第253章 沒問題,因為看不懂
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來之前郝校長告訴他的可是關於新能源的會,到了才知道,主題完全是關於電池的。
而且沈牧左聽右聽,討論甚至都沒離開他的三項專利技術發明,所以作為這幾項專利的創造者和擁有者,幾乎是一定要在會上說些什麼的,提問也是早晚的事。
這麼看來,讓他來參會這一定是領導給郝校長的任務了,怪不得郝校長今天如此殷勤,甚至進了會場連礦泉水的瓶蓋都給他打開了……
看著此時轉過頭去,若無其事的郝校長,沈牧只得笑了笑,開口道:「陳司,關於技術路徑的選擇,我認為核心在於是否相信邏輯和已知的物理極限。」
見大家目光全部聚焦過來,並沒有急著發表意見,沈牧繼續解釋。
「鋰金屬負極的優勢在於其極高的理論容量和最低的電化學電位。而硫正極或空氣正極的優勢在於其極高的理論能量密度。將它們結合,是達到500Wh\/kg以上,乃至更高能量密度的最直接、理論上最優的路徑。其他替代體系,或許能在某個指標上接近,但往往需要犧牲成本、安全性或循環壽命,或者在基礎物理化學原理上存在難以突破的障礙。」
他的目光掃過全場:「融合的難度的確很大。它涉及固、液、氣多相界面、多尺度輸運、動態電化學、力學耦合等一系列極端複雜的問題。但這不意味著此路不通,只意味著我們需要更強大的工具去理解和駕馭它。」
沈牧說完,場中的眾人仍是沉默,有的甚至微笑,只不過那笑容中多了幾分意味不明。
沈牧明白,對於大家來說,他的這段話顯然還是理論上的,跟大家一開始放在大屏幕上的理論數字一樣的空泛。
那位建議考慮新方向的張教授此刻也是笑著,但那笑多少有些諷刺的意味,不過礙於眾多領導在場,他問的話還是頗為溫和。
「沈教授,我認同你的理論分析。但現實的困境是,目前公開的、包括IMRC在內的嘗試,似乎都陷入了僵局。你如何判斷我們有可能在可預期的時間內取得突破?依據是什麼?」
研究了這麼久,雖然融合實驗並沒有成功,但論依據的話,沈牧還是有不少依據的,只不過不知道在座的各位能不能聽懂了。
但看坐在前方的陳司長也是目光熱切地看著他,仿佛也要看到他現場拿出辦法,所以不管他們聽不聽得懂,他必然要具體給各位講一講了。
他首先坦誠道:「不瞞各位,我最近也一直致力於幾項技術的融合實驗,雖然並未成功,但其中的突破還是不小的,看到這些突破,大家就可以知道,這條路也許可以行得通,只不過還需要一點時間。」
會議室里恰好有一塊黑板,見沈牧似乎需要演示,不等他要,陳司長便示意工作人員把黑板放到了沈牧面前。
沈牧表示感謝之後,隨之拿起粉筆在黑板上一邊演示,一邊稍向大家講解起來。
「融合實驗的關鍵難點之一,在於多物理場耦合下,界面演化會出現的奇異性,導致傳統相場模型失效,計算失准,實驗失控。」
他一邊說,一邊在黑板上寫下第一行公式,是關於經典相場模型的自由能泛函,「要解決這個問題,需要引入新的內變量來描述界面在電化學勢和機械應力共同作用下的非平衡響應。」
粉筆流暢地移動,一個包含應變張量散度的標量勢函數項被添加進了泛函中。
「這裡,我引入一個由應變張量散度構造的標量勢函數,來修正界面的本構關係。它的形式是……」
接著他寫下了一行包含偏微分算符和材料參數的表達式。
「這項修正的本質,是將界面附近的局部體積變化與界面能的變化動態耦合起來。」
台下,不少理論功底深厚的學者已經坐直了身體,眼睛緊緊盯著小黑板。
