学生们昼夜兼程地设计图纸,精密计算各部件的参数。在三维模拟试飞后,他们开始实地施工。在工作间金属粉末飞扬,火花四射。经过一个月的铸造锻造,第一代机核「宇宙」诞生了。
首次啟動时,他们关注监视器里的数据线,希望能观察到第一滴聚变的曙光。但出人意料,机核内部温度迅速飙升,磁场也失控了。「宇宙」发出“轰”的一声巨响,整个工作间被淹没在强光中。
待视野清晰,他们看到机核已经变形扭曲。学生们都镇定不已,开始分析事故原因。经过深入检验,他们发现隔热层出现毛病,温度升高过快导致失控。
下一代机核「希望」问世了。他们修正了设计错误,并加强了安全性能。「希望」成功达到了理论预测的临界温度和压力。但离真正的核聚变效率还有很大距离。学生们被新一轮的挫折所影响,开始心生怀疑。
丹尼斯等人鼓励他们说:“首次尝试永远不会成功,每个失败都隐藏着下一步的成功秘密。只要你们不放弃,目标终将实现!”经过他们的陪伴与指导,学生们重拾信心,投入到第三代机核「希望2.0」的研制中去。
他们进行了全面而深入的分析,找出先前设计的每个瑕疵与不足,并进行全面优化。“希望2.0”在实验中一切运行都正常,且工作参数持续优化,他们大步迈向了人类首次可控和自持的核聚变宣告。
阳光明媚的一天,我们这些学生再次聚集在实验室。大家都很期待能实现教授布置的这个任务。
蒂莫西首先说:“奉兴提出的约束阱思路非常重要,可是应用起来实在太难了。”大家都纷纷表示赞同。
就在这个时候,教授带来了叶氏方程的进一步解读。我们看着那一行行公式,似懂非懂。教授耐心地解释每一个变数和函数后,我们总算明白如何运用它来解决问题了。
“现在终于有了光芒!”蒂莫西兴奋地说,“根据方程,我设计出了一个聚变装置的初步方案。”其他人也纷纷提出自己的设想。我们开始飞速地制图绘图,校对每一个细节。
两个星期激烈的工作后,我们完善出了三套可行方案。教授一一审阅过后表示满意。我们开始动手制作首例聚变装置。随着进展一步步成型,我们的兴奋与日俱增。
然而在测试阶段,我们遇到了困难。首先两套方案在运行时出现问题被迫停机。只有最后一套设备看起来运转正常。我们埋头排查,终于发现了关键bug,使其也停止工作了。大家都很失望。
我们决定不放弃,重头设计新的聚变装置。蒂莫西提议用碳化硅作为基底,以其稳定的晶格架构容纳反应。我建议采用光量子约束阱来产生高强场,以增强反应几率。大家都认同这些建议。
我们日夜兼程开展设计和制作工作。两周后,装置的主体形态已初具规模。随着各部件一一就位,其中蕴藏的巨大能量在我们心中激荡不已。
测试当天,实验室的气氛格外庄重严肃。我们深呼吸后按下开关。数值飞速跳动,15KeV、20KeV......终于,稳定在20KeV持续运行15分钟!热浪扑面而来,仪表数据已经超出我们的预期。
然而,当场强继续升级到30KeV时,设备骤然停止。我们气馁万分,又一次失败了。蒂莫西苦笑道:“技术本就是一道道坎要过,与钱有関但不是决定性因素。”
我们在数据中找到线索,深入研判后认为只要细微改进就可再挑战。教授终于为我们争取到更多经费。从此我们决不放弃,一定要在这个项目上再创新高!
约书亚推开实验室沉重的铜门,透过防尘玻璃罩看见丹尼斯正忙碌在仪器前。他轻咳一声,惊醒了沉浸在工作中的老友。
“约书亚!”丹尼斯急忙起身迎上前给予拥抱,“真高兴你来看我!”
“研究如何?”约书亚直奔主题。丹尼斯摇头叹息,“用碳化硅做基底材料会有电子丢失,而用氮化镓又容易脆化。我们陷入困境了。”
“奉兴也遇到类似问题。”约书亚说,“不过让我提醒你,在材料选择上不要限定于常规思维。你认为我们可以从量子力学中寻找灵感吗?”
