Глава 234. Начало эксперимента по противодействию ядерной радиации •
Вручение Нобелевской премии - это грандиозное событие, которое нарушило некоторые исследовательские планы Сюй Чуаня.
Хотя сам он не придавал этому большого значения, но это все-таки Нобелевская премия, самая влиятельная из всех наград в мире.
Поздравления от родных и друзей, интервью с различными СМИ, различные светские мероприятия - все это заставило его провести несколько дней в суете.
Однако со временем новые горячие темы вытеснили старые, и его жизнь постепенно наладилась.
В этот период, несмотря на суету, Сюй Чуань воспользовался возможностью узнать о том, что происходит во внешнем мире, в основном в математическом сообществе.
После вручения Филдсовской премии он временно покинул мир математики и начал свое прикладное путешествие.
Но, будучи главным направлением исследований в его жизни, он должен был быть в курсе основных событий в мире математики.
По состоянию на начало октября этого года в математическом сообществе произошло два крупных события.
Первое - не так давно получивший Филдсовскую премию немецкий профессор математики Петер Шольце и профессор Гёте-Университета Якоб Стикс совместно опубликовали статью, в которой заявили:
"Они обнаружили "серьезную, неустранимую ошибку" в статье японского профессора математики Синъити Мотидзуки, доказывающей гипотезу abc".
В 2012 году японский математик Синъити Мотидзуки объявил, что он доказал "гипотезу abc", проблему века.
Но за все шесть лет, прошедших с тех пор, лишь немногие математики заявили, что понимают доказательство Мотидзуки, и выразили свое согласие.
Подавляющее же большинство математиков, столкнувшись с длинным и запутанным доказательством Мотидзуки, пребывали в недоумении, что и привело к сомнениям в доказательстве Мотидзуки.
Сегодня Шольце и Якоб указали на существенный недостаток, что, несомненно, означает провал доказательства гипотезы abc.
Это событие Сюй Чуань помнил.
Потому что гипотеза abc имеет большое значение в математическом сообществе, ее статус в теории чисел очень высок, почти наравне с гипотезой Римана.
Многие известные гипотезы/теории являются ее следствиями, такие как Великая теорема Ферма, гипотеза Била, гипотеза Морделла и гипотеза о простых числах-близнецах.
В 1995 году профессору Эндрю Уайлсу потребовалось более двухсот страниц, чтобы завершить доказательство Великой теоремы Ферма. Но если бы гипотеза abc была верна, то доказательство Великой теоремы Ферма заняло бы всего несколько строк:
Пусть a=x^n, b=y^n, c=z^n; где a+b=c
Согласно гипотезе abc: c≤(rad(abc));
То есть z^n≤(rad(x^ny^nz^n)≤(xyz)≤z)
Следовательно, n≤6, а случаи n=3, 4, 5 уже были доказаны Эйлером и другими;
Отсюда следует: Великая теорема Ферма верна.
Эта математика, которую можно понять, изучив факториал в средней школе, чрезвычайно проста.
Но она может доказать Великую теорему Ферма, на решение которой в истории ушло триста лет.
И ее основа - в справедливости гипотезы abc.
Доказательную статью Мотидзуки Сюй Чуань тоже читал, но и он не смог понять ее.
В статье объемом более шестисот страниц Мотидзуки создал совершенно новую математическую теорию, принадлежащую только ему, и даже математические символы, и письменность.
В частности, эта статья наполнена всевозможными странными символами, например, элементами традиционной литературы о восьми триграммах, такими как золото, дерево, вода, огонь и земля.
Использовались не только иероглифы, но даже диаграммы восьми триграмм.
Кроме того, в статье много определений с причудливыми названиями. Например, "Крайняя тьма вселенной", "Театр Ходжа", "Внеземная арифметика голоморфной структуры" и так далее.
Чтобы понять эти вещи, нужно прочитать более шестисот страниц этой статьи и более пятисот страниц других статей (эти пятьсот страниц - все работы самого Мотидзуки).
Поэтому, бегло просмотрев статью с доказательством гипотезы abc, он отбросил ее в сторону.
По мнению Сюй Чуаня, доказательная статья Мотидзуки сравнима с народным доказательством великого объединения математики на основе теории о круглой земле и квадратном небе.
Хотя первый - действительно всемирно известный математик.
И на самом деле, до его перерождения статья Мотидзуки все еще оставалась в состоянии "игры на своей территории".
Хотя он настаивал на том, что доказал гипотезу abc, математическое сообщество уже не возлагало никаких надежд на его статью.
Что касается другого события, то это расширение математики до квантовых вычислений.