只不過在座的大多都是化學領域的學者,能看懂的也只是其中的化學公式的部分,至於占有更多版面的數學的部分,明顯是看不懂的。
但不得不承認,化學的部分是沒有問題的,這也令在場的學者及專家都有些驚訝。
誠然,大家知道沈牧是位天才數學家,但數學厲害不代表化學厲害。
然而這一套公式寫下來,大家明顯感覺到了他在化學上的功底,前些日子那幾個令沈牧獲得國家技術發明獎一等獎的幾個專利發明,也許並不是什麼僥倖或巧合。
顯然,這一次的融合實驗,沈牧也是想利用數學工具進行模擬,攻克實驗上的難關。
想想理論上確實可行,可是那些公式大家確實也看不懂……
眾人或是震驚,或是皺眉,而沈牧面前的那張黑板已經密密麻麻的,幾乎被寫滿,而他還在繼續寫。
「?φ\/?t =-M_φδΨ\/δφ+ξ_φ(t, r)
ρ?2u\/?t2=?·σ+ f_ext
?c\/?t =?·(D(φ,ε,c)?μ)+ R(c,φ)……
L[φ,ε,c]:=∫_Ω{Ψ(φ,?φ,ε,c)+λ G(?×ε)·(?φ×?c)} dΩ」
沈牧的筆尖停在這裡。
「引入這一新的耦合能項後,在適當的邊界條件和初始條件下,我們可以證明,系統在偏離平衡態時,其廣義能量耗散率依然滿足某個單調遞減的不等式,這保證了模型在數學上的良好性質。」
「更重要的是,它提供了一個可能的理論框架,來解釋為何在融合條件下,某些看似溫和的機械應力或濃度波動,會通過這個耦合通道被急劇放大,導致界面快速退化或枝晶的異常生長,這是當前許多融合實驗失敗報告中提到的共性現象。」
沈牧把粉筆頭放下,隨即面對面對一片寂靜的會場。
「所以,我的判斷是,融合實驗的方向沒有錯,難點是系統性的數學描述和可控性問題。我們現在缺的不是材料創意,而是一個能統一描述這個複雜耦合系統的數學框架和設計準則。沿著這個框架指出的參數空間去探索,成功的可能性是存在的,而且不小。」
「現階段,最新劇情:,點擊追更。我們或許應該堅持這一方法,因為它代表的是通往最高理論能量密度的、原理上最簡單,也是最有潛力的路徑。其他路徑或許能更快出成果,但可能會很快觸碰到天花板。」
會場裡鴉雀無聲。大多數人看著黑板上那幾行複雜的公式,以及沈牧最後圈出的那個仿佛蘊藏著魔力的常數,臉上寫滿了茫然、震撼,以及一絲不明覺厲。
簡單,這哪裡簡單,簡單的話大家為什麼看不懂?好歹他們也是業內資深人士,這個感覺實在有些侮辱。
對了,剛才他們想得不夠全面,黑板上還摻雜著一些物理公式,畢竟要描述電極、電解質的機械變形、應力演化與電化學過程的雙向耦合,力學方程的引入是必不可少的。
要是弄懂沈牧的這些推導,場內不僅要有化學業內的專家,資深數學及物理學者也得過來,並且三個領域的大佬要通力合作,或許才能有望解析黑板上的那些步驟。
「關於我寫的這些,大家有什麼問題嗎?」
不等主持會議的陳司長問,沈牧自然地看向大家問道。
會場中仍是寂靜,有幾個專家摸了摸自己頭髮不多的頭頂,顯然內心有些抓狂。
看都看不懂,怎麼提問題?
好像等了一個世紀那麼久,久到沈牧以為大家可能有點困,以為這場要就此散會了,最初發表意見的那位陳院士開了口。
陳院士先是緩緩深吸了一口氣,而後才問,「沈教授,你這個框架有實驗驗證嗎?哪怕初步的?」
誠然,大家對沈牧的推理過程是看不懂的,但有些人是理解了他在做的這個框架的思路的,他試圖為那個讓無數實驗物理學家和材料學家頭疼的、近乎黑箱的融合過程,建立一個可計算、可預測的「第一性原理」級模型!
這不僅僅是提出一個技術方案,這是試圖從根本上理解,描述並掌控那個複雜的多物理場系統!
