第376章 He3原子探針技術

在理論物理學界的前沿研究領域中,對於一個難以預測的混沌系統,比較常見的做法便是扔一顆粒子進去探探路。

通過對該粒子的觀察,間接對該系統進行觀察。

事實上,陸舟提出這個實驗思路,很大程度上源於早些時候他在CERN的工作經驗。

如果將等離子體所在的整個體系看成一個被關在黑箱裏的台球桌,將等離子體當做桌上的台球,那麽再沒有什麽比朝著一個固定的方向“打一杆出去”,更適合摸清球桌上的情況了。

至於這個被用來當做“白球”的粒子,再沒有比氦3更合適了。

首先它的原子直徑足夠小,三由兩個質子和一個中子構成,與氚的原子質量接近,原子核結構又更加穩定!不但從概率意義上盡可能避免了難以區分的多原子碰撞,而且更易於從等離子體中穿過。

要達到氦3與氘發生聚變反應的溫度,至少得將現有的溫度和電磁場翻上一百倍才能滿足,所以哪怕是最終用在仿星器上,基本上也可以忽略掉氦三參與聚變反應這種情形。

所以,用氦3來做這個實驗,是再合適不過了!

考慮到整個等離子體體系中的粒子數量,一顆氦3原子對整個體系的擾動幾乎可以忽略不計。畢竟扔一顆原子進去對整個體系的影響,可要比插一根探針進去小多了!

穿過等離子體的氦3原子會與體系中的粒子發生碰撞,碰撞中產生的電磁波作為“聲音”,被連接在裝置外側的觀測設備聽到,根據這些數據,可以分析出等離子體內的宏觀、微觀參量。

而在此之後,穿過等離子體的氦3原子將與靶材料碰撞,反饋出撞擊數據的同時,從整個體系中脫離。

只要連續不斷地對等離子體發射作為“探測器”的氦3原子,再收集碰撞產生的電磁波數據,以及靶材料上收集到的撞擊數據,陸舟有信心可以通過數學的方法,間接分析出氦3在等離子系統中受到的擾動,從而間接反推出系統本身的各項屬性。

如果這麽說過於抽象的話,可以做個簡單的類比。

我們測量水的折射率,如果直接以水本身為研究對象,整個實驗毫無疑問是復雜的。但如果將一束光射入水中,通過觀察光與界面夾角的變化來計算折射率,整個實驗會變得簡單許多。

而陸舟的實驗思路,便是將氦3粒子,作為射入等離子體的那道光!

“……我們只需要在仿星器的第一壁上,設置一塊巴掌大的靶材料,用來捕捉從原子槍發射的氦3粒子,就能通過記錄發射周期內氦3與氚原子碰撞發出的電磁波信號、以及最終氦3撞擊靶材時的攜帶能量、撞擊角動量等等數據,間接分析高溫壓狀態下等離子體攜帶的數據!”

“我暫且不說這能不能做到,”盯著陸舟,拉澤爾松教授認真地說道,“你確定有了這些數據,處理的了它們嗎?如果我們發射N顆粒子,涉及到的變量將超過N的N次方不只!而且還要考慮到等離子體本身受磁場的擾動……”

當一個物理模型的變量足夠龐大,那將是超級計算機都無法完成的計算。

然而,拉澤爾松教授的話,並沒有把陸舟給嚇倒。

用肯定的語氣,陸舟回答了拉澤爾松教授的質疑:“別人知不知道我不確定,但我有九成以上的把握。”

建立數學模型和對數學模型進行求解是兩個概念,雖然這個變量看起來異常龐大,但事實上那些都是需要超算去頭疼的事情。

如果只是建立理論模型的話,陸舟對於自己的能力,還是相當有自信的。

眼神中閃過一絲猶豫,拉澤爾松教授依然無法相信作出決定。

從理論上來講,這條思路似乎是行得通的,但前提是陸舟能夠完成向他承諾的那樣,根據那些氦3原子的電磁波激發數據,對整個體系建立理論模型。

如果收集到的數據無法有效利用起來,就算他們最終就算成功了,也只是白費功夫。

無法被利用的數據,比實驗中的“噪音”好不到哪裏去。

“……給我一個相信你能做到的理由。”

“哥德巴赫猜想夠嗎?”

拉澤爾松教授斷然道:“不夠!那只能說明你是數論領域的專家,對我來說沒有任何意義!”

“電化學界面結構的理論模型呢?”眼見拉澤爾松教授下意識地打算反駁,陸舟立刻搶在他前面說道,“我知道你想說,這最多證明我在計算化學、理論化學上的實力,並不能說明同樣適合等離子體的研究,對嗎?”

拉澤爾松教授沒有說話,但眼神已經說明了他的想法。

陸舟沒有氣餒,繼續說道。

“但我要告訴你的是,我所研究的這些東西,歸根結底是對數據的處理,而且我已經處理過的數據規模,並不比我們即將面臨的數據量小多少!”