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第五百二十九章 歷史我要加速啦

更新時間:2023-05-09  作者:新手釣魚人
例如當站在原地,一輛救護車迎面駛來的時候,聽到的聲音比原來高。

而車離去的時候聲音比原來低,這就是多普勒效應。

同樣地。

因此在徐云說出這個詞后。

老郭臉上的表情非但沒有釋然分毫,反倒愈發迷湖了起來:

老郭頓時一愣。

徐云則沒怎么關注老郭的表情,又繼續說了下去:

“在宏觀世界中,人和車的相對運動體現在車動人不動——這也是所有人潛意識里的認知,因為這個例子太好懂了。”w8.RG

“但多普勒效應的實質是接受頻率的變化,也就是宏觀情況可以是車鳴笛但不動,人慢慢向車走去.....”

這一次。

老郭輕輕點了點頭。

就像說起觸手怪大家會想到新手釣魚人這個作者一樣,在生活中,大家經常會用某個最經典的事例去代替某個概念來做釋義。

但實際上。

事例和概念并不能完全對等,就像除了新手釣魚人外,起點還有諸如老鷹之類的觸手怪等等。

多普勒效應也是同理。

救護車這個例子可以清晰的解釋多普勒效應,但它終究不是效應本身的實質原因。

不知為何。

在聽到徐云這番話的時候,他的心中隱隱冒出了某個龐然大物的輪廓

接著徐云努力從被子里抽出手,食指在空中畫了個圈,示意道:

“郭工,您應該知道,根據多普勒效應的原理解析,這個現象同樣在微觀領域成立。”

“也就是這些向靜止救護車移動的人,其實可以換成各種不同的粒子,比如說降水粒子和降雨粒子。”

“另外每種粒子的介電常數是不同的,比如說水是0.93,冰是0.18等等”

說罷。

徐云將左手握拳放在高處,右手在下方豎起一根手指,說道:

“那么郭工,假設...我是說假設啊。”

“如果有這么一種儀器,它在運作的時候呢,可以時不時就biu的一下,朝天上發射一些特殊波段的電磁波。”

“而在它發射波段的同一時間,介電常數不同的粒子也都在云層上進行著運動。”

“這些運動是不規則的,可能有的上有的下,有的左移有的右飄,有的畫個s有的畫個b,但總之它們相對儀器會發生相對位移。”

“那么這樣一來,您說電磁波在和它們接觸以后,會發生什么情況呢?”

轟——

徐云的一番話如同天降驚雷,霎時在老郭的心中轟然炸響。

這個問題對于物理專業的老郭而言,簡直是一個送分題,簡單到了不能再簡單。

但也正因如此。

老郭才愈發不敢做出論斷。

過了一會兒。

老郭方才用顫抖著的左手扶了扶眼鏡,緩緩給出了一個答桉:

“如果目標的粒子向儀器靠近,那么反射波的頻率會比發射波的頻率高。”

“如果目標粒子在遠離儀器,反射波的頻率會比發射波的頻率低。”

“同時由于介電常數的差異,不同粒子會發生不同程度的散射,反饋到儀器上的便是不同程度的頻移。”

“而通過這種頻移,便能反演出實時的大氣湍流情況.”

說道最后。

老郭整個人忽然靠到了椅子上,深深的呼出了一口氣,整個人沉默不語。

過了良久。

老郭才再次抬頭,緩緩看向了徐云,表情微妙的問道:

“韓立同志,這個儀器可有名字?”

徐云這次沒再賣關子了,直接答道:

“有,叫做”

沒錯。

這便是徐云在拿出阻尼器之初,便想好的一個大殺器!