對於這個問題,沈牧也早有預期。
他坦誠道:「框架本身還在完善中,但基於其中部分簡化模型推導出的界面穩定性判據,已經指導我們設計了幾組初步的電解液配方和電勢循環協議,在小型軟包電池中觀察到了超過200圈的穩定循環,容量保持率超過90%。當然,這離最終目標還有些距離,但趨勢是積極的。」
又是一陣輕微的騷動,他們沒想到沈牧在做理論的時候,還兼顧著中間的實驗驗證。
幾位領導對視了一眼,陳司長最終笑了笑。
這些公式對他來說無異於天書,但沈牧表述的思路他也是大致聽懂了的。而且剛剛在場專家們表情的變化,尤其是那幾位老院士眼中流露出的重視無一不落入他的眼中。
「看來沈牧教授不僅提出了方向,還在扎紮實實地為解決最根本的問題尋找方法。這個思路很有價值。其他同志還有什麼看法?」
這次大家當然都沒有了意見。
那位主張放棄融合實驗這個路線的張教授深吸一口氣,安靜地閉了閉眼。
看大家望向沈牧的方向,眼睛似乎都要發光,他心裡有些窩火。
一個跨界的數學學者,光靠著理論就能讓這些人啞口無言,這是不是太誇張了一些。
不過看著黑板上的「天書」,他只覺更加窩火。
本來前段時間他對沈牧獲得的那個國家技術發明獎就頗有微詞,況且那還是個一等獎。
就憑他的那幾項專利?毋庸置疑,那幾項化學專利確實有些技術含量,可是沈牧才不到二十歲,但歷來在國家獎勵大會上獲獎的學者全都是四十歲往上。
作為國家一等獎的獲獎人,他是不是資歷過於年輕了一些?
就眼前的融合實驗來說,現在不管沈牧說什麼也只是口頭上的,如果最後沒有實驗驗證的成功,他寫的這些,說的這些也完全沒有意義。
那就等著看。
……
即使沈牧確信融合實驗成功是必然,只是還需要一點時間,但從一開始,他的措辭就非常保守,表明無論如何這只是他的個人建議。
然而就算如此,大會進行到這裡就被領導宣布到了尾聲,沈牧的個人建議快速被採納,這表明今後一段時間大家的工作重點就放在融合實驗這個方向上。
這點沈牧也有些意外,不過他心裡挺高興,因為這條路目前來說是最實際的。
散會之後,一向頗有威嚴的郝校長在他面前有些心虛。
「小沈啊,今天我也不知道陳司會直接讓你發言,還直接問了這麼尖銳的問題。」
當時持不同觀點的兩方正在唇槍舌劍,雖然討論的是沈牧提出來的融合實驗,讓他發言確實比較合適,但這個檔口讓他說,沈牧確實是有點難。
郝憑繼而笑道,「所幸小沈你研究得很深入,看看,全場的領導專家都被你說服了。」
「小沈,我相信你,開會前我就知道會是這個場面。」
沈牧:「……」
校長咱能不解釋了嗎?
