第300章 這就是材料學的魅力

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  第300章 這就是材料學的魅力

  南方科技大學,化學實驗室實驗室里瀰漫著一股特殊的味道,是液氮的冷冽與儀器散發的微弱臭氧混合的氣息。

  陳輝站在中央控制台前,深吸了一口氣,目光緊緊鎖定在面前巨大的顯示屏,屏幕上,一個複雜的三維分子結構正在緩緩旋轉,泛著幽藍色的微光,這是他將所有數據訓練後得到的第一個材料結構。

  「第一次生成序列啟動。」

  旁邊,薛祁昆教授的聲音響起。

  命令下達,環繞四周的精密合成裝置喻鳴起來。

  高能雷射器陣列發出低吼,將精準的能量束投射到懸浮在真空腔體內的原料基底上。

  旁邊的數個堆堝中,特定的鎳、磷、鉛鹽粉末正被極高溫加熱,化為蒸氣流,等待被引入反應腔進行原子級別的列印。

  根據模型計算出的結構,正控制著這無比複雜的舞蹈。

  陳輝緊盯著屏幕上的進度條和實時反饋的數據流,一切似乎都在按預想進行,原子按照模型生成的藍圖一個個被放置到預定位置。

  突然,刺耳的警報聲撕裂了空氣!

  屏幕上,代表結構穩定性的曲線驟然跳水,跌穿紅線。

  真空腔內部,傳來一聲細微但清晰的「啪」聲。

  「結構崩塌!第3區晶格畸變!」

  看著屏幕上顯示的數據,陳輝皺起眉頭。

  第一次嘗試,顯然已經失敗。

  反應腔內只剩下一團灰黑色的、結構無序的雜質。

  失敗是意料之中的事情,陳輝並沒有因為這次的失敗而感到淚喪,他來到總控台,屏幕上,剛才那失敗過程的龐大數據流開始倒帶重放,速度被放慢了數十倍。

  無數條代表不同參數的曲線,能量流強度、原子沉積速率、基底溫度、真空度、晶格應力,交織成一幅複雜動態的圖譜。

  陳輝的目光像鷹隼一樣銳利,快速掃過這些跳躍的數字和波形。他的手指在虛擬控制台上滑動、放大、聚焦。

  「停!」他突然命令。

  畫面定格在結構崩塌前0.38秒。

  「這裡,」他指向其中一條代表局部晶格應力的曲線,它正在悄無聲息地攀升,很快就超過了模型預設的安全閾值,但其他大多數參數看起來依舊正常。

  「能量束校準微偏了0.05微弧度,導致了第3區原子沉積的動量矢量發生了極小角度的偏差陳輝一邊說,一邊快速調出模型生成的結構圖進行比對。

  「看模型的計算,」他將藍圖的一個局部放大,那是一個需要極其精確的鎳磷鍵合點,「模型要求在此處形成的是特定角度的共價鍵,能量和角度都必須完美。

  我們的執行器,那台高能雷射器理論上能做到,但在實際運行中,有一個微小的、我們之前未檢測到的周期性能量抖動。」

  他調出了雷射器自身的診斷日誌,果然,在一個毫秒級的時間尺度上,發現了極其細微的功率波動。

  這個波動在大多數常規材料合成中可以被忽略,但對於模型所要求的、這種原子級別精準搭建的超導結構來說,卻是致命的。

  「就像用一把理論上絕對精準的刻刀雕刻,但握刀的手有一絲無法察覺的顫抖。」陳輝喃喃自語,眼神卻越來越亮,「每一次抖動,都讓一個原子沒有落在最理想的位置上,偏差累積起來,就像搭積木時有一塊稍微歪了一點,最終導致整個精巧的結構在即將完成時,因為內部應力過大而崩潰。

  他明白了。

  問題不在於模型生成的結構圖有誤,結構圖或許是完美且自洽的,問題出在現實世界與理想模型之間的那道微小縫隙。

  模型的指令是基於物理法則的理想環境,但它發出的指令,需要由現實中存在固有精度極限和誤差的設備來執行,雷射器不夠完美,環境控制系統無法完全屏蔽所有微觀擾動。

  「第一次失敗的原因,是執行器的微觀精度不足以完全實現模型指令的極致要求。」他得出了結論,語氣平靜卻帶著一絲明悟,「模型跑得太快,硬體有點跟不上了。」

  這個發現並沒有讓他氣綏,反而為他指明了方向。

  要麼提升硬體精度到近乎變態的程度,要麼就讓模型學會妥協,在設計結構時,將現有設備的這些微小誤差和波動作為邊界條件考慮進去,生成一個在不完美世界裡也能穩健合成的、更具容錯性的結構圖。


