主控室穹頂?shù)沫h(huán)形屏幕突然泛起幽藍(lán)冷光,十六個(gè)分屏同時(shí)亮起,將環(huán)形真空室內(nèi)部照得如同深海龍宮。
陳輝下意識(shí)屏住呼吸。
“磁場(chǎng)強(qiáng)度突破臨界值!”
曹旭的聲音帶著細(xì)微顫抖,哪怕已經(jīng)經(jīng)歷過(guò)好幾次實(shí)驗(yàn),但每一次運(yùn)行,他還是會(huì)感受到緊張。
陳輝的瞳孔驟然收縮,透過(guò)觀察窗看見(jiàn)環(huán)形真空室里,液態(tài)氦冷卻系統(tǒng)泛起珍珠母貝般的光澤,超導(dǎo)線圈在絕對(duì)零度中懸浮成完美的正二十面體結(jié)構(gòu)。
當(dāng)?shù)谝坏赖入x子體流注入時(shí),整個(gè)控制室突然被染成詭異的翡翠色,數(shù)以萬(wàn)計(jì)的粒子軌跡在磁流體動(dòng)力學(xué)模擬屏上炸開(kāi)絢麗的極光。
“溫度1.05億攝氏度!”
宋韞韜低沉的聲音響起,屏幕上的等離子體亮度曲線正以指數(shù)級(jí)攀升,像條掙脫引力的銀龍。
陳輝額頭冒汗,這還是他第一次見(jiàn)到如此壯觀的景象,如同宇宙星空般浩瀚絢爛,讓人感覺(jué)自身的渺小。
“等離子體電流穩(wěn)定在3.5兆安培!”
隨著曹旭的報(bào)數(shù),主屏幕上的三維磁場(chǎng)拓?fù)鋱D突然綻放出金色光環(huán)。
陳輝的太陽(yáng)穴突突跳動(dòng),他清楚地看見(jiàn)真空室壁上的鎢銅偏濾器正承受著每平方米千萬(wàn)噸的粒子轟擊,卻依然保持著量子級(jí)別的穩(wěn)定。
嘀!
計(jì)時(shí)器的蜂鳴聲響起。
環(huán)形真空室內(nèi)的等離子體開(kāi)始緩慢坍縮,化作萬(wàn)千流螢墜入偏濾器,如同神祇撒向人間的星屑。
控制大廳的空調(diào)出風(fēng)口噴出帶著臭氧味的冷風(fēng),吹散了陳輝后頸滲出的細(xì)密汗珠。
短短幾秒時(shí)間,就像是過(guò)去了幾個(gè)世紀(jì),讓陳輝久久沒(méi)能回過(guò)神來(lái)。
“感覺(jué)怎么樣?”
宋韞韜再次來(lái)到陳輝身邊。
主控室其他人依舊忙成一團(tuán),他們需要收集整理剛才這次實(shí)驗(yàn)收集到的數(shù)據(jù),但身為總負(fù)責(zé)人的宋韞韜卻再次閑就下來(lái)。
“嘆為觀止!”
“國(guó)之重器!”
陳輝毫不吝惜溢美之詞,這是一種與前沿?cái)?shù)學(xué)完全不同的美感,卻絲毫不遜色。
宋韞韜很滿意陳輝的反應(yīng),最后還是嘆息一聲,“可惜,太過(guò)短暫!”
“真空室中第一壁材料采用的鎢銅合金,耐受溫度為三千攝氏度,但反應(yīng)中的等離子體最低溫度也足有一億攝氏度,高溫高壓是聚變反應(yīng)的必要條件。”
“也就是說(shuō),只要等離子體撞擊到第一壁,第一壁將在短時(shí)間內(nèi)融化消解,整個(gè)聚變反應(yīng)也將因此終止。”
“所以需要磁場(chǎng)來(lái)約束等離子體,讓他們?cè)谡婵帐抑蟹€(wěn)定運(yùn)行。”
陳輝明白了宋韞韜的意思,“所以,我們需要更強(qiáng)大,更精準(zhǔn)的磁場(chǎng)系統(tǒng)。”
“不對(duì),等離子體也是流體,是流體就不可避免會(huì)產(chǎn)生湍流現(xiàn)象,會(huì)導(dǎo)致等離子體失控,撞毀第一壁,即便有足夠強(qiáng)大精準(zhǔn)的磁場(chǎng),想要精準(zhǔn)控制等離子體,也沒(méi)那么容易。”
陳輝盯著已經(jīng)暗下去的真空室豁然開(kāi)朗,“并且等離子體整體呈電中性,正負(fù)電荷密度幾乎相等,這一特性使其在宏觀上可近似視為中性流體,但微觀上仍存在電荷分離現(xiàn)象,它的湍流現(xiàn)象比普通流體更加復(fù)雜。”
“所以,你們找我過(guò)來(lái),是想讓我從數(shù)學(xué)層面給出等離子體湍流的數(shù)學(xué)模型,以此來(lái)預(yù)測(cè)等離子體運(yùn)動(dòng),從而提升磁場(chǎng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力?”
