走进不科学

    
    “多普勒效应？”
    听到徐云嘴里冒出的这个词。
    老郭整个人顿时一愣。
    作为曾经在国外留学多年的物理学家，老郭对于多普勒效应自然谈不上陌生。
    这是克里斯蒂安·多普勒在1842年发现一种物理现象，说白了就一句话：
    物体辐射的波长会因为波源和观测者的相对运动而产生变化。
    例如当站在原地，一辆救护车迎面驶来的时候，听到的声音比原来高。
    而车离去的时候声音比原来低，这就是多普勒效应。
    这个现象的实质是当救护车驶向人时连续发射声波，声波的发射位置与人越来越接近。
    所以每个声波到达的时间都比上个声波更短，波峰之间的距离...也就是波长会因此缩短。
    所以人体感知到的声波的频率增大，音调升高。
    同样地。
    当救护车离开时。
    发出的声波的音源越来越远，使得波长增大、频率减小及音调降低。
    这是一个提出时间与得出结论都很早的物理现象，本身并不存在什么奥秘或者运用价值。
    可以这样说。
    截止到目前。
    这个效应几乎没有任何配套的运用技术落地。
    因此在徐云说出这个词后。
    老郭脸上的表情非但没有释然分毫，反倒愈发迷湖了起来：
    “韩立同志，多普勒效应我倒是略有了解，但是它和增加数据采样又有什么关系呢？”
    “我们需要的是更多的样本数据，与声学多普勒似乎没什么交集吧？”
    徐云闻言点了点头，倒也不怎么着急，而是耐心说道：
    “没错，现有物理的多普勒效应主要出现在宏观领域，比如说救护车之类的情况。”
    “但您别忘了，多普勒效应的真正核心却并非宏观，而是.....相对运动。”
    老郭顿时一愣。
    徐云则没怎么关注老郭的表情，又继续说了下去：
    “在宏观世界中，人和车的相对运动体现在车动人不动——这也是所有人潜意识里的认知，因为这个例子太好懂了。”
    “但多普勒效应的实质是接受频率的变化，也就是宏观情况可以是车鸣笛但不动，人慢慢向车走去.....”
    这一次。
    老郭轻轻点了点头。
    就像说起触手怪大家会想到新手钓鱼人这个作者一样，在生活中，大家经常会用某个最经典的事例去代替某个概念来做释义。
    但实际上。
    事例和概念并不能完全对等，就像除了新手钓鱼人外，起点还有诸如老鹰之类的触手怪等等。
    多普勒效应也是同理。
    救护车这个例子可以清晰的解释多普勒效应，但它终究不是效应本身的实质原因。
    不知为何。
    在听到徐云这番话的时候，他的心中隐隐冒出了某个庞然大物的轮廓......
    接着徐云努力从被子里抽出手，食指在空中画了个圈，示意道：
    “郭工，您应该知道，根据多普勒效应的原理解析，这个现象同样在微观领域成立。”
    “也就是这些向静止救护车移动的人，其实可以换成各种不同的粒子，比如说降水粒子和降雨粒子。”
    “另外每种粒子的介电常数是不同的，比如说水是0.93，冰是0.18等等......”
    说罢。
    徐云将左手握拳放在高处，右手在下方竖起一根手指，说道：
    “那么郭工，假设...我是说假设啊。”
    “如果有这么一种仪器，它在运作的时候呢，可以时不时就biu的一下，朝天上发射一些特殊波段的电磁波。”
    “而在它发射波段的同一时间，介电常数不同的粒子也都在云层上进行着运动。”
    “这些运动是不规则的，可能有的上有的下，有的左移有的右飘，有的画个s有的画个b，但总之它们相对仪器会发生相对位移。”
    “那么这样一来，您说电磁波在和它们接触以后，会发生什么情况呢？”
    轰——
    徐云的一番话如同天降惊雷，霎时在老郭的心中轰然炸响。
    这个问题对于物理专业的老郭而言，简直是一个送分题，简单到了不能再简单。
    但也正因如此。
    老郭才愈发不敢做出论断。
    “......”
    过了一会儿。
    老郭方才用颤抖着的左手扶了扶眼镜，缓缓给出了一个答桉：
    “如果目标的粒子向仪器靠近，那么......反射波的频率会比发射波的频率高。”
    “如果目标粒子在远离仪器，反射波的频率会比发射波的频率低。”
    “同时由于介电常数的差异，不同粒子会发生不同程度的散射，反馈到仪器上的便是不同程度的......频移。”
    “而通过这种频移，便能反演出实时的大气湍流情况.......”