  德國,馬普學會,可控核聚變研究中心,

  刺耳的警報聲響徹整個總控室」shit!」

  米利安怒罵一聲,讓研究員們關掉實驗設備,他自己卻看著屏幕上的數據陷入了沉思。

  在注入擾動之前,他的模型一切運行正常,可在湍流即將生成,他試圖控制磁場來抑制湍流時,模型的預測曲線與真實數據就會發生巨大的分歧,直到爆炸。

  最後導致等離子體徹底失控,將實驗裝置撞成了篩子。

  這已經不是他第一次面臨這樣的情況了,在他完成模型構建後,幾乎每一次都會卡在這一步,

  不管他做什麼修正,最後也都只是拆東牆補西牆,沒辦法徹底解決這個問題。

  「那些華夏人說他們解決了這個問題?」

  「真的有可能嗎?」

  米利安望著屏幕,頹然的問道。

  「他可是陳輝!」

  旁邊的菲利克斯輕嘆一聲。

  他和米利安都是應用數學家,對於陳輝所獲得的那些讚譽一向是不以為意的,可當陳輝涉足他們的領域後,他們才發現,天才無論到了哪裡,都是天才。

  對方幾個月就能解決的問題,已經困住他們一年多時間,甚至可以預見,還會困住他們很長時間。

  「你說,他會怎麼解決這個問題呢?」

  米利安忽然抬起頭,目光灼灼的看向菲利克斯。

  菲利克斯皺眉沉思了好半響,最終才無奈的搖搖頭,「我要是能想到,我們就不會被困在這兒一年多了。」

  「所以,是不是我們了解了他的思路,就能破解這個難題?」

  米利安眼中綻放出明亮的光芒。

  「可是我們怎麼了解呢?」

  「去看看他最新發表的論文不就好了!」

  米利安神采奕奕,通常來說,一位學者的研究領域都是相關的,不會有人今天還在研究偏微分方程,明天就去搞數論了。

  所以陳輝解決等離子體模型爆炸這個問題的思路,很可能就藏在他最近的論文中。

  「他最近發表的論文是黎曼猜想的證明。」

  菲利克斯再次苦笑。

  「啊?」

  米利安茫然轉頭,以為是菲利克斯說錯了名字,怎麼有人的研究跨度會這麼大?

  陳輝的第二次實驗依舊以失敗告終,顯然,高溫超導的合成並沒有那麼容易,否則當時舒爾茨他們也不會搞了一年多才有突破陳輝倒是也不急,等離子體研究所那邊徹底放手,讓宋韜與劉勇合作,將雙方的技術融會貫通,整合到同一個裝置上。

  倒是《華夏數學》讓陳輝有些操心。

  第一期因為黎曼猜想的重量級,哪怕只有一篇論文,依舊能夠引起國際數學界的轟動。

  可第二期,陶哲軒的研究雖然也很有含金量,但光靠這篇論文,可遠遠不足以讓《華夏數學》

  保持之前的影響力。

  即便刊登了黎曼猜想的證明,但依舊沒有國際數學家願意向《華夏數學》投稿。

  他當然也跟華夏的各大數學家們約過稿,可想要上刊,必須達到一定的水平,而能夠達到上刊要求的成果,也不是那麼容易就能得到的。

  甚至對於大多數數學家來說,如果他能夠做出那種級別的成果,他們為什麼不選其他早已大名鼎鼎的期刊,要來投《華夏數學》呢?