陳輝面露難色,“這恐怕不是短時(shí)間內(nèi)能解決的。”
除了數(shù)學(xué)領(lǐng)域,其他諸如物理化學(xué),也都有各自領(lǐng)域的難題。
湍流問(wèn)題就是流體力學(xué)中無(wú)法繞開(kāi)的難題,至今科學(xué)家們也沒(méi)有找到精準(zhǔn)的模型來(lái)描述湍流。
七大千禧年難題中的NS(納維-斯托克斯)方程便是描述流體運(yùn)動(dòng)的偏微分方程組。
陳輝能證明楊米爾斯方程的存在性問(wèn)題,甚至有信心能解決質(zhì)量間隙問(wèn)題,那是因?yàn)榍叭艘呀?jīng)在這方面做出了許多成果,陳輝站在巨人肩膀上,這才能立下不世之功。
但NS方程,研究的人很多,成果卻寥寥無(wú)幾,如果要解決這個(gè)問(wèn)題,幾乎需要從零開(kāi)始,難度自然不是一個(gè)量級(jí)。
當(dāng)然,要解決等離子體湍流問(wèn)題跟千禧年難題中研究的并不是同一個(gè)方向。
千禧年難題是要求證正則性,找到光滑解,或者證偽,然后構(gòu)建新的流體運(yùn)動(dòng)架構(gòu)。
能夠完成求解,建立更精細(xì)的湍流模型,對(duì)控制等離子體湍流問(wèn)題自然大有裨益。
但工程應(yīng)用與數(shù)學(xué)不同,正如大家常說(shuō)的,科學(xué)家們至今都不明白飛機(jī)為什么能飛起來(lái),但并不妨礙飛機(jī)在天空翱翔。
陳輝只需要構(gòu)建出在聚變反應(yīng)中等離子體湍流的模型,便于調(diào)整磁場(chǎng),消解湍流,讓聚變反應(yīng)持續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行,便能向聚變發(fā)電前進(jìn)一大步,甚至將設(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。
但這的確太難,現(xiàn)在的陳輝并沒(méi)有半點(diǎn)把握。
宋韞韜贊賞的看向陳輝,他只是簡(jiǎn)單幾句話,對(duì)方就想到了這么多,才思敏捷,不愧是少年天才。
但他還是搖了搖頭,“沒(méi)辦法建立精準(zhǔn)的湍流模型。”
“因?yàn)槲覀兏緵](méi)辦法觀測(cè)到高溫高壓等離子體,沒(méi)有數(shù)據(jù),怎么建立模型呢?”
這就是理論工作者跟一線工程師之間的區(qū)別了,眼前這個(gè)少年的確天資縱橫,但在聚變問(wèn)題上,還是有些脫離實(shí)際了。
陳輝愕然,這才想起來(lái),微觀粒子都具有量子漲落現(xiàn)象,當(dāng)你去觀測(cè)時(shí),自然會(huì)對(duì)這個(gè)粒子產(chǎn)生量子效應(yīng)。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),你觀測(cè)到的粒子,已經(jīng)不是你想要觀測(cè)的粒子狀態(tài)了。
既然如此,那他們找自己來(lái)是做什么的?