    说道最后。
    老郭整个人忽然靠到了椅子上，深深的呼出了一口气，整个人沉默不语。
    过了良久。
    老郭才再次抬头，缓缓看向了徐云，表情微妙的问道：
    “韩立同志，这个仪器可有名字？”
    徐云这次没再卖关子了，直接答道：
    “有，叫做气象多普勒雷达。”
    没错。
    气象多普勒雷达。
    这便是徐云在拿出阻尼器之初，便想好的一个大杀器！
    多普勒效应。
    这是一个距离眼下这个时代提出已经有近百年的经典物理现象。
    当初徐云在1850副本收尾的时候，还曾经在剑桥大学中遇到过它的提出者克里斯蒂安·多普勒。
    这个效应在后世的运用范围也同样很广，涉及到了大量的军事和民用领域。
    例如气象多普勒雷达、彩超、多普勒成像仪等等。
    还有经常超速被开罚单的同学，检测你们超速记录的测速雷达靠的也是多普勒效应。
    但另一方面。
    这些后世普及到不能再普及的多普勒技术，却几乎都要到上个世纪70年代后才会发展起来。
    也就是从1842-1970年这130年左右的时间里，多普勒效应几乎没有什么对标的物理技术落地。
    这里之所以用‘几乎’，主要原因在于声呐探测算是与多普勒效应有关。
    但它并不是靠着多普勒效应而出现的，只能算是勉强沾亲带故。
    而人类历史上最早的多普勒效应仪器，便是......
    气象多普勒雷达。
    气象多普勒雷达的原理上头已经介绍过一次，此处便不再赘述。
    它的概念提出于60年代初期，实际运用则要在接近70年代的某个时段，具体时间过于敏感便也不再详述。
    总之在眼下这个时间段，气象多普勒雷达连海对面都还没拥有实物，甚至设计过程才进行到了40%左右。
    至于国内的第一台气象多普勒雷达就更晚了。
    国内要直到上个世纪80年代末，才会由国家气象局和蓉城的784厂合作，成功研制第一部s波段714sd和第一部c波段714cd型多普勒天气雷达样机。
    没错，这还只是样机。
    至于第一台真正投入使用的气象多普勒雷达，则还要一直晚到1992年。
    在气象多普勒雷达雷达面世之前。
    气象领域的气象雷达只能通过回波作定性分析，否则也不会晚到1954年才出现人类史上的第一次数值天气预报了。
    视线再回归现实。
    此时此刻。
    老郭整个人背靠在医院配备的木头椅子上，喃喃的重复着着这个名字：
    “气象多普勒雷达......”
    说话的同时，他的内心更是感慨万千。
    作为一名专业的物理从业者。
    老郭如今虽然没有见到徐云所说的实物。
    但光凭徐云描述的原理便可以确定，他所说的仪器大概率是可运作且可取得成效的。
    而且这种雷达可以采集到的数据，何止十万倍那么简单？
    毕竟太气层中的粒子可是太多太多了......
    只要条件合适，百万倍甚至千万倍的数据都可以收集到手——那时候计算反倒会成为一个大问题了。
    更重要的是.....
    这是一种气象雷达！
    要知道。
    在目前的科研领域中。
    无论是国内还是国外，即便是毛熊还有海对面，它们有关气象雷达的发展水平也就那样。
    人类第一台气象雷达出现在1943年，距离现在大概二十年不到。
    当时麻省理工学院设计出了一台风暴雷达，主要用于风暴的位置，原理极其原始，而且现在还在运行。
    又比如目前国内的气象雷达。
    国内的第一台常规气象雷达落地于三年前，由老郭的好友保铮通过军用843测高雷达改制而成，全名为703型雷达。
    它的主要目的只有一个：
    用于预测台风。
    可以这样说。
    如今全球范围内的气象雷达基本上都是用于观测大型气象灾害，比如说台风、飓风等等。
    除此以外。
    普通的降雨啦、降雪啦、沙尘暴啥的它们压根预测不了，某种意义上来说就相当于一个大型的望远镜。
    可眼下徐云所说的气象多普勒雷达，却仿佛在老郭的面前开出了一条通天的新路.....
    很多很多年以后。
    老郭和徐云见面的这一天被赋予了许多特殊的色彩，二人的交流也被冠以了很多莫名的光环。
    比如稳重的有【改变人类历史的一次对话】。
    整活的则是【同志，这是你们加速器的密码】等等。
    还有人戏称这是【鸡兔同笼】，所以将其称为【笼中对】......
    .........
    过了片刻。
    老郭将内心的震撼彻底‘消化’完毕，随后才再次将目光投向了徐云：
    “韩立同志，这个气象...气象多普勒雷达，组装起来需要哪些流程和零件？”
    老郭没问徐云能不能给出组装方案，毕竟此前徐云曾经说过一件事：
    整个设备的投入大概要几万块钱，时间快则三四天，慢则七八天。
    也就是说徐云肯定清楚具体的步骤，甚至知道一些更加详细的内幕。
    “零件啊......”
    果不其然。
    徐云很快摸了摸下巴，慢慢说道：
    “从结构上来说，一台气象多普勒雷达基本上可以分成八个环节。”
    “也就是天线、天线罩、信号处理器、伺服系统、发射机、接收机、波导管和显示器......”