  「終歸還是得靠自己!」

  陳輝輕嘆一聲。

  他決定在研究高溫超導材料合成的空隙,再給自己找個小目標,至少,把自己創辦的期刊養起來。

  陳輝首先否決了剩下的幾個千禧年難題,他知道,這種程度的難題,至少需要他全身心的研究一年半載才可能突破,但他現在肯定沒辦法全身心的投入到其他事情中。

  所以,或許可以退而求其次,去證明哥德巴赫猜想之類次一級的問題。

  想了想,他給學生蔻依發了封郵件。

  蔻依因為身份問題,沒辦法參與到可控核聚變的研究中,在組織看來,她甚至不如埃琳娜堅定可靠。

  但進行純理論研究,卻是再合適不過了。


  有自己指導方向,他相信蔻依能夠完成這個任務。

  想到數論,他就不由得想到了自己的另一個學生,他在數論上有獨特的天賦,可惜—」

  11月的京城已經開始變得冷起來了,行走在校園中的田陽緊了緊身上外套,人上了年紀,就越發怕冷。

  很快,他走進智華樓,這才感覺暖和了許多。

  不過他沒有往自己辦公室走去,而是腳步一轉,來到了張繼平辦公室外。

  咚咚咚。

  「喲,老田,稀客啊!」

  張繼平似笑非笑的看向田陽,「你這是無事不登三寶殿,說吧,找我有什麼事?」

  「這不,馬上就要年底了,今年兩院院士增補可就要開始了。」

  田陽開門見山的說道,「以陳輝那孩子的貢獻,不管是評科學院還是工程院,都應該是沒問題的對吧?」

  兩人是同年,又在燕北大學共事多年,關係莫逆,田陽也沒有藏著掖著。

  「你自己推薦不就好了?」

  張繼平白了田陽一眼。

  根據規則,只要是65周歲以下的,只需要一位院士推薦即可。

  「我當然會推薦,但我推薦他入工程院,你推薦他入科學院,這並不矛盾嘛。」

  田陽理所當然的說道。

  「?」

  張繼平都瞪大了眼晴,「人家兩院院士是統稱,你還真想當兩院院士啊?」

  「以小輝的成就,當兩院院士又有何不可呢?

  田陽毫不避諱的說道。

  「那袁新毅呢?」

  「他最近跟著一堆院士搞項目呢,不用管他,肯定會有人給他推薦的。」

  田陽擺擺手。

  「還真是隔輩親啊。」

  張繼平一陣好笑,不過最終他還是點點頭,「行吧,不過你也明白,兩院院士的評選可是看對華夏的貢獻,而不是看學術成就,我勸你還是不要抱太大的期望。」

  「你只管推薦,剩下的事情我自會處理。」

  田陽大手一揮,豪氣千雲的說道。

  等離子體研究所,

  實驗室的喧囂早已沉澱,只剩下通風系統低沉的喻鳴和遠處設備間或閃爍的指示燈。

  楊馳沒有離開,他像一尊凝固的雕像,立在角落裡那堆蒙塵的廢料樣品前。

  進行第一壁材料研究也已經半年多了,即便有陳輝的模型相助,加上各大研究所這麼多年來的研究數據,他們依舊遇到了不少問題。

  幾乎說陳輝已經親自去解決高溫超導的問題了,他了解陳輝,如果他們不能很快有進展,到時候,他們就會成為拖後腿的人。

  他面前的這些是上次高通量等離子體輻照實驗的失敗品,他們做出了耐高溫的材料,也能合成耐輻射材料,可惜想要讓二者合二為一時,卻總是出現各種各樣的問題。

  「如果是小師弟,遇到這種情況,他會怎麼辦呢?」

  楊馳盯著這堆廢品,陷入沉思。

  忽然,一束冷白的頂燈光線,以一個極其偶然的角度掠過某塊樣品斷裂的茬口,折射出一種他從未見過的、極其內斂而深邃的幽藍色光澤。

  那不是金屬常見的光澤,更像是一小塊凝固的、沉默的深海。

  鬼使神差地,他戴上了手套,將那塊巴掌大小、表面坑窪不平的暗灰色樣品撿了起來。

  入手的感覺非常奇特,既不像金屬般冰涼,也不像陶瓷般脆生,反而有一種溫潤的阻尼感,重量也比預想中要輕。

  他的心猛地一跳。

  一種研究員特有的、混合著好奇與偏執的直覺住了他。

  他幾乎是跑著將樣品帶到了初步分析儀前。

  掃描電鏡的結果第一個出來。

  顯示出的微觀結構讓他倒吸一口冷氣,那是一種極其複雜的三維互鎖納米纖維網絡,其間均勻分布著某種更細小的、從未被記錄過的強化相,

  這種結構完美地模擬了珊瑚骨骼的堅韌與輕質,但又遠遠超越了自然造物。

  後續的數據如同海嘯般一波波衝擊著他的認知極限,

  熱導率高得離譜,幾乎是目前最優異鎢合金的四倍,這意味著它能夠瞬間將恐怖的熱量傳導分散,極大降低熱應力。

  納米壓痕測試顯示,其硬度與韌性達成了一種違背材料學常識的平衡,既堅不可摧,又能有效抵抗脆裂。

  初步的等離子體輻照模擬表明,它對高能粒子的抵抗能力超乎想像,濺射率低到儀器幾乎無法檢測,而且最令人震驚的是,初步中子學計算顯示,其嬉變產物半衰期極短,是近乎完美的低活化材料!

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