学霸的黑科技系统-第305部分

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　　　　最让人困扰的是，如果不用磁场去承受那超越恒星的能量，究竟得什么样的材料才能抵挡住那一瞬间的炙热？

　　　　然而除了惯性约束之外，他们似乎也没有更多的选择。毕竟在狭小的航天器上，根本没有足够的空间，给他们制造一个足以约束那些等离子体的闭合磁笼。

　　　　这些问题，没有人能回答他们，甚至没有前人的研究可以作为参考。

　　　　为了寻求解决问题的灵感，这些天来陆舟搜集了大量与航天、裂变电池、空间站散热技术相关的论文，试图从一些公开的研究资料中得到启发。

　　　　事实上，这些论文对他也确实产生了一些启发。

　　　　比如一篇关于“α…硼及其二十面体富硼化合物中声子的第一性原理研究”的论文，在讨论电子对声子造成散射现象的同时，提供了一种有趣的热电转化模型。

　　　　将热能转化成电能，从某种意义上这确实是一个有趣的想法，事实上大多数应用在航天器上的核裂变电池，也正是基于这种方式发电。

　　　　然而，这并不能在根本上解决问题。

　　　　利用航天器内和航天器外的温差进行发电或许可以在有限程度上提高热能转化成电能的效率，但并不能改变排热困难的事实。

　　　　坐在办公室里，靠在办公椅上的陆舟手中转着笔，对着天花板自言自语地嘀咕了句。

　　　　“如果能让可控的聚变反应缓慢放热就好了。”

　　　　或者，让脉冲点火的区域足够小……

　　　　这时候，旁边飘来的声音打断了他的思绪。

　　　　“教授，您在说什么呢？”

　　　　胸前抱着一本文件袋，站在办公桌前的赵欢，正用好奇的视线看着他。

　　　　陆舟：“没什么……有什么事情吗？”

　　　　赵欢点了点头说：“嗯，马上就是第十周了，您的计算材料课就要开课了，这是您的课表。”

　　　　“我知道了，课表就放在这里好了，”说着，陆舟从办公椅上站起身来，叹了口气道，“……我出去走走，如果有事打我电话。”

　　　　“嗯。”赵欢点了点头。

　　　　不知道是不是错觉，她总感觉教授的心情似乎不太好。

　　　　事实上，赵助理的直觉并没有错，陆舟现在的心情确实不怎么美妙，甚至可以说有些烦躁。

　　　　直觉告诉他，自己选择的研究思路是正确的。

　　　　然而就好像存在着一道看不见的屏障，将他面前那条看似可行的道路封锁了起来。

　　　　隐隐约约中，陆舟感觉瓶颈似乎并不是出在工程领域上，而是出在了理论领域。

　　　　即，已经没有足够的理论基础，可以支撑起他对可控聚变小型化的研究。

　　　　并且，这种难度还没法像仿星器之于托卡马克那样，从工程学的角度绕开等离子体物理中的磁岛、磁面撕裂等现象，将理论上的难题转嫁到工程难度以及成本上。

　　　　“超前研究导致的科研效率惩罚吗？”