    “韩立同志，你先等等。”
    不等徐云说完，老郭便打断了他。
    只见老郭从公文包里取出了纸和笔，将它们放在桌上，方才示意道：
    “请继续吧，韩立同志。”
    徐云对此倒也不以为意，点了点头便继续说道：
    “其中最简单的是天线罩和显示器，天线罩就不说了，显示器只要能显示出回波和垂直剖面即可。”
    “至于发射机和接收机都可以用医院的x光机临时改良——前提是领导们能说服林宇医生。”
    “天线的话正馈线用抛物面天线就行，口径1米左右，馈线也只要水平线极化......”
    与发动机一样。
    小型多普勒探测雷达，同样是后世diy圈中很常见的一种设备。
    当年徐云在成飞的时候，就鼓捣过很多次这玩意——虽然搞的是小型的小功率测风多普勒雷达，接受灵敏度只有-60dbm，但原理上还是相通的。
    考虑到眼下这个时代兔子们的工业水准较低，加之此时的时间较为紧迫。
    因此徐云也一如既往的用上了一个老思路：
    不搞正式版设备，只搞性价比最高的乞丐...咳咳，青春版气象多普勒雷达。
    毕竟老郭他们需要的也只是五千万组的数据罢了。
    后世一台普通的气象多普勒雷达每次收集的数据非常夸张，往往可以达到上百亿甚至上千亿组。
    例如酒泉那座非常有个性的‘海豚式’雷达塔楼，单次采集的数据量甚至可以达到3000亿组。
    没办法。
    大气中的粒子实在是太多太多了。
    因此无论是需求还是实际情况，都不需要徐云拿出正式版的气象多普勒雷达。
    在徐云的设计中。
    显示器可以只考虑回波和垂直剖面，对于221厂的大牛来说只需要把电视屏幕拿来改进一下就行了。
    发射机、接收机、波导管则都可以从医院就地取材：
    医院的x光机自带x波频，可以提供发射机和接收机需要的x波段双偏振效果。
    波导管则来自他身边的那台心电监护仪——这玩意儿的弦线电流计和波导管几乎就是一个原理。
    至于伺服系统也不难。
    后世的伺服系统主要使用的是伺服放大器和脉宽调制器，比如smpr-v1啥的。
    不过这辈子是多普勒雷达的同学应该都知道。
    气象雷达中伺服放大器的本质，其实就是驱动分机+俯仰开关。
    至于脉宽调制器就更简单了，施加两个方向的力起到动态润滑就行。
    所以后者只要请三分厂的大老设计出一个igbt模块即可，前者则需要一个现成的rc吸收电路。
    对，rc吸收电路。
    看到这里。
    想必有部分聪明的同学已经意识到了。
    没错！
    现在放在瞭望塔上的那台热电偶湿度计，正好就能提供一个完好的rc吸收电路。
    “.......”
    几分钟后。
    看着写满了纸面的文字，老郭忍不住眨了眨眼，对徐云问道：
    “韩立同志，我有个问题想确认一下。”
    “按你之前所说，一台气象多普勒雷达的造价成本大概要两三万起步，没错吧？”
    “不过从这些零部件看起来，成本应该连五千块都不用，这部分的差值去哪儿了呢？”
    作为一名长期从事航空工程研究的专家，老郭对于设备成本方面的信息非常敏感。
    刚才他简单心算过一遍，徐云所说的所有零件加在一起，成本至多就四五千块钱。
    遑论像rc吸收电路之类的部件，在用完后还可以装回到原先设备上。
    所以实际成本甚至还要比他计算出来的数值小一点。
    四五千对两三万。
    这显然不太符合徐云此前所说的情况，而且也很难用不了解行情的理由解释过去。
    看着一脸茫然的老郭。
    床上的徐云不由笑了笑，伸手指了指老郭的笔记本，说道：
    “郭工，您恐怕没注意到，我刚才提到的八个环节里头，还有一个没说完呢。”
    “还有一个？”
    老郭顿时一愣。
    他之前光顾着记录了，在项目方面只记了个大概，闻言不由重新扫了几眼笔记：
    “天线....天线罩....发射机....波导管......”
    过了片刻。
    老郭慢慢抬起头，确认道：
    “一共七个零件，确实少了一个......信号处理器。”
    说完老郭便意识到了什么，追问道：
    “韩立同志，莫非这个零部件的成本很高？”
    徐云看了他一眼，眼中露出了一丝玩味：
    “郭工，我跟您说实话吧。”
    “这个零件它不是成本高不高的问题，而是......”
    “你们敢不敢用的问题。”
    ......
    注：
    明天老家祭祖，请假一天，三年没祭祖了必须得去，而且大概率要撕逼（我家祖祠是那种古民居，地皮很值钱，大伯伯那房从十年前就开始想要把祖祠卖一部分大家分钱了，我们其他几家不同意，我爸说今年估计要再吵一架）