……
開完會之後,沈牧接受了郝憑的請客,而後兩人返回燕大。
這還是年後沈牧第一次回學校,不出預料,門口仍然有幾家媒體蹲守,這次充當貼身保鏢的是郝校長。
看著郝校長那威嚴又身先士卒的背影,沈牧決定把這次開會事件中郝校長在他心中減掉的信譽重新給他加回來。
此時的燕大校園內,隔那麼一段距離就有一條鮮紅醒目的條幅,「熱烈祝賀我校沈牧教授榮獲國家技術發明獎一等獎!」
幾個學生抱著書走過,抬頭看著橫幅,小聲議論著。
「我靠,牧神真的拿了國家發明獎一等獎?之前光聽說提名,沒想到真評上了!」一個戴眼鏡的男生滿臉驚嘆。
「新聞前幾天就出了,你沒看?」旁邊的同伴說。
「嗐,趕項目呢,沒注意。這獎含金量超高啊!之前拿這個獎的,有低於四十歲的嗎?」
來之前郝校長告訴他的可是關於新能源的會,到了才知道,主題完全是關於電池的。
而且沈牧左聽右聽,討論甚至都沒離開他的三項專利技術發明,所以作為這幾項專利的創造者和擁有者,幾乎是一定要在會上說些什麼的,提問也是早晚的事。
這麼看來,讓他來參會這一定是領導給郝校長的任務了,怪不得郝校長今天如此殷勤,甚至進了會場連礦泉水的瓶蓋都給他打開了……
看著此時轉過頭去,若無其事的郝校長,沈牧只得笑了笑,開口道:「陳司,關於技術路徑的選擇,我認為核心在於是否相信邏輯和已知的物理極限。」
見大家目光全部聚焦過來,並沒有急著發表意見,沈牧繼續解釋。
「鋰金屬負極的優勢在於其極高的理論容量和最低的電化學電位。而硫正極或空氣正極的優勢在於其極高的理論能量密度。將它們結合,是達到500Wh\/kg以上,乃至更高能量密度的最直接、理論上最優的路徑。其他替代體系,或許能在某個指標上接近,但往往需要犧牲成本、安全性或循環壽命,或者在基礎物理化學原理上存在難以突破的障礙。」
他的目光掃過全場:「融合的難度的確很大。它涉及固、液、氣多相界面、多尺度輸運、動態電化學、力學耦合等一系列極端複雜的問題。但這不意味著此路不通,只意味著我們需要更強大的工具去理解和駕馭它。」
沈牧說完,場中的眾人仍是沉默,有的甚至微笑,只不過那笑容中多了幾分意味不明。
沈牧明白,對於大家來說,他的這段話顯然還是理論上的,跟大家一開始放在大屏幕上的理論數字一樣的空泛。
那位建議考慮新方向的張教授此刻也是笑著,但那笑多少有些諷刺的意味,不過礙於眾多領導在場,他問的話還是頗為溫和。
「沈教授,我認同你的理論分析。但現實的困境是,目前公開的、包括IMRC在內的嘗試,似乎都陷入了僵局。你如何判斷我們有可能在可預期的時間內取得突破?依據是什麼?」
研究了這麼久,雖然融合實驗並沒有成功,但論依據的話,沈牧還是有不少依據的,只不過不知道在座的各位能不能聽懂了。
但看坐在前方的陳司長也是目光熱切地看著他,仿佛也要看到他現場拿出辦法,所以不管他們聽不聽得懂,他必然要具體給各位講一講了。
他首先坦誠道:「不瞞各位,我最近也一直致力於幾項技術的融合實驗,雖然並未成功,但其中的突破還是不小的,看到這些突破,大家就可以知道,這條路也許可以行得通,只不過還需要一點時間。」
會議室里恰好有一塊黑板,見沈牧似乎需要演示,不等他要,陳司長便示意工作人員把黑板放到了沈牧面前。
沈牧表示感謝之後,隨之拿起粉筆在黑板上一邊演示,一邊稍向大家講解起來。
「融合實驗的關鍵難點之一,在於多物理場耦合下,界面演化會出現的奇異性,導致傳統相場模型失效,計算失准,實驗失控。」
他一邊說,一邊在黑板上寫下第一行公式,是關於經典相場模型的自由能泛函,「要解決這個問題,需要引入新的內變量來描述界面在電化學勢和機械應力共同作用下的非平衡響應。」
粉筆流暢地移動,一個包含應變張量散度的標量勢函數項被添加進了泛函中。
「這裡,我引入一個由應變張量散度構造的標量勢函數,來修正界面的本構關係。它的形式是……」