“我們對(duì)你在《數(shù)學(xué)年刊》發(fā)表的那篇論文很感興趣。”
宋韞韜顯然猜到了陳輝的疑惑,開(kāi)口說(shuō)道,“如果能合成耐高溫,或者室溫超導(dǎo)材料,對(duì)整個(gè)系統(tǒng),或許能產(chǎn)生更大的作用。”
“想要耐一億攝氏度高溫或許不容易,但若是能合成高溫超導(dǎo),甚至室溫超導(dǎo),人造太陽(yáng)就真能在大地上綻放了。”
宋韞韜目光灼灼的看向陳輝。
在超導(dǎo)中,室溫是比高溫更高的溫度,高溫指77k,約-196℃,室溫約300 K,即27℃,無(wú)需依賴(lài)低溫冷卻技術(shù)即可應(yīng)用,若這能合成常壓室溫超導(dǎo),不止是可控核聚變,將徹底改變能源傳輸、醫(yī)療成像等領(lǐng)域技術(shù)格局。
當(dāng)然,目前的技術(shù)條件,距離這個(gè)目標(biāo)還太遠(yuǎn),但哪怕是能夠?qū)?dāng)前高溫超導(dǎo)的溫度提升100K,也足以改變當(dāng)前可控核聚變的格局。
宋韞韜看向真空室外的磁場(chǎng)系統(tǒng),繼續(xù)說(shuō)道,“現(xiàn)在光是維持線圈的超導(dǎo)特性,就需要大量昂貴的液氮,一旦溫度上升,超導(dǎo)就會(huì)失超,反應(yīng)也只能被迫停止。
同時(shí)因?yàn)槌瑢?dǎo)需要超低溫,極端溫差下機(jī)械應(yīng)力問(wèn)題也一直困擾著我們。
并且磁場(chǎng)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生大量的熱,散熱問(wèn)題同樣是制約聚變反應(yīng)持續(xù)時(shí)間的關(guān)鍵因素,如果能夠合成新的液體散熱金屬材料,同樣對(duì)我們有巨大的幫助。”
“如果可以的話,我們希望你能繼續(xù)研究那篇論文!”
宋韞韜看向陳輝,誠(chéng)懇的請(qǐng)求到,如今托卡馬克裝置還有很多難題丞待解決,但若是材料學(xué)能夠突破,很多問(wèn)題都會(huì)迎刃而解。
陳輝沒(méi)想到宋韞韜找他過(guò)來(lái)竟然是因?yàn)槟蹜B(tài)物理那篇論文。
他不由得想到了舒爾茨。
或許,通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助研究合成新型材料,可以試試?
“有些想法,但還需要驗(yàn)證。”
陳輝心中琢磨著,但畢竟只是一個(gè)方向,他并沒(méi)有太大把握,自然不敢打包票。
“如果需要什么幫助隨時(shí)跟我溝通,我會(huì)盡可能幫你解決。”
宋韞韜大喜過(guò)望,原本這只是有棗沒(méi)棗打一桿子的撒網(wǎng),沒(méi)想到陳輝竟然真的有想法,這已經(jīng)出乎他的預(yù)料了。
“數(shù)學(xué)問(wèn)題也可以嗎?”
宋韞韜看向陳輝,有些哭笑不得,“對(duì)不起,能力有限,數(shù)學(xué)問(wèn)題就別找我了。”
陳輝也笑了。
“曹旭,你過(guò)來(lái)。”
宋韞韜對(duì)一旁忙碌的年輕人招了招手,然后看向陳輝,“有任何問(wèn)題都可以問(wèn)他,他全程在跟著這個(gè)項(xiàng)目,如果他不懂的,讓他來(lái)問(wèn)我。”
“沒(méi)問(wèn)題,您先去忙吧。”陳輝很有眼力勁的開(kāi)口說(shuō)道。
“那我就先失陪了。”
說(shuō)完,宋韞韜轉(zhuǎn)身走出總控室,身為等離子體研究所所長(zhǎng),他自然是很忙的。
接下來(lái)陳輝又跟曹旭了解了一些托卡馬克裝置的細(xì)節(jié),等離子體的湍流問(wèn)題和超導(dǎo)只是托卡馬克裝置最突出的兩個(gè)問(wèn)題,除此之外,托卡馬克裝置還存在許多迫切需要解決的問(wèn)題,例如高能粒子逃逸問(wèn)題、等離子體自持電流驅(qū)動(dòng)方案的研究等……
在廬州等離子體研究所又逛了大半天時(shí)間,陳輝才離開(kāi)。
等離子體研究所給陳輝準(zhǔn)備了住宿,并邀請(qǐng)陳輝在廬州多玩幾天,不過(guò)陳輝還是買(mǎi)了第二天一早的機(jī)票,又回到了京城。
他在燕北大學(xué)還有一場(chǎng)報(bào)告會(huì)需要舉行。
這次廬州之行讓陳輝重新燃起了研究凝聚態(tài)物理的火焰,但他也不準(zhǔn)備放棄當(dāng)前正在研究的工作,他已經(jīng)看到了前方的光明,自然不可能半途而廢。
但他已經(jīng)在思考該如何給舒爾茨發(fā)郵件了,不止是材料學(xué)方面的突破,現(xiàn)在陳輝對(duì)另一個(gè)千禧年難題也產(chǎn)生了濃厚的興趣。
問(wèn)題就在那里,只等著自己去解決,這樣的生活,很有盼頭!
