位三.论蜜蜂在生态农业系统中的特殊作用[J].中国蜂业,2010,61(03):50-51. 整理:刘雪洁 (文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |