第二天一早,方程和房帅走进了研究院主楼。
穿过三道门禁,两人来到七楼,房帅推开一扇標著“47號工程组”的玻璃门。
办公区足有两百平方米,二十多个人正埋头忙碌。
有人在屏幕前调试三维模型,有人围著白板激烈爭论,白板上密密麻麻写满了偏微分方程。
中央大屏显示著各项工作进度,旁边几间保密办公室的门紧紧锁著。
“给大家介绍一下。”房帅走到前面,让眾人都能看到他,“这位是方程,我们的新同事,老周的得意弟子。
名城大学少年班出来的,二十四岁,博士毕业,咱们组最年轻的研究员。”
方程欠了欠身,一一与同事们打招呼。
有人笑著拍了下他肩膀,有人隔空冲他招手示意,有人只是点了点头就又埋头眼前的工作。
气氛很热络,但总感觉眾人的表情有些异常,似乎有些著急。
“你工位在这儿。”房帅把他领到靠窗的位置,“风景好,就是下午晒得厉害,记得拉窗帘。”
方程把背包放下,望向窗外,肥城能源一號站的厂房近在咫尺。
“感觉怎么样?”
方程转过头,门口站著一个五十多岁的中年人,瘦高个,穿著一件旧得发白的蓝色工作服。
正是方程的博士导师,周秉坤。
方程下意识站直了身体:“周导……”
“在这里叫我老周就可以,我们现在是同事。”周秉坤微笑道,“你是我特意招来的,你的那片博士论文,很不错。”
更新不易,记得分享101看书网
“关於氘氦3可控聚变技术预研的那篇?”方程问。
“对。国家正式启动了第三代可控核聚变,氘氦3聚变的工程级研製。
我们项目组承接了等离子体约束的算法部分。
你论文里提出的新型拓扑聚变路径,给了我们很多启发。”
方程当时选择氘氦3作为研究方向,很大程度是因为这个题目够“远”,远到可以自由发挥,提出一些大胆的技术设想,没想到导师会因为这个招自己进来。
“那些大部分都是一些技术设想。”方程斟酌著措辞,“氘氦3聚变的约束难度是第一代氘氚聚变的五十倍以上。
以我们现有的技术,恐怕未来一百年都很难完成,现在就进行工程级研製,会不会太早了?”方程对此很疑惑。
“你说的对,一百年。”周秉坤道,“但氘氚聚变之前也说要五十年,结果呢?”
方程愣了一下,不过,这的確也是他一直没想通的事。
方程换了个角度:“从经济角度,就算实现了氘氦3聚变,它的能量增益也略小於氘氚聚变。如果目標是建设电站,第一代技术已经足够了。”
“你说得对,如果目標是建电站的话。”周秉坤顿了顿,“但如果要把聚变反应堆装到太空飞船上呢?”
方程的心跳漏了一拍。
氘氚反应会產生大量中子辐射,若是在地面发电站,可以增加屏蔽材料厚度来解决问题。
但如果要把聚变发动机装到飞船上,需要的就是无污染、无需复杂庞大的氚自持系统的氘氦3反应。
“我们要把聚变发动机装到太空飞船上?”方程的声音压得很低,“这么快吗?为什么?”
这是方程怎么也没想到的,我们现在就准备进行太空开发,人类现在根本没有具备进入太空的条件。
周秉坤没有回答这个问题,直接道:
“我们需要做的,是尽一切可能將它实现。
今天你先熟悉下工作环境吧,需要加快了,或许,我们时间不多了。”
说完,转身走出了办公室。留下方程一头雾水,但也感觉到有什么重要的事要发生。
*
接下来几天,方程一头扎进了项目。
当前的工作是整理所有关於等离子体约束算法部分的工程技术文档,不过越看越不对劲,最后他將所以数据输入计算模型中进行验算。
发现文档中標註的,反应截面、劳逊判据、点火条件、三乘积……几百个参数,各项约束条件,全部比他用理论模型算出来的数值要低。
这样的参数偏差是不应该出现的。
午饭时间,食堂。
方程端著托盘在房帅对面坐下。
“老陈,我问你个事。”
“嗯?”房帅咀嚼食物,声音含糊。
“咱们项目的工程技术文档,你经手过没有?”
房帅咀嚼的速度慢了下来。“哪部分?”
“文档標註的所有约束条件,劳逊参数、三重积、点火閾值,全都偏了。
按那种参数,等离子体密度、温度、能量约束时间,三乘积根本达不到氘氦3的点火条件。”
房帅放下筷子,看了看左右,身体微微前倾。
“你觉得是数据错了?”
“应该是数据错了,总不可能是理论错了……”方程没有说完。
“你有没有想过,”房帅打断他,声音压到几乎只有两人能听见,“或许我们的理论也会变。”
方程愣住了。
“什么叫理论也会变?”
房帅没有立刻回答,沉默了几秒。
“你来所里时间还短。”他终於开口,“有些事,不该由我来告诉你,你可以去问老周。
这件事……是整个研究所心照不宣的秘密。”
*
当天下午,方程敲开了周秉坤办公室的门。
“坐。”周秉坤朝对面的椅子扬了扬下巴。
方程坐下,没有绕弯子。
“老周,项目文档里的参数我全部覆核过了。但是,劳逊参数、三重积、点火閾值,所有的约束条件都比理论预期低了。”
“我问了房帅。”方程继续说,“他让我来问你。”
办公室里安静了几秒。
“他说的对。”周秉坤终於开口,“有些事,確实不该由他来说。”
周秉坤从椅子上站起来,走到窗边,脸色並不平静。
“先问你一个问题,你觉得,实现核聚变最重要的条件是什么?”
“最重要?”方程想了想,“原子核要靠近到核力作用的距离,必须克服巨大的静电排斥,也就是库伦壁垒。
所以需要劳逊参数、三重积、点火閾值全部达標,足够高的温度、足够高的密度、足够长的约束时间。”
“这自然没错。”周秉坤点了点头,“但这些除了这些,还有吗?”
方程沉默了几秒。
“还有……量子隧穿?”方程只是隨意说出口,说完就后悔,立即道,
“但聚变反应堆一般不用把它纳入计算,那个概率太低了,低到可以忽略,除非在太阳上。”
方程没有注意到,周秉坤的背影在他说出“太阳”两个字时,几不可察地僵硬了一瞬。
“我们一直也是这么认为的。”周秉坤的声音有些发乾,“直到现实告诉我们,不是了。”
他看著方程,“还记得2028年那次q值突破10的聚变实验吗?
全世界都在庆祝,但有一件事没有公开。
当时我们距离真正的可控核聚变只差临门一脚,可这最后一步却也是异常艰难的,它对材料的要求直接上了一个量级。
然而……那道我们怎么也迈不过去的门槛,它自己降下来了。”
“是约束条件降低了吗?”方程皱眉,“这是为什么?”
周秉坤感嘆道:“是的,但没人知道为什么。
我们做了长期的验证,各种物理量——库仑力、精细结构常数、耦合常数、万有引力常数……全部没有变化。
最后我们才发现,是量子隧穿的概率变了,儘管变化极其微小,但恰恰是它让可控聚变成功了。”
方程感觉自己的大脑像是被什么东西狠狠撞了一下。
“这不可能。
量子隧穿的概率怎么能影响人类的可控核聚变?
量子隧穿的机制由两个因素决定:粒子的动能,以及势垒的高度和宽度。
势垒的高度由库仑力决定,库仑力没变,势垒的高度就没变。势垒的高度没变,粒子的动能没变,隧穿概率就不应该发生变化。”
经典物理里,粒子要翻过一座势垒,必须拥有比势垒更高的能量。
但量子世界里,粒子不能单纯看成一个粒子,用不恰当的描述,它更像弥散在空间中的一团物质波。
这团物质波的位置並不能確认,有时聚集显现在这,有时显现在那。这样的物质波遇到一道壁垒,有一定概率聚集到壁垒的另一侧,像是打一条隧道直接穿过去,也称量子隧穿。
量子隧穿最早也不是实验发现的,而是通过数学计算推导出来的,它有严格的数学推导过程。只要初始条件不变,怎么可能会改变。
但周秉坤只是摇了摇头。
“可它確实变了。
我们做了无数验证,薛丁格方程还在,量子力学的整个框架都在,所有理论体系都没变,可偏偏这里变了。”
周秉坤的声音很轻,像是在自言自语:“也许……物理学被篡改了。”
穿过三道门禁,两人来到七楼,房帅推开一扇標著“47號工程组”的玻璃门。
办公区足有两百平方米,二十多个人正埋头忙碌。
有人在屏幕前调试三维模型,有人围著白板激烈爭论,白板上密密麻麻写满了偏微分方程。
中央大屏显示著各项工作进度,旁边几间保密办公室的门紧紧锁著。
“给大家介绍一下。”房帅走到前面,让眾人都能看到他,“这位是方程,我们的新同事,老周的得意弟子。
名城大学少年班出来的,二十四岁,博士毕业,咱们组最年轻的研究员。”
方程欠了欠身,一一与同事们打招呼。
有人笑著拍了下他肩膀,有人隔空冲他招手示意,有人只是点了点头就又埋头眼前的工作。
气氛很热络,但总感觉眾人的表情有些异常,似乎有些著急。
“你工位在这儿。”房帅把他领到靠窗的位置,“风景好,就是下午晒得厉害,记得拉窗帘。”
方程把背包放下,望向窗外,肥城能源一號站的厂房近在咫尺。
“感觉怎么样?”
方程转过头,门口站著一个五十多岁的中年人,瘦高个,穿著一件旧得发白的蓝色工作服。
正是方程的博士导师,周秉坤。
方程下意识站直了身体:“周导……”
“在这里叫我老周就可以,我们现在是同事。”周秉坤微笑道,“你是我特意招来的,你的那片博士论文,很不错。”
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“关於氘氦3可控聚变技术预研的那篇?”方程问。
“对。国家正式启动了第三代可控核聚变,氘氦3聚变的工程级研製。
我们项目组承接了等离子体约束的算法部分。
你论文里提出的新型拓扑聚变路径,给了我们很多启发。”
方程当时选择氘氦3作为研究方向,很大程度是因为这个题目够“远”,远到可以自由发挥,提出一些大胆的技术设想,没想到导师会因为这个招自己进来。
“那些大部分都是一些技术设想。”方程斟酌著措辞,“氘氦3聚变的约束难度是第一代氘氚聚变的五十倍以上。
以我们现有的技术,恐怕未来一百年都很难完成,现在就进行工程级研製,会不会太早了?”方程对此很疑惑。
“你说的对,一百年。”周秉坤道,“但氘氚聚变之前也说要五十年,结果呢?”
方程愣了一下,不过,这的確也是他一直没想通的事。
方程换了个角度:“从经济角度,就算实现了氘氦3聚变,它的能量增益也略小於氘氚聚变。如果目標是建设电站,第一代技术已经足够了。”
“你说得对,如果目標是建电站的话。”周秉坤顿了顿,“但如果要把聚变反应堆装到太空飞船上呢?”
方程的心跳漏了一拍。
氘氚反应会產生大量中子辐射,若是在地面发电站,可以增加屏蔽材料厚度来解决问题。
但如果要把聚变发动机装到飞船上,需要的就是无污染、无需复杂庞大的氚自持系统的氘氦3反应。
“我们要把聚变发动机装到太空飞船上?”方程的声音压得很低,“这么快吗?为什么?”
这是方程怎么也没想到的,我们现在就准备进行太空开发,人类现在根本没有具备进入太空的条件。
周秉坤没有回答这个问题,直接道:
“我们需要做的,是尽一切可能將它实现。
今天你先熟悉下工作环境吧,需要加快了,或许,我们时间不多了。”
说完,转身走出了办公室。留下方程一头雾水,但也感觉到有什么重要的事要发生。
*
接下来几天,方程一头扎进了项目。
当前的工作是整理所有关於等离子体约束算法部分的工程技术文档,不过越看越不对劲,最后他將所以数据输入计算模型中进行验算。
发现文档中標註的,反应截面、劳逊判据、点火条件、三乘积……几百个参数,各项约束条件,全部比他用理论模型算出来的数值要低。
这样的参数偏差是不应该出现的。
午饭时间,食堂。
方程端著托盘在房帅对面坐下。
“老陈,我问你个事。”
“嗯?”房帅咀嚼食物,声音含糊。
“咱们项目的工程技术文档,你经手过没有?”
房帅咀嚼的速度慢了下来。“哪部分?”
