陽(yáng)光拐進(jìn)地下城

隨著世界人口的增長(zhǎng)，人們的生存空間越來(lái)越小。為此，人們?cè)谛藿ǜ邩堑耐瑫r(shí)，也把目光投向了地下，修建在地下的鐵路和商城越來(lái)越多。然而，地下建筑的采光和通風(fēng)是個(gè)大問(wèn)題。美國(guó)研究人員認(rèn)為，可用光導(dǎo)纖維來(lái)解決這個(gè)難題，并準(zhǔn)備建一座示范性的“地下陽(yáng)光公園”。

光纖讓陽(yáng)光拐彎

如何讓陽(yáng)光進(jìn)入封閉的空間?在古代，人們就知道用透明屋頂和窗戶來(lái)讓屋子變得亮堂。美國(guó)研究人員設(shè)計(jì)“陽(yáng)光地下公園”的思路其實(shí)也是這樣，他們打算為地下城市設(shè)計(jì)窗戶。不過(guò)，靠傳統(tǒng)的窗戶難以完成這個(gè)任務(wù)。研究人員用科技來(lái)助力，設(shè)想出用光導(dǎo)纖維把陽(yáng)光引到地下的新方法。所謂光導(dǎo)纖維，就是我們熟知的光纖，它們?cè)谀壳暗木W(wǎng)絡(luò)信息傳輸中扮演著重要角色，不少地區(qū)已經(jīng)實(shí)施了“光纖到家”的工程。

光纖可以遠(yuǎn)距離傳輸陽(yáng)光而損耗很少，這樣地面上的陽(yáng)光就可以傳輸?shù)綆资咨踔翈装倜咨畹牡叵驴臻g。除了遠(yuǎn)距離傳輸?shù)膬?yōu)勢(shì)外，光纖傳播陽(yáng)光的更大好處是可以讓陽(yáng)光“拐彎”。我們都知道，光只能沿著直線進(jìn)行傳播。如果前進(jìn)的路上有不透明的遮蔽物，光就越不過(guò)去了。光在光纖里是按照反射和折射的模式向遠(yuǎn)處傳播，這使得光可以被“關(guān)”在光纖里而不會(huì)中途漏出來(lái)。這樣一來(lái)，原本只會(huì)直線傳播的光也會(huì)隨著光纖而“拐彎”。也就是說(shuō)，在光纖的引導(dǎo)下，陽(yáng)光可以像電流一樣“流向”地下城市中的每個(gè)地方，讓整座地下城市都亮堂起來(lái)，植物也可以在其中茁壯地生長(zhǎng)。

試驗(yàn)性的“地下陽(yáng)光公園”

美國(guó)研究人員準(zhǔn)備開建的“地下陽(yáng)光公園”，是為未來(lái)建設(shè)大規(guī)模地下太陽(yáng)城積累經(jīng)驗(yàn)的試驗(yàn)性項(xiàng)目。這座公園將建在美國(guó)紐約市曼哈頓地區(qū)一座廢棄的地鐵站內(nèi)，占地面積約6000平方米。按照研究人員的設(shè)計(jì)，這個(gè)項(xiàng)目的創(chuàng)新之處就是光導(dǎo)系統(tǒng)，包括陽(yáng)光搜集器、光纖和陽(yáng)光擴(kuò)散器。

地面上的搜集器聚集陽(yáng)光，把陽(yáng)光沿著光纖傳導(dǎo)到地下所需照明之處，再通過(guò)擴(kuò)散器把陽(yáng)光分散開來(lái)。地下分布的一個(gè)個(gè)陽(yáng)光擴(kuò)散器，就如同一個(gè)個(gè)小太陽(yáng)，令地下城市也能植被茂盛、生機(jī)勃勃。如果這個(gè)試驗(yàn)性項(xiàng)目能夠獲得成功，研究人員將進(jìn)一步改善技術(shù)并把它推廣到已有的一些地下建筑中，最終建設(shè)一些人們可以常年在其中生活和居住的地下陽(yáng)光城。

地下陽(yáng)光城優(yōu)勢(shì)很明顯

美國(guó)研究人員表示，在未來(lái)，人們更愿意居住在地下陽(yáng)光城中，因?yàn)槲磥?lái)地下陽(yáng)光城的環(huán)境會(huì)更好。生活在地下陽(yáng)光城中，人們可以感受到像在地面上一樣的燦爛陽(yáng)光、清新空氣和鳥語(yǔ)花香。人們現(xiàn)在不愿意居住在地下是因?yàn)闆](méi)有陽(yáng)光，通風(fēng)也是問(wèn)題。如果地下有了陽(yáng)光，通風(fēng)也就不需要了。因?yàn)橛辛岁?yáng)光，人們就可以在地下栽種植物，包括花草、糧食和樹木。這些植物可以吸收人們活動(dòng)所產(chǎn)生的二氧化碳，并產(chǎn)生人們所需的氧氣，地下陽(yáng)光城最終可成為一個(gè)自給自足的生態(tài)系統(tǒng)。

地下陽(yáng)光城中的晝夜溫差和季節(jié)性溫差要比地面上小得多，人們的生活環(huán)境會(huì)變得更加舒適。人們?cè)诘叵鲁侵猩睿膊粫?huì)受到風(fēng)吹雨打的煩擾，可以免受龍卷風(fēng)、暴風(fēng)雪等氣象災(zāi)害的侵襲。當(dāng)然，地下陽(yáng)光城也并非是消除了所有自然災(zāi)害的樂(lè)土。比如，在地震、地陷等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生時(shí)，地下城的損失會(huì)更大;如果發(fā)生難以預(yù)料的洪災(zāi)和海嘯，地下城可能會(huì)遭受滅頂之災(zāi);火災(zāi)、爆炸等人為災(zāi)害發(fā)生時(shí)，地下城的居民受到的傷害會(huì)更大。

研究人員表示，現(xiàn)在的技術(shù)已經(jīng)令傳播陽(yáng)光變得可能，建造大規(guī)模的地下陽(yáng)光城是早晚的事情，應(yīng)該在近20年內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)。在未來(lái)50年內(nèi)，全球各地將出現(xiàn)千座以上面積超過(guò)100平方公里的大型地下陽(yáng)光城。如果這個(gè)雄心勃勃的計(jì)劃能夠?qū)崿F(xiàn)，地球難以養(yǎng)活更多人口的憂慮或許就可以變成歷史了。