　　　　走在校园的林荫小道上，想到这里的陆舟，忽然笑着摇了摇头。

　　　　大概是前年，在刚刚接触可控核聚变的研究时，他也碰到过类似的情况。

　　　　在当时，l流形和偏微分方程的扑拓学研究方法还未提出，ns方程解的存在性与光滑性、以及等离子体湍流的理论模型，都属于数学界与物理学界的两大未解之谜。

　　　　也正是在这些理论问题得到了解决之后，可控聚变技术的实现才具备了足够的理论基础。

　　　　而如果没有这些理论作为铺垫的话，无论是德国的螺旋石7…还是经过他改造的star…仿星器装置，都是几乎不可能取得那些傲人成果的。

　　　　然而，可控聚变小型化的理论瓶颈究竟在哪里呢？

　　　　如果这个瓶颈真的在理论上的话……

　　　　穿过了林荫小道，心里想着问题的陆舟，不知不觉中就走到了平时讲课的地方。

　　　　讲台上，站在一位他不认识的教授，听内容大概讲的是物理。

　　　　透过墙边的玻璃，他可以清晰的看见，教室里的学生们正在用心听课。

　　　　然而就在他准备离开这里的时候，从黑板上扫过的眼角余光，忽然瞥见了几个关键的字样。

　　　　冥冥之中的灵感一闪而逝。

　　　　陆舟心中微微一动，没有任何犹豫，向着教室后门的方向走去。

第605章　核子为何相聚？（）　
课堂似乎刚开始没多久。

　　　　轻轻推开后门，看了背对着教室板书的中年教授一眼，陆舟没有打扰到他和其它听课的同学，甚至没有打扰到门口旁边趴着睡觉的哥们儿，只是在阶梯教室的后排找了个不起眼的位置，很低调地坐下。

　　　　灵感是不会自己找上门来的，得自己去寻找。

　　　　陆舟很认同费米曾说过的一句话，思考一些显而易见的问题为何显而易见，有助于加深对那些深奥难懂的问题的理解。

　　　　这句话无论是放在物理学上还是数学上，都是有先例可循的。

　　　　以前在普林斯顿的时候，如果遇到了解不开的难题，陆舟便会抽时间去给本科生门上几堂课，或者偶尔也会去其他教授的课堂上寻找灵感。

　　　　比如在研究哥德巴赫猜想时，费弗曼教授的一堂数论课，便给他带来过很大的启发。而这并非因为他在课上讲了多么深奥的东西，恰恰相反的是，当时他所讲的都只是一些很通俗易懂的东西……

　　　　完成了在黑板上的板书，站在讲台上的那位中年教授清了清嗓子，开口说道。

　　　　“量子力学是一门很深奥的学科，如果你们真正深入去了解它，它的存在甚至将颠覆你们对微观世界，对物理学，甚至是经典哲学的理解。虽然我知道我的声音可能会很好助眠，但我不推荐你们从第一堂课就开始睡觉……”

　　　　教室里响起了善意的笑声，坐在后排的陆舟也不禁莞尔。

　　　　看来这位教授也算是个有点教学水平的年轻学者，至少没有一翻开课本就照着ppt念序言。

　　　　只不过，他的声音并不洪亮可能是个硬伤。

　　　　至少坐在陆舟旁边的那位哥们儿，目前还没有醒来的打算。

　　　　扫了一眼已经醒来的几位，以及还没醒来的几位，那位中年教授幽默地耸了耸肩，也不在意地继续讲道。

　　　　“我们都知道，前段时间海州那边的star…2示范堆，在咱们学校的陆教授的指挥下点火成功，咱们国家的可控聚变发电技术也由此走在了世界的最前列，成为了唯一一个建成商业堆的国家。”

　　　　听到这句话，正坐在后排听课的陆舟顿时就不好意思了。

　　　　怎么讲个量子力学都能扯到他身上去？

　　　　这又不是等离子体物理。

　　　　不过台上的教授倒是讲的挺带劲的，阶梯教室里的学生们显然对这个话题也充满了兴趣，就连陆舟旁边趴着睡得正香的那哥们儿，都睡眼惺忪地抬起了头来，一脸懵逼地向讲台上看去。

　　　　这时候，陆舟注意到，压在他胳膊底下那本量子力学教材翻开的扉页上，写着的任课老师名字以及电话。

　　　　张中庆？

　　　　没听说过……

　　　　“……据公开数据，star…2示范堆——或者说现在的盘古堆，堆芯内部温度峰值高达1。3亿摄氏度，是太阳中心温度地近9倍！”

　　　　看着教室里发出惊叹声的学生们，站在台上的张教授心中暗喜，知道自己成功抓住学生们注意力的他，立刻趁热打铁道。

　　　　“这样的温度，一般的材料肯定是承受不住的。所以我们国家的star…2示范堆采用了磁约束的方式，将参与反应的电离态i的氘氚混合物，约束在闭合的磁笼中。”

　　　　“那么问题来了，我想问同学们，为什么可控聚变需要如此高的温度才能进行反应？或者换句话，为什么聚变反应不能在常温下进行？”