多普勒效應。

這是一個距離眼下這個時代提出已經有近百年的經典物理現象。

當初徐云在1850副本收尾的時候,還曾經在劍橋大學中遇到過它的提出者克里斯蒂安·多普勒。

這個效應在后世的運用范圍也同樣很廣,涉及到了大量的軍事和民用領域。

例如氣象多普勒雷達、彩超、多普勒成像儀等等。

還有經常超速被開罰單的同學,檢測你們超速記錄的測速雷達靠的也是多普勒效應。

但另一方面。

這些后世普及到不能再普及的多普勒技術,卻幾乎都要到上個世紀70年代后才會發展起來。

也就是從18421970年這130年左右的時間里,多普勒效應幾乎沒有什么對標的物理技術落地。

這里之所以用‘幾乎’,主要原因在于聲吶探測算是與多普勒效應有關。

但它并不是靠著多普勒效應而出現的,只能算是勉強沾親帶故。

而人類歷史上最早的多普勒效應儀器,便是

氣象多普勒雷達的原理上頭已經介紹過一次,此處便不再贅述。

它的概念提出于60年代初期,實際運用則要在接近70年代的某個時段,具體時間過于敏感便也不再詳述。

總之在眼下這個時間段,氣象多普勒雷達連海對面都還沒擁有實物,甚至設計過程才進行到了40左右。

至于國內的第一臺氣象多普勒雷達就更晚了。

國內要直到上個世紀80年代末,才會由國家氣象局和蓉城的784廠合作,成功研制第一部s波段714sd和第一部c波段714cd型多普勒天氣雷達樣機。

沒錯,這還只是樣機。

至于第一臺真正投入使用的氣象多普勒雷達,則還要一直晚到1992年。

在氣象多普勒雷達雷達面世之前。

氣象領域的氣象雷達只能通過回波作定性分析,否則也不會晚到1954年才出現人類史上的第一次數值天氣預報了。

視線再回歸現實。

此時此刻。

老郭整個人背靠在醫院配備的木頭椅子上,喃喃的重復著著這個名字:

“氣象多普勒雷達”

說話的同時,他的內心更是感慨萬千。

作為一名專業的物理從業者。

老郭如今雖然沒有見到徐云所說的實物。

但光憑徐云描述的原理便可以確定,他所說的儀器大概率是可運作且可取得成效的。

而且這種雷達可以采集到的數據,何止十萬倍那么簡單?

畢竟太氣層中的粒子可是太多太多了

只要條件合適,百萬倍甚至千萬倍的數據都可以收集到手——那時候計算反倒會成為一個大問題了。

更重要的是.....

這是一種氣象雷達!

要知道。

在目前的科研領域中。

無論是國內還是國外,即便是毛熊還有海對面,它們有關氣象雷達的發展水平也就那樣。

人類第一臺氣象雷達出現在1943年,距離現在大概二十年不到。

當時麻省理工學院設計出了一臺風暴雷達,主要用于風暴的位置,原理極其原始,而且現在還在運行。

又比如目前國內的氣象雷達。

國內的第一臺常規氣象雷達落地于三年前,由老郭的好友保錚通過軍用843測高雷達改制而成,全名為703型雷達。

它的主要目的只有一個:

用于預測臺風。

可以這樣說。

如今全球范圍內的氣象雷達基本上都是用于觀測大型氣象災害,比如說臺風、颶風等等。

除此以外。

普通的降雨啦、降雪啦、沙塵暴啥的它們壓根預測不了,某種意義上來說就相當于一個大型的望遠鏡。

可眼下徐云所說的氣象多普勒雷達,卻仿佛在老郭的面前開出了一條通天的新路.....

很多很多年以后。

老郭和徐云見面的這一天被賦予了許多特殊的色彩,二人的交流也被冠以了很多莫名的光環。

比如穩重的有改變人類歷史的一次對話。

整活的則是同志,這是你們加速器的密碼等等。

還有人戲稱這是雞兔同籠,所以將其稱為籠中對

過了片刻。

老郭將內心的震撼徹底‘消化’完畢,隨后才再次將目光投向了徐云:

“韓立同志,這個氣象...氣象多普勒雷達,組裝起來需要哪些流程和零件?”

老郭沒問徐云能不能給出組裝方案,畢竟此前徐云曾經說過一件事:

整個設備的投入大概要幾萬塊錢,時間快則三四天,慢則七八天。

也就是說徐云肯定清楚具體的步驟,甚至知道一些更加詳細的內幕。

“零件啊”

果不其然。

徐云很快摸了摸下巴,慢慢說道:

“從結構上來說,一臺氣象多普勒雷達基本上可以分成八個環節。”

“也就是天線、天線罩、信號處理器、伺服系統、發射機、接收機、波導管和顯示器”

“韓立同志,你先等等。”

不等徐云說完,老郭便打斷了他。

只見老郭從公文包里取出了紙和筆,將它們放在桌上,方才示意道:

“請繼續吧,韓立同志。”

徐云對此倒也不以為意,點了點頭便繼續說道:

“其中最簡單的是天線罩和顯示器,天線罩就不說了,顯示器只要能顯示出回波和垂直剖面即可。”

“至于發射機和接收機都可以用醫院的x光機臨時改良——前提是領導們能說服林宇醫生。”

“天線的話正饋線用拋物面天線就行,口徑1米左右,饋線也只要水平線極化”

與發動機一樣。

小型多普勒探測雷達,同樣是后世diy圈中很常見的一種設備。

當年徐云在成飛的時候,就鼓搗過很多次這玩意——雖然搞的是小型的小功率測風多普勒雷達,接受靈敏度只有60dbm,但原理上還是相通的。

考慮到眼下這個時代兔子們的工業水準較低,加之此時的時間較為緊迫。

因此徐云也一如既往的用上了一個老思路:

不搞正式版設備,只搞性價比最高的乞丐...咳咳,青春版

畢竟老郭他們需要的也只是五千萬組的數據罷了。

后世一臺普通的氣象多普勒雷達每次收集的數據非常夸張,往往可以達到上百億甚至上千億組。

例如酒泉那座非常有個性的‘海豚式’雷達塔樓,單次采集的數據量甚至可以達到3000億組。

沒辦法。

大氣中的粒子實在是太多太多了。

因此無論是需求還是實際情況,都不需要徐云拿出正式版的

在徐云的設計中。

顯示器可以只考慮回波和垂直剖面,對于221廠的大牛來說只需要把電視屏幕拿來改進一下就行了。

發射機、接收機、波導管則都可以從醫院就地取材:

醫院的x光機自帶x波頻,可以提供發射機和接收機需要的x波段雙偏振效果。

波導管則來自他身邊的那臺心電監護儀——這玩意兒的弦線電流計和波導管幾乎就是一個原理。

至于伺服系統也不難。

后世的伺服系統主要使用的是伺服放大器和脈寬調制器,比如smprv1啥的。

不過這輩子是多普勒雷達的同學應該都知道。

氣象雷達中伺服放大器的本質,其實就是驅動分機俯仰開關。

至于脈寬調制器就更簡單了,施加兩個方向的力起到動態潤滑就行。

所以后者只要請三分廠的大老設計出一個igbt模塊即可,前者則需要一個現成的rc吸收電路。

對,rc吸收電路。

看到這里。

想必有部分聰明的同學已經意識到了。

沒錯!

現在放在瞭望塔上的那臺熱電偶濕度計,正好就能提供一個完好的rc吸收電路。

幾分鐘后。

看著寫滿了紙面的文字,老郭忍不住眨了眨眼,對徐云問道:

“韓立同志,我有個問題想確認一下。”

“按你之前所說,一臺氣象多普勒雷達的造價成本大概要兩三萬起步,沒錯吧?”

“不過從這些零部件看起來,成本應該連五千塊都不用,這部分的差值去哪兒了呢?”

作為一名長期從事航空工程研究的專家,老郭對于設備成本方面的信息非常敏感。

剛才他簡單心算過一遍,徐云所說的所有零件加在一起,成本至多就四五千塊錢。

遑論像rc吸收電路之類的部件,在用完后還可以裝回到原先設備上。

所以實際成本甚至還要比他計算出來的數值小一點。

四五千對兩三萬。

這顯然不太符合徐云此前所說的情況,而且也很難用不了解行情的理由解釋過去。

看著一臉茫然的老郭。

床上的徐云不由笑了笑,伸手指了指老郭的筆記本,說道:

“郭工,您恐怕沒注意到,我剛才提到的八個環節里頭,還有一個沒說完呢。”

“還有一個?”

老郭頓時一愣。

他之前光顧著記錄了,在項目方面只記了個大概,聞言不由重新掃了幾眼筆記:

“天線....天線罩....發射機....波導管”

過了片刻。

老郭慢慢抬起頭,確認道:

“一共七個零件,確實少了一個信號處理器。”

說完老郭便意識到了什么,追問道:

“韓立同志,莫非這個零部件的成本很高?”

徐云看了他一眼,眼中露出了一絲玩味:

“郭工,我跟您說實話吧。”

“這個零件它不是成本高不高的問題,而是”

“你們敢不敢用的問題。”

明天老家祭祖,請假一天,三年沒祭祖了必須得去,而且大概率要撕逼(我家祖祠是那種古民居,地皮很值錢,大伯伯那房從十年前就開始想要把祖祠賣一部分大家分錢了,我們其他幾家不同意,我爸說今年估計要再吵一架)

“韓立同志,多普勒效應我倒是略有了解,但是它和增加數據采樣又有什么關系呢?”

“我們需要的是更多的樣本數據,與聲學多普勒似乎沒什么交集吧?”

徐云聞言點了點頭,倒也不怎么著急,而是耐心說道:

“沒錯,現有物理的多普勒效應主要出現在宏觀領域,比如說救護車之類的情況。”

“但您別忘了,多普勒效應的真正核心卻并非宏觀,而是.....相對運動。”

這是克里斯蒂安·多普勒在1842年發現一種物理現象,說白了就一句話:

物體輻射的波長會因為波源和觀測者的相對運動而產生變化。

聽到徐云嘴里冒出的這個詞。

“多普勒效應?”

可以這樣說。

截止到目前。

這個效應幾乎沒有任何配套的運用技術落地。

當救護車離開時。

發出的聲波的音源越來越遠,使得波長增大、頻率減小及音調降低。

所以每個聲波到達的時間都比上個聲波更短,波峰之間的距離...也就是波長會因此縮短。

所以人體感知到的聲波的頻率增大,音調升高。

這是一個提出時間與得出結論都很早的物理現象,本身并不存在什么奧秘或者運用價值。

老郭整個人頓時一愣。

作為曾經在國外留學多年的物理學家,老郭對于多普勒效應自然談不上陌生。

這個現象的實質是當救護車駛向人時連續發射聲波,聲波的發射位置與人越來越接近。

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