“量子力学?”丹尼斯怔住,随即双眼一亮,“你说得对,我们错失了更宏大的视角。也许通过量子纠缠状态,我们可以建立一个不依赖于等离子体电流的中继装置......”
“正是我的想法。”约书亚赞许地点头,“奉兴最近也在探讨这一方向。你有没有决定用什么新材料进行试验?”
“我这里刚合成了一种全新型号的钽酸锂晶体,其包括量子纠缠的可能性很高。我们或可优先考虑它。”
“辛苦了,剩下的交给我们华人就好。”约书亚拍拍丹尼斯的肩,“继续加油!”约书亚陷入沉思,点点头表示理解丹尼斯的看法。实验中的困难就像苦海般扑面而来,只有不断尝试方能获得答案。
“加压稳定约束,你想得确实不错。”约书亚说,“不过在开始实验前,我们还是需要检查一下理论基础,免得重新轮回。我在飞回哈佛的航班上可以重新整理量子隧穿理论,看看有没有漏掉别的可能因素...”
“好主意。”丹尼斯拍拍老友的肩,“不过我们也不能因拘泥于理论而忽视实践的价值。来,我带你参观新建的实验室,你或许会从中找到灵感。”
两人来到实验室,各种先进仪器层层叠叠,却漏不掉丹尼斯自豪的眼神。约书亚正欲提问,只见一面巨大显示屏骤然亮起,上面数据如脉搏般起伏。
“成功了!”丹尼斯欢呼,“看,我们通过加压后其中一条通道的约束确实更为稳定!”
约书亚惊叹不已,随即一笑:“实践再次证明它的力量。回头我一定给奉兴和其他同行报告你的成果!”
“趁热打铁,我们来尝试组装新的传输装置吧。”丹尼斯挽住老友的手臂,“还请多指教!”
丹尼斯教授皱眉盯着仪器,研究满脸焦虑。仪表盘上的数值在持续变化,然而并没有看到任何预期的效果。就在这时,约书亚走了进来。
“还没成果?”约书亚问道。丹尼斯摇了摇头。约书亚靠近仔细一看仪器,突然脸色一变“不对,这个读数不应该这么高!”
他立即调整参数,机器“滴”的一声停止运转。两人大吃一惊,忙寻找原因。在改进后的聚变设计中,他们使用碳化硅作为基底,以其稳定的表面吸附性来包裹反应物质。然而当前情况却不同寻常。
两人端起微镜深入观察基底表面。隐约可以看到一层极薄的晶状物,那就是他们新的高效催化剂吗?他们兴奋不已。更详细的分析后充分证实,这种新型催化剂的产生将突破以往的理论限制。
“我们可以马上尝试增强场强看效果!”丹尼斯建议。约书亚沉吟了一下“目前状态还不稳定,先观察探讨增加场强的可行性为好。”丹尼斯点点头,理解同行谨慎稳妥的科研风格。
两位教授都意识到,这个突破可能改写整个领域。他们又一次调整了参数,观测结果令人惊喜——新催化剂在20KeV下继续反应长达15分钟,直至30KeV才终止。这完全冲破他们的设想。
“如果有更多资金支持,我们或可一举突破目前的纪录和限度。”约书亚感慨道。丹尼斯赞同地说:“只要我们有意志,科技的boundaries将一次次被重新定义。”彼此眼中的希望和干劲重新燃起。他们准备继续这个绝不息怒的追梦之旅。省交大会上,奉兴同学向众人介绍自己对叶氏方程求解的心得。他的话引起了广泛关注,在场教授纷纷表示赞同。只是,美方专家格伦表现出不以为然的态度,"中国人,你的'心算'能否服众?"
不愧是省交大的奉兴,他面不改色,温和地请格伦教授静下心来细听。随后,他以简洁的口语描述了自己求解叶氏方程的思路,步步铺开推导,层层递进,终于指出了一个关键点。
会上众人都被他给予的经验和逻辑说服。格伦也只好承认抱有成见错了。奉兴并未停留于此,转而指出美方聚变设备采用的基底材料存在问题。他解释了约束场与电子逸脱理论,并论证到达阈值后场波无法维持。