“文档標註的所有约束条件,劳逊参数、三重积、点火閾值,全都偏了。
按那种参数,等离子体密度、温度、能量约束时间,三乘积根本达不到氘氦3的点火条件。”
房帅放下筷子,看了看左右,身体微微前倾。
“你觉得是数据错了?”
“应该是数据错了,总不可能是理论错了……”方程没有说完。
“你有没有想过,”房帅打断他,声音压到几乎只有两人能听见,“或许我们的理论也会变。”
方程愣住了。
“什么叫理论也会变?”
房帅没有立刻回答,沉默了几秒。
“你来所里时间还短。”他终於开口,“有些事,不该由我来告诉你,你可以去问老周。
这件事……是整个研究所心照不宣的秘密。”
*
当天下午,方程敲开了周秉坤办公室的门。
“坐。”周秉坤朝对面的椅子扬了扬下巴。
方程坐下,没有绕弯子。
“老周,项目文档里的参数我全部覆核过了。但是,劳逊参数、三重积、点火閾值,所有的约束条件都比理论预期低了。”
“我问了房帅。”方程继续说,“他让我来问你。”
办公室里安静了几秒。
“他说的对。”周秉坤终於开口,“有些事,確实不该由他来说。”
周秉坤从椅子上站起来,走到窗边,脸色並不平静。
“先问你一个问题,你觉得,实现核聚变最重要的条件是什么?”
“最重要?”方程想了想,“原子核要靠近到核力作用的距离,必须克服巨大的静电排斥,也就是库伦壁垒。
所以需要劳逊参数、三重积、点火閾值全部达標,足够高的温度、足够高的密度、足够长的约束时间。”
“这自然没错。”周秉坤点了点头,“但这些除了这些,还有吗?”
方程沉默了几秒。
“还有……量子隧穿?”方程只是隨意说出口,说完就后悔,立即道,
“但聚变反应堆一般不用把它纳入计算,那个概率太低了,低到可以忽略,除非在太阳上。”
方程没有注意到,周秉坤的背影在他说出“太阳”两个字时,几不可察地僵硬了一瞬。
“我们一直也是这么认为的。”周秉坤的声音有些发乾,“直到现实告诉我们,不是了。”
他看著方程,“还记得2028年那次q值突破10的聚变实验吗?
全世界都在庆祝,但有一件事没有公开。
当时我们距离真正的可控核聚变只差临门一脚,可这最后一步却也是异常艰难的,它对材料的要求直接上了一个量级。
然而……那道我们怎么也迈不过去的门槛,它自己降下来了。”
“是约束条件降低了吗?”方程皱眉,“这是为什么?”
周秉坤感嘆道:“是的,但没人知道为什么。
我们做了长期的验证,各种物理量——库仑力、精细结构常数、耦合常数、万有引力常数……全部没有变化。
最后我们才发现,是量子隧穿的概率变了,儘管变化极其微小,但恰恰是它让可控聚变成功了。”
方程感觉自己的大脑像是被什么东西狠狠撞了一下。
“这不可能。
量子隧穿的概率怎么能影响人类的可控核聚变?
量子隧穿的机制由两个因素决定:粒子的动能,以及势垒的高度和宽度。
势垒的高度由库仑力决定,库仑力没变,势垒的高度就没变。势垒的高度没变,粒子的动能没变,隧穿概率就不应该发生变化。”
经典物理里,粒子要翻过一座势垒,必须拥有比势垒更高的能量。
但量子世界里,粒子不能单纯看成一个粒子,用不恰当的描述,它更像弥散在空间中的一团物质波。
这团物质波的位置並不能確认,有时聚集显现在这,有时显现在那。这样的物质波遇到一道壁垒,有一定概率聚集到壁垒的另一侧,像是打一条隧道直接穿过去,也称量子隧穿。
量子隧穿最早也不是实验发现的,而是通过数学计算推导出来的,它有严格的数学推导过程。只要初始条件不变,怎么可能会改变。
但周秉坤只是摇了摇头。
“可它確实变了。
我们做了无数验证,薛丁格方程还在,量子力学的整个框架都在,所有理论体系都没变,可偏偏这里变了。”
周秉坤的声音很轻,像是在自言自语:“也许……物理学被篡改了。”
