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第376章 He3原子探针技术(1/4)

  在理论物理学界的【新英体育】前沿研究领域中,对于一个难以预测的【新英体育】混沌系统,比较常见的【新英体育】做法便是【新英体育】扔一颗粒子进去探探路。

  通过对该粒子的【新英体育】观察,间接对该系统进行观察。

  事实上,陆舟提出这个实验思路,很大程度上源于早些时候他在CERN的【新英体育】工作经验。

  如果将等离子体所在的【新英体育】整个体系看成一个被关在黑箱里的【新英体育】台球桌,将等离子体当做桌上的【新英体育】台球,那么再没有什么比朝着一个固定的【新英体育】方向“打一杆出去”,更适合摸清球桌上的【新英体育】情况了。

  至于这个被用来当做“白球”的【新英体育】粒子,再没有比氦3更合适了。

  首先它的【新英体育】原子直径足够小,三由两个质子和一个中子构成,与氚的【新英体育】原子质量接近,原子核结构又更加稳定!不但从概率意义上尽可能避免了难以区分的【新英体育】多原子碰撞,而且更易于从等离子体中穿过。

  要达到氦3与氘发生聚变反应的【新英体育】温度,至少得将现有的【新英体育】温度和电磁场翻上一百倍才能满足,所以哪怕是【新英体育】最终用在仿星器上,基本上也可以忽略掉氦三参与聚变反应这种情形。

  所以,用氦3来做这个实验,是【新英体育】再合适不过了!

  考虑到整个等离子体体系中的【新英体育】粒子数量,一颗氦3原子对整个体系的【新英体育】扰动几乎可以忽略不计。毕竟扔一颗原子进去对整个体系的【新英体育】影响,可要比插一根探针进去小多了!

  穿过等离子体的【新英体育】氦3原子会与体系中的【新英体育】粒子发生碰撞,碰撞中产生的【新英体育】电磁波作为“声音”,被连接在装置外侧的【新英体育】观测设备听到,根据这些数据,可以分析出等离子体内的【新英体育】宏观、微观参量。

  而在此之后,穿过等离子体的【新英体育】氦3原子将与靶材料碰撞,反馈出撞击数据的【新英体育】同时,从整个体系中脱离。

  只要连续不断地对等离子体发射作为“探测器”的【新英体育】氦3原子,再收集碰撞产生的【新英体育】电磁波数据,以及靶材料上收集到的【新英体育】撞击数据,陆舟有信心可以通过数学的【新英体育】方法,间接分析出氦3在等离子系统中受到的【新英体育】扰动,从而间接反推出系统本身的【新英体育】各项属性。

  如果这么说过于抽象的【新英体育】话,可以做个简单的【新英体育】类比。

  我们测量水的【新英体育】折射率,如果直接以水本身为研究对象,整个实验毫无疑问是【新英体育】复杂的【新英体育】。但如果将一束光射入水中,通过观察光与界面夹角的【新英体育】变化来计算折射率,整个实验会变得简单许多。

  而陆舟的【新英体育】实验思路,便是【新英体育】将氦3粒子,作为射入等离子体的【新英体育】那道光!

  “……我们只需要在仿星器的【新英体育】第一壁上,设置一块巴掌大的【新英体育】靶材料,用来捕捉从原子枪发射的【新英体育】氦3粒子,就能通过记录发射周期内氦3与氚原子碰撞发出的【新英体育】电磁波信号、以及最终氦3撞击靶材时的【新英体育】携带能量、撞击角动量等等数据,间接分析高温压状态下等离子体携带的【新英体育】数据!”

  “我暂且不说这能不能做到,”盯着陆舟,拉泽尔松教授认真地说道,“你确定有了这些数据,处理的【新英体育】了它们吗?如果我们发射N颗粒子,涉及到的【新英体育】变量将超过N的【新英体育】N次方不只!而且还要考虑到等离子体本身受磁场的【新英体育】扰动……”

  当一个物理模型的【新英体育】变量足够庞大,那将是【新英体育】超级计算机都无法完成的【新英体育】计算。

  然而,拉泽尔松教授的【新英体育】话,并没有把陆舟给吓倒。

  用肯定的【新英体育】语气,陆舟回答了拉泽尔松教授的【新英体育】质疑:“别人知不知道我不确定,但我有九成以上的【新英体育】把握。”

  建立数学模型和对数学模型进行求解是【新英体育】两个概念,虽然这个变量看起来异常庞大,但事实上那些都是【新英体育】需要超算去头疼的【新英体育】事情。

  如果只是【新英体育】建立理论模型的【新英体育】话,陆舟对于自己的【新英体育】能力,还是【新英体育】相当有自信的【新英体育】。

  眼神中闪过一丝犹豫,拉泽尔松教授依然无法相信作出决定。

  从理论上来讲,这条思路似乎是【新英体育】行得通的【新英体育】,但前提是【新英体育】陆舟能够完成向他承诺的【新英体育】那样,根据那些氦3原子的【新英体育】电磁波激发数据,对整个体系建立理论模型。

  如果收集到的【新英体育】数据无法有效利用起来,就算他们最终就算成功了,也只是【新英体育】白费功夫。

  无法被利用的【新英体育】数据,比实验中的【新英体育】“噪音”好不到哪里去。

  “……给我一个相信你能做到的【新英体育】理由。”

  “哥德巴赫猜想够吗?”

  拉泽尔松教授断然道:“不够!那只能说明你是【新英体育】数论领域的【新英体育】专家,对我来说没有任何意义!”

  “电化学界面结构的【新英体育】理论模型呢?”眼见拉泽尔松教授下意识地打算反驳,陆舟立刻抢在他前面说道,“我知道你想说,这最多证明我在计算化学、理论化学上的【新英体育】实力,并不能说明同样适合等离子体的【新英体育】研究,对吗?”

  拉泽尔松教授没有说话,但眼神已经说明了他的【新英体育】想法。

  陆舟没有气馁,继续说道。

  “但我要告诉你的【新英体育】是【新英体育】,我所研究的【新英体育】这些东西,归根结底是【新英体育】对数据的【新英体育】处理,而且我已经处理过的【新英体育】数据规模,并不比我们即将面临的【新英体育】数据量小多少!”

  这一次,拉泽尔松教授倒是【新英体育】不说话了,而是【新英体育】陷入了沉默,似乎是【新英体育】在思考着。

  见他没有说话,陆舟在他的【新英体育】旁边继续说道。

  “相信我,听起来很难,但它并没有难到不可解决的【新英体育】程度!我们所做的【新英体育】,只是【新英体育】往等离子体中插入一根名叫氦3的【新英体育】探针。唯一听起来匪夷所思的【新英体育】仅仅是【新英体育】,它的【新英体育】体积只有一颗原子那么小。”

  “如果我们成功了……”

  停顿了片刻,陆舟盯着他的【新英体育】眼睛,认真的【新英体育】说道,“这毫无疑问是【新英体育】个诺奖级的【新英体育】发明。”

  诺奖并不仅仅只是【新英体育】奖励伟大的【新英体育】理论发现,同样不吝啬于奖励那些改变人类文明的【新英体育】重大发明。

  比如就在今年,17年10月揭晓的【新英体育】诺贝尔化学奖,便颁发给了发明冷冻电镜的【新英体育】三位学者,因为生物学家们靠着他们的【新英体育】发明真的【新英体育】水了不少的【新英体育】论文。

  正如邱老先生的【新英体育】那句调侃,如果真能够建立某种观测方式,直接观测高温压状态下等离子体体系的【新英体育】各项宏观、微观参量,对于整个等离子体物理的【新英体育】推动作用都是【新英体育】巨大的【新英体育】。

  而且,这项技术毫无疑问,将推动整个可控核聚变工程的【新英体育】发展!

  “这听起来……”

  将鼻梁上的【新英体育】眼镜摘下,拉泽尔松教授手指颤抖地从兜里取出了眼镜布,不断地在镜片上摩擦着。

  镜片越擦越亮,倒影在镜片中的【新英体育】瞳孔,也越来越兴奋。

  只不过,他一直拿不定这个主意。

  等了将近十分钟,陆舟看了眼手表。

  就在陆舟肩膀一松,正打算放弃说服,转而去找其他人合作的【新英体育】时候,拉泽尔松教授忽然重新戴上了眼镜。

  当他再次看向陆舟的【新英体育】时候,那浑浊的【新英体育】视线中,已经看不到任何轻视的【新英体育】神色。

  取而代之的【新英体育】是【新英体育】……

  兴奋!

  “……这听起来,似乎很有趣!”

  听到这句话,陆舟总算是【新英体育】松了口气,脸上浮现了一丝笑容,伸出了右手。

  “很高兴能听到这个答案。”

  总归,他得到的【新英体育】回答,不是【新英体育】“这听起来不切实际”。

  ……

  说服了拉泽尔松教授,省去了陆舟不少麻烦。

  普林斯顿的【新英体育】等离子体物理实验室拥有着世界一流的【新英体育】水准,而且与世界多国的【新英体育】可控核聚变研究单位都有相关的【新英体育】研究协议,无论是【新英体育】资源还是【新英体育】人才都占据相当的【新英体育】优势。

  而这一点,是【新英体育】其他研究机构所不具备的【新英体育】。

  如果拉泽尔松教授最终还是【新英体育】不愿意的【新英体育】话,陆舟最终也只能往马普学会寄一封信,尝试去马普学会等离子体物理研究所做访问学者这条路了。

  至于自己出钱造一个在研发能力上媲美PPPL的【新英体育】实验室……

  且不论那些用钱难以买到的【新英体育】科研资源,总之区区几亿美元肯定是【新英体育】不够看的【新英体育】。

  与拉泽尔松教授达成了合作研究协议之后,为了便于讨论,陆舟参考了研究所其他专家的【新英体育】建议,将这个还在襁褓中的【新英体育】技术,命名为“He3原子探针”。

  而项目组的【新英体育】名字,更是【新英体育】简洁明了的【新英体育】只有三个字符——

  “He-3”

  接下来的【新英体育】几天里,陆舟基本上都往返在高等研究院和等离子体物理实验室之间,要么是【新英体育】阅读等离子体研究相关的【新英体育】文献,要么便是【新英体育】和拉泽尔松教授以及“He-3”项目组的【新英体育】等离子体物理专家、工程师坐在一起开会,就具体的【新英体育】实验设计交换意见。

  很显然,理论研究的【新英体育】告一段落,并没有让陆舟清闲多少,接踵而至的【新英体育】新工作反倒是【新英体育】让他更加忙碌了。

  就在陆舟忙于“He-3”项目的【新英体育】同时,不知不觉中到了《数学年刊》新一版期刊的【新英体育】出刊时间。

  他投稿在《数学年刊》上的【新英体育】那篇论文,也正式与偏微分方程领域的【新英体育】同行们见了面。

  对于这个阶段成果的【新英体育】发表,陆舟没有太过留意数学界的【新英体育】反应。

  至少在他看来,这算不上什么特别突出的【新英体育】研究成果,顶多只是【新英体育】在前人的【新英体育】研究基础上添了一块砖。

  然而,有时候命运就是【新英体育】如此的【新英体育】奇妙。

  让陆舟意想不到的【新英体育】是【新英体育】,事情的【新英体育】发展与他预料中的【新英体育】恰好相反。

  这颗被他随手扔进湖中的【新英体育】石子,并没有就此沉下去,反而在这平静的【新英体育】湖面上打起了水漂……

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