接著他寫下了一行包含偏微分算符和材料參數的表達式。
「這項修正的本質,是將界面附近的局部體積變化與界面能的變化動態耦合起來。」
台下,不少理論功底深厚的學者已經坐直了身體,眼睛緊緊盯著小黑板。
只不過在座的大多都是化學領域的學者,能看懂的也只是其中的化學公式的部分,至於占有更多版面的數學的部分,明顯是看不懂的。
但不得不承認,化學的部分是沒有問題的,這也令在場的學者及專家都有些驚訝。
誠然,大家知道沈牧是位天才數學家,但數學厲害不代表化學厲害。
然而這一套公式寫下來,大家明顯感覺到了他在化學上的功底,前些日子那幾個令沈牧獲得國家技術發明獎一等獎的幾個專利發明,也許並不是什麼僥倖或巧合。
顯然,這一次的融合實驗,沈牧也是想利用數學工具進行模擬,攻克實驗上的難關。
想想理論上確實可行,可是那些公式大家確實也看不懂……
眾人或是震驚,或是皺眉,而沈牧面前的那張黑板已經密密麻麻的,幾乎被寫滿,而他還在繼續寫。
「?φ\/?t =-M_φδΨ\/δφ+ξ_φ(t, r)
ρ?2u\/?t2=?·σ+ f_ext
?c\/?t =?·(D(φ,ε,c)?μ)+ R(c,φ)……
L[φ,ε,c]:=∫_Ω{Ψ(φ,?φ,ε,c)+λ G(?×ε)·(?φ×?c)} dΩ」
沈牧的筆尖停在這裡。
「引入這一新的耦合能項後,在適當的邊界條件和初始條件下,我們可以證明,系統在偏離平衡態時,其廣義能量耗散率依然滿足某個單調遞減的不等式,這保證了模型在數學上的良好性質。」
「更重要的是,它提供了一個可能的理論框架,來解釋為何在融合條件下,某些看似溫和的機械應力或濃度波動,會通過這個耦合通道被急劇放大,導致界面快速退化或枝晶的異常生長,這是當前許多融合實驗失敗報告中提到的共性現象。」
沈牧把粉筆頭放下,隨即面對面對一片寂靜的會場。
「所以,我的判斷是,融合實驗的方向沒有錯,難點是系統性的數學描述和可控性問題。我們現在缺的不是材料創意,而是一個能統一描述這個複雜耦合系統的數學框架和設計準則。沿著這個框架指出的參數空間去探索,成功的可能性是存在的,而且不小。」
「現階段,最新劇情:,點擊追更。我們或許應該堅持這一方法,因為它代表的是通往最高理論能量密度的、原理上最簡單,也是最有潛力的路徑。其他路徑或許能更快出成果,但可能會很快觸碰到天花板。」
會場裡鴉雀無聲。大多數人看著黑板上那幾行複雜的公式,以及沈牧最後圈出的那個仿佛蘊藏著魔力的常數,臉上寫滿了茫然、震撼,以及一絲不明覺厲。
簡單,這哪裡簡單,簡單的話大家為什麼看不懂?好歹他們也是業內資深人士,這個感覺實在有些侮辱。
對了,剛才他們想得不夠全面,黑板上還摻雜著一些物理公式,畢竟要描述電極、電解質的機械變形、應力演化與電化學過程的雙向耦合,力學方程的引入是必不可少的。
要是弄懂沈牧的這些推導,場內不僅要有化學業內的專家,資深數學及物理學者也得過來,並且三個領域的大佬要通力合作,或許才能有望解析黑板上的那些步驟。
「關於我寫的這些,大家有什麼問題嗎?」
不等主持會議的陳司長問,沈牧自然地看向大家問道。
會場中仍是寂靜,有幾個專家摸了摸自己頭髮不多的頭頂,顯然內心有些抓狂。
看都看不懂,怎麼提問題?
好像等了一個世紀那麼久,久到沈牧以為大家可能有點困,以為這場要就此散會了,最初發表意見的那位陳院士開了口。
陳院士先是緩緩深吸了一口氣,而後才問,「沈教授,你這個框架有實驗驗證嗎?哪怕初步的?」
誠然,大家對沈牧的推理過程是看不懂的,但有些人是理解了他在做的這個框架的思路的,他試圖為那個讓無數實驗物理學家和材料學家頭疼的、近乎黑箱的融合過程,建立一個可計算、可預測的「第一性原理」級模型!
這不僅僅是提出一個技術方案,這是試圖從根本上理解,描述並掌控那個複雜的多物理場系統!
對於這個問題,沈牧也早有預期。
他坦誠道:「框架本身還在完善中,但基於其中部分簡化模型推導出的界面穩定性判據,已經指導我們設計了幾組初步的電解液配方和電勢循環協議,在小型軟包電池中觀察到了超過200圈的穩定循環,容量保持率超過90%。當然,這離最終目標還有些距離,但趨勢是積極的。」
又是一陣輕微的騷動,他們沒想到沈牧在做理論的時候,還兼顧著中間的實驗驗證。
幾位領導對視了一眼,陳司長最終笑了笑。
這些公式對他來說無異於天書,但沈牧表述的思路他也是大致聽懂了的。而且剛剛在場專家們表情的變化,尤其是那幾位老院士眼中流露出的重視無一不落入他的眼中。
「看來沈牧教授不僅提出了方向,還在扎紮實實地為解決最根本的問題尋找方法。這個思路很有價值。其他同志還有什麼看法?」
這次大家當然都沒有了意見。
那位主張放棄融合實驗這個路線的張教授深吸一口氣,安靜地閉了閉眼。
看大家望向沈牧的方向,眼睛似乎都要發光,他心裡有些窩火。
一個跨界的數學學者,光靠著理論就能讓這些人啞口無言,這是不是太誇張了一些。
不過看著黑板上的「天書」,他只覺更加窩火。
本來前段時間他對沈牧獲得的那個國家技術發明獎就頗有微詞,況且那還是個一等獎。
就憑他的那幾項專利?毋庸置疑,那幾項化學專利確實有些技術含量,可是沈牧才不到二十歲,但歷來在國家獎勵大會上獲獎的學者全都是四十歲往上。
作為國家一等獎的獲獎人,他是不是資歷過於年輕了一些?
就眼前的融合實驗來說,現在不管沈牧說什麼也只是口頭上的,如果最後沒有實驗驗證的成功,他寫的這些,說的這些也完全沒有意義。
那就等著看。
……
即使沈牧確信融合實驗成功是必然,只是還需要一點時間,但從一開始,他的措辭就非常保守,表明無論如何這只是他的個人建議。
然而就算如此,大會進行到這裡就被領導宣布到了尾聲,沈牧的個人建議快速被採納,這表明今後一段時間大家的工作重點就放在融合實驗這個方向上。
這點沈牧也有些意外,不過他心裡挺高興,因為這條路目前來說是最實際的。
散會之後,一向頗有威嚴的郝校長在他面前有些心虛。
「小沈啊,今天我也不知道陳司會直接讓你發言,還直接問了這麼尖銳的問題。」
當時持不同觀點的兩方正在唇槍舌劍,雖然討論的是沈牧提出來的融合實驗,讓他發言確實比較合適,但這個檔口讓他說,沈牧確實是有點難。
郝憑繼而笑道,「所幸小沈你研究得很深入,看看,全場的領導專家都被你說服了。」
「小沈,我相信你,開會前我就知道會是這個場面。」
沈牧:「……」
校長咱能不解釋了嗎?
……
開完會之後,沈牧接受了郝憑的請客,而後兩人返回燕大。
這還是年後沈牧第一次回學校,不出預料,門口仍然有幾家媒體蹲守,這次充當貼身保鏢的是郝校長。
看著郝校長那威嚴又身先士卒的背影,沈牧決定把這次開會事件中郝校長在他心中減掉的信譽重新給他加回來。
此時的燕大校園內,隔那麼一段距離就有一條鮮紅醒目的條幅,「熱烈祝賀我校沈牧教授榮獲國家技術發明獎一等獎!」
幾個學生抱著書走過,抬頭看著橫幅,小聲議論著。
「我靠,牧神真的拿了國家發明獎一等獎?之前光聽說提名,沒想到真評上了!」一個戴眼鏡的男生滿臉驚嘆。
「新聞前幾天就出了,你沒看?」旁邊的同伴說。
「嗐,趕項目呢,沒注意。這獎含金量超高啊!之前拿這個獎的,有低於四十歲的嗎?」