　　　　教室里安静了下来。

　　　　坐在陆舟旁边的那哥们儿撇了撇嘴，小声嘀咕了句。

　　　　“这不废话吗？”

　　　　恰好听见了这句吐槽，陆舟饶有兴趣地抬了抬眉毛，正打算问问他有何高见。不过还没等陆舟开口，他便继续说了。

　　　　“……这要是能在常温下进行，那不是个东西都能核聚变了。”

　　　　陆舟：“……”

　　　　“请问有哪位同学能站起来讲讲？”

　　　　扫了眼没有人举手的教室，站在讲台上的张教授只得补充了一句，“这个问题有平时成绩。”

　　　　唰唰唰！

　　　　听到有平时成绩，教室里一半以上的人瞬间把手举起来。

　　　　“我知道！”得到了教授的示意，坐在第一排、戴着眼镜的女学霸站起身来，语速飞快地回答道，“由于原子核带正电，核与核之间存在库伦斥力。只有当两个原子核足够接近的情况下，强相互作用力才能够克服库伦斥力，将两个原子核聚合在一起。在宏观上，只有提高体系内热量，加速体系内分子的热运动，才能够使原子核以足够的动能碰撞在一起，发生聚变反应。”

　　　　“回答的不错，”在名册上随手写下了个分数，那中年教授清了清嗓子，笑着继续说道，“那么问题来了，你们有没有思考过，为什么强相互作用力只有在极短的距离下才能发生？”

　　　　“因为……是短程力？”

　　　　“这是高中物理课本的解释，而且说了和没说没什么两样，”张教授笑了笑，示意那位起立回答的学生坐下之后，继续说道，“你们现在已经是大学生了，除了应该知道‘是什么’之外，更应该去了解‘为什么’。”

　　　　“量子场论告诉我们，粒子间相互作用不是超距作用，而是通过某种玻色子作为介质来展开的。比如电磁作用交换的是光子，强相互作用交换的是胶子或者介子，弱相互作用交换w与z玻色子……可能有人会问，这和我们说的力的作用范围又有什么关系呢？”

　　　　说着，张教授转身面向了黑板，边写边讲道。

　　　　“设两个可分辨的费米子之间发生散射（p＋k→p＋k），则在伯恩近似下，可以求得散射截面和相互作用是能有如下关系……”

　　　　【<；p｜it｜p>；=…iv（q）（2π）δ（ep…ep），（q=p…p）】

　　　　【……】

　　　　我是谁？

　　　　我在哪？

　　　　抬头看着黑板上的算式，坐在陆舟旁边的那哥们儿一脸懵逼的表情，怀疑自己是不是上课睡到穿越了。

　　　　“握草？不是在讲核聚变么……今天是几号来着。”

　　　　明明只是走神了那么两秒钟，他却有种错过了一学期的课程的感觉。

　　　　事实上不只是他。

　　　　坐在教室里的人，能看懂这位张教授在上面讲什么的不到一半。

　　　　看了旁边那一脸懵逼的哥们儿一眼，陆舟笑了笑，轻声问。

　　　　“想知道？”

　　　　“想……你能看懂？”那哥们儿一脸懵逼地看了陆舟一眼，可能是没睡醒的缘故，到是没反应过来坐他旁边的人是谁。

　　　　陆舟笑了笑说：“想的话，那我教你好了。”

　　　　停下了手中的粉笔，张教授转过身来，看着一脸懵逼的学生们，嘴角翘了下。

　　　　看不懂很正常。

　　　　量子力学本身就是物理学中的难点。

　　　　尤其是涉及到了计算，没有一定的数学基础是不行的。

　　　　单说他自己，记个结论是没什么问题，但让他现场计算的话，倒还真不一定能在下课之前算出来。

　　　　“这其中的计算过程很复杂，”将手中的粉笔丢在了讲桌上，张教授双手背在了身后，微笑着说道，“谁要是能完成剩下的部分，这门课的平时成绩我全给他，以后这堂课也不用来上了。”

　　　　阶梯教室里死一样的安静。

　　　　众学生面面相觑。

　　　　就是那些来蹭课的研究生，也是一脸懵逼。

　　　　张教授笑着摇了摇头，就在他打算将这个问题作为思考题布置下去的时候，教室的后排传来了一道声音。

　　　　“我可以用下黑板吗？”