從京城機(jī)場(chǎng)落地后,陳輝直奔清華大學(xué)。
楊米爾斯方程是偏微分方程,納維斯托克斯方程同樣是偏微分方程,能夠證明楊米爾斯方程的存在性問(wèn)題,陳輝已經(jīng)算是偏微分方程方面的大牛,但在華夏,同樣還有一位偏微分方程的頂尖大佬,他準(zhǔn)備去問(wèn)問(wèn)自己這位師祖爺爺?shù)目捶ā?/p>
這還是陳輝第一次走進(jìn)清華大學(xué)的校園。
與燕北大學(xué)完全是兩種不同的風(fēng)格,燕北大學(xué)校園以中式古典建筑為主,未名湖、博雅塔等景觀承載深厚人文底蘊(yùn)。
清華大學(xué)整體風(fēng)格融合西式實(shí)用主義與傳統(tǒng)園林元素,主干道整潔寬闊,實(shí)驗(yàn)室、工程類(lèi)教學(xué)樓分布集中。
站在一條其貌不揚(yáng)的小湖邊,陳輝看了看手機(jī)導(dǎo)航,又看了看眼前的湖,最終還是選擇關(guān)上不靠譜的有德地圖。
因?yàn)橛械碌貓D告訴他往湖里走!
也不知道是哪位高人曾經(jīng)開(kāi)著導(dǎo)航走過(guò)這條路,陳輝自覺(jué)沒(méi)這個(gè)本事。
“同學(xué),請(qǐng)問(wèn)邱成梧數(shù)學(xué)中心怎么走?”
隨機(jī)攔下一位同學(xué)問(wèn)路。
“來(lái)面試的?”
“走吧,我就是邱成梧數(shù)學(xué)中心的研究生,正好要去教研室。”
這位高高瘦瘦的男生很是熱情,前段時(shí)間邱成梧數(shù)學(xué)中心正好在招實(shí)習(xí)生,從陳輝的年紀(jì)來(lái)看,應(yīng)該是本科生,并且還是那種剛進(jìn)大學(xué)的大一萌新。
“謝謝!”
陳輝不知道什么面試,但既然對(duì)方能帶路,他也沒(méi)有多說(shuō)什么,只是跟在對(duì)方身后。
“你準(zhǔn)備選什么方向?”
高瘦男生也是自來(lái)熟,好奇的問(wèn)道。
陳輝猶豫了片刻,“偏微分方程吧?”
“偏微分方程!”
高瘦男生低聲驚呼一聲,然后搖了搖頭,“邱老的確擅長(zhǎng)偏微分方程,但我覺(jué)得它對(duì)于現(xiàn)階段的你還是太難了些,你可以先從簡(jiǎn)單的研究做起。”
“否則面試都過(guò)不了,那就白費(fèi)了。”
“先進(jìn)來(lái)學(xué)習(xí),學(xué)到東西了還可以換方向嘛,我當(dāng)年就是這么干的!”
高瘦男生大公無(wú)私的為陳輝出謀劃策。
“好的,我會(huì)考慮的。”
陳輝點(diǎn)頭,并沒(méi)有亮明身份。
一路走一路聊,一路兩人很快來(lái)到了邱成梧數(shù)學(xué)中心,高瘦男生指了指一樓的一間教室,“面試就在那里,你過(guò)去吧。”
陳輝沒(méi)有走過(guò)去,而是再次問(wèn)道,“請(qǐng)問(wèn)邱老的辦公室在幾樓?”
“你要找邱老?”
高瘦男生戰(zhàn)術(shù)后仰,上下打量了陳輝一番,有些遲疑的說(shuō)道,“邱老可不是什么人都見(jiàn)的。”
“我想去試試。”陳輝繼續(xù)說(shuō)道。
高瘦男生猶豫片刻,“行,我?guī)闳ァ!?/p>
指路變成帶路,因?yàn)樗F(xiàn)在有些好奇這個(gè)少年的身份了。
一路上到五樓,來(lái)到邱成梧辦公室外,辦公室門(mén)開(kāi)著,邱成梧正坐在辦公桌后,顯然,陳輝的運(yùn)氣不錯(cuò)。
高瘦男生下意識(shí)往旁邊躲了躲,擔(dān)心被邱老看到。
在陳輝面前慈眉善目的邱老,在數(shù)學(xué)中心的學(xué)生們眼中,可是非常嚴(yán)厲的。
陳輝敲了敲門(mén)。
邱成梧抬起的額頭已經(jīng)皺成川字,不怒自威,似乎下一刻就要呵斥出口。
但看到陳輝后,臉上頓時(shí)露出笑容。