2018 год должен был стать годом достижения "квантового превосходства" квантовыми компьютерами, то есть появления доказательств того, что квантовые компьютеры намного превосходят обычные классические компьютеры.
Однако это оказалось не так.
В августе, во время вручения Филдсовской премии, 18-летний китайский подросток Тан Ивэнь предложил традиционный компьютерный алгоритм искусственного интеллекта.
Его скорость вычислений сравнима со скоростью квантовых вычислений, что представляет собой экспоненциальный рост скорости вычислений по сравнению с предыдущими традиционными алгоритмами.
Это открытие не только опровергло миф о квантовом ускорении двух тяжеловесов квантовых вычислений, но и доказало наличие плодотворного взаимодействия между исследованиями квантовых и классических алгоритмов.
Интересно, что Тан Ивэнь изначально намеревалась доказать, что такого алгоритма не существует.
Но со временем и собственными исследованиями она обнаружила, что такой алгоритм действительно существует.
Задержка квантового превосходства даже заставила некоторых теоретиков компьютерных наук полагать, что квантовые компьютеры никогда не превзойдут лучшие классические компьютеры.
Сюй Чуань действительно не очень хорошо разбирался в этом вопросе.
Но он прекрасно знал, что люди будущего не отказались от развития квантовых компьютеров.
Ведь закон Мура уже ограничил скорость вычислений традиционных суперкомпьютеров.
Однако в настоящее время Сюй Чуань заинтересовался алгоритмом искусственного интеллекта, предложенным Тан Ивэнем, и нашел статью, чтобы просмотреть ее.
Просто он не очень разбирался в алгоритмах, поэтому смог лишь бегло просмотреть статью, поняв некоторые идеи и суть.
Подумав, Сюй Чуань запомнил это имя.
Если будет возможность, возможно, он сможет упомянуть об этом наверху, чтобы посмотреть, можно ли переманить этот талант из Соединенных Штатов.
Важность традиционных суперкомпьютеров он понимал лучше, чем кто-либо другой.
В ближайшие двадцать-тридцать лет традиционные суперкомпьютеры по-прежнему будут основной силой для крупных вычислений.
А важность талантов, способных предоставить алгоритмы для суперкомпьютеров, несомненна.
Повозившись некоторое время, когда шумиха вокруг Нобелевской премии улеглась, Сюй Чуань наконец вернулся к нормальной жизни.
Отложенные проекты по разработке ядерной энергии и литий-серных батарей возобновились.
Особенно проект по ядерной энергии.
На основе уже имеющейся совершенной теории + Сюй Чуань как "пророк", а также стимула Нобелевской премии, разработка новых радиационно-стойких материалов шла быстро.
С помощью передового оборудования "Шанхайского института атомного ядра Академии наук" менее чем за месяц исследовательская группа успешно изготовила самый первый "кристаллический эрбий-цирконат".
Хотя переход из знакомой области в другую, неизвестную, может сбить с толку, месяц, специально отведенный Сюй Чуанем для ознакомления со статьями, сократил период замешательства и наблюдения восьми исследователей до минимума.
"Профессор, первая партия "кристаллического эрбий-цирконата", изготовленного с использованием нанотехнологий, прошла предварительную обработку".
В Шанхайском институте атомного ядра Академии наук научный сотрудник Си Сюэбо с уважением смотрел на молодого человека, который был на десять лет моложе его, и серьезно докладывал.
Первый в истории лауреат Нобелевской и Филдсовской премий.
Не говоря уже о Китае, даже во всем мире он - супер-большой ученый, стоящий на вершине Эвереста и смотрящий на всю планету.
Работать под руководством такого супер-большого ученого - не каждому выпадает такой шанс, даже если восемь поколений предков жгли благовония.
Он, постдок, на самом деле имел возможность первым присоединиться к исследовательскому проекту такого большого ученого.
Си Сюэбо даже не знал, как описать свою удачу, поэтому мог только изо всех сил стараться делать все возможное.
В лаборатории, услышав, что первая партия "кристаллического эрбий-цирконата" уже произведена, Сюй Чуань даже не поднял головы, а лишь тихо "хмыкнул", показывая, что он уже знает.
Перед его глазами был еще один эксперимент с материалами, который был продолжением материала "кристаллический эрбий-цирконат".
Эксперимент с материалами в его руках длился более часа, и только после предварительной обработки различных материалов в экспериментальном боксе Сюй Чуань снял перчатки и посмотрел на Си Сюэбо, который ждал в стороне.
"Пойдем, покажи мне ваши результаты".
В этот период он не следил и не участвовал в производстве "кристаллического эрбий-цирконата", для этого материала он заранее подготовил довольно подробный процесс производства и передал его другим.
Что касается его самого, то у него была более важная работа.
"Кристаллический эрбий-цирконат" действительно может изолировать ядерную радиацию, но это твердый материал, похожий на керамику.
Этот материал не имеет проблем при использовании для изготовления контейнеров для хранения ядерных отходов, но его невозможно использовать для изготовления защитной одежды.
При контакте с ядерными отходами, несущими высокоинтенсивное ионизирующее излучение, большинство электроприборов выходят из строя.
Это связано с тем, что электронные устройства обычно полагаются на схемы для передачи сигналов и выполнения функций, а ядерное излучение, особенно излучение потоков нейтронов и протонов, разрушает структуру или создает помехи, в результате чего электронные устройства выходят из строя или навсегда выходят из строя.
В этой ситуации нереально использовать роботов или машинное оборудование для проведения экспериментов с ядерными отходами.
Поэтому в дальнейшем, когда ему придется иметь дело с ядерными отходами с высокой интенсивностью излучения, защитный костюм, способный изолировать радиацию, будет необходим.
Металлическая одежда из свинца может адаптироваться к некоторым экспериментальным условиям, но из-за присущих ей недостатков свинцовая защитная одежда не может применяться во всех экспериментах.
А защитный костюм, который может идеально изолировать ядерную радиацию и не мешает экспериментальным действиям, является основным предварительным условием для начала экспериментов с ядерными отходами.
Эксперимент с материалами, который сейчас проводил Сюй Чуань, был именно таким.
Используя технологию атомной циркуляции, он создавал относительно легкий защитный материал для последующего проекта по преобразованию энергии β-излучения ядерной энергии в электричество.
Следуя за Си Вэньбо, они вдвоем пришли в другую лабораторию.
Здесь хранилась первая партия обработанного ""кристаллического эрбий-цирконата"", количество было небольшим, общий вес не достигал и ста килограммов.
Но для первой партии изоляционных экспериментов, чтобы проверить эффективность этого нового материала, этого было достаточно.
Под руководством Хань Цзиня несколько исследователей обрабатывали изготовленный ""кристаллический эрбий-цирконат"", превращая его в контейнеры.
Эти контейнеры были разными, некоторые имели форму ящиков, другие - цилиндрическую форму, не очень большие, длиной всего один метр и диаметром около десяти сантиметров.
Эти предметы были изготовлены по индивидуальному заказу на основе ядерных топливных стержней на атомных электростанциях.
Как правило, ядерное топливо представляет собой керамические таблетки диоксида урана, спеченные из порошка урановой смеси.
Керамические таблетки представляют собой цилиндры диаметром один сантиметр и высотой один сантиметр. Несколько сотен таблеток укладываются друг на друга и помещаются в тонкую длинную оболочку из циркониевого сплава диаметром один сантиметр, длиной около четырех метров и толщиной около одного миллиметра, а затем собираются в металлические пластины.
Поскольку реакция ядерного деления похожа на сжигание атомов, эти металлические пластины называются ядерными топливными стержнями.
А топливные стержни, которые использовались от пяти до восьми лет, выводятся из эксплуатации на атомной электростанции и становятся ядерными отходами, которые вызывают головную боль у всех.
Сюй Чуаню нужно использовать ""кристаллический эрбий-цирконат"", чтобы продемонстрировать вышестоящим инстанциям ход своего проекта по разработке ядерной энергии и промежуточные результаты.
Лучший способ - использовать контейнеры, изготовленные из него, для хранения ядерных отходов и проверки характеристик.
Путем загрузки ядерных отходов, а затем хранения в течение определенного периода времени, проводится тестирование, чтобы проверить стабильность, изоляционные свойства и другие характеристики контейнера.
Затем, сравнив данные с традиционными контейнерами, можно увидеть преимущества этого нового материала.
А при наличии промежуточных результатов, последующие эксперименты, будь то финансирование исследований или соответствующие таланты, могут быть быстро одобрены или собраны.
Конечно, с его нынешним статусом, даже без промежуточных результатов, получить эти ресурсы сверху было бы легко.
Но доверие между людьми все же имеет свои пределы.
Если он сейчас растратит свою репутацию в обмен на ресурсы, но не добьется результатов, то в будущем ему будет сложно получить поддержку государства.
Нобелевская премия и Филдсовская премия не всемогущи, они приносят славу, но и являются обоюдоострым мечом.
А как их использовать, зависит от самого лауреата.
После того, как первая партия контейнеров, изготовленных с использованием ""кристаллического эрбий-цирконата"", была обработана, лаборатория ядерной энергии начала первую партию экспериментов по противодействию обычной радиации.
Метод эксперимента не был сложным.
С помощью приборов и оборудования создавался сильный источник излучения