　　　　张中庆：“……？？？”

第606章　核力如何统一！（）　
握草？

　　　　陆神？

　　　　偶像啊！

　　　　看到站起来的那人，张中庆差点没把眼镜掉在地上。

　　　　一想到这位大佬竟然坐在自己教室里听了这么半天的课，他此刻的心情真是又惊又喜，简直就像是中了彩票。惊的是完全没有注意到，喜的是出门可以和人吹牛，咱也是给诺奖大佬上过课的人了。

　　　　不过，虽然张中庆的心里百感交集，但陆舟到没什么感觉。

　　　　课堂本身也是学术交流的场所之一。

　　　　以前在普林斯顿的时候，他也经常让自己的学生上去替自己讲。

　　　　至少在他看来，交流学术是不分地位、荣誉高低的。

　　　　“陆教授请。”张教授立刻做了个请的手势，恭敬地让出了讲台。

　　　　“不用这么客气，我只是正好有点想法。”

　　　　看着他谦让的动作，陆舟不好意思地笑了笑。

　　　　继续客套太耽误时间了。

　　　　况且他本身也不是爱客套的人。

　　　　走到了黑板前站定，陆舟拾起了一支粉笔。

　　　　“这种问题不是本科生能解决的，除了需要对量子色动力学有着深入的了解之外，还需要对泛函分析有着较深的掌握。”

　　　　停顿了两秒，陆舟继续说道，“不过，其实也没大家想象中的那么复杂。”

　　　　说着，将手中的粉笔印在了黑板上，陆舟一边板书一边演算道。

　　　　“从场论出发，作费曼图，利用费曼规则计算散射振幅能得到……”

　　　　【im=（ig2/｜p…p｜2＋mφ2）2m^ss·2mδ^rr】

　　　　【……】

　　　　“其中mφ表示相应玻色子的质量，g来自于相互作用拉氏量中的耦合常数。与张教授先前的计算步骤结合，可以通过散射截面求得v（q）……”

　　　　【v（q）=…g2/（｜q｜2＋mφ2）】

　　　　写到这里，陆舟停下了手中的粉笔，回头看向了阶梯教室里，或一脸懵逼或认真在听的学生们，笑了笑说。

　　　　“以上都还算简单，不过接下来的这一段步骤会用到一些技巧。”

　　　　众学生：“……”

　　　　mmp！

　　　　到底哪里简单了？？？

　　　　站在旁边看着的张中庆也是一脸茫然。

　　　　倒不是他看不懂，而是他实在不敢相信，竟然有人能在如此短的时间内把这些东西现场推导出来。

　　　　难道这人计算都不需要花时间过脑的吗？

　　　　如果真是这样，那也太恐怖了……

　　　　没有做任何停留，说完了那句话的陆舟，转身再次面向了黑板，轻描淡写地说道。

　　　　“对其做傅里叶逆变换！”

　　　　粉笔摩擦黑板的唰唰唰声越来越快，站在旁边的张中庆表情也是愈发的震撼。至于台下的学生，则是茫然地看着黑板，即便是早已提前翻完了课本的学霸，面对着那复杂的计算过程，也是一脸不知所措的表情。

　　　　而此时此刻，陆舟倒是没有注意到他们的表情，已经全然沉浸在了自己的世界中。

　　　　诚然，这都是一些很基础的东西，只是还没有基础到会出现在例题或者考卷上的程度。

　　　　然而随着对这些基础问题的深入思考，随着黑板上的步骤越来越多，他心中的那一丝明悟也越来越清晰了。

　　　　为什么强相互作用力只能作用在极短的距离？

　　　　或者换个说法，是什么让核子只有在极短距离下才能形成原子核？

　　　　答案显而易见……

　　　　【……】

　　　　【v（r）=…g2/4πr·e^…mφr】

　　　　手中的粉笔停下，看着黑板上的算式，陆舟缓缓开口说道。

　　　　“电磁相互作用交换的是光子，光子的质量为零，所以对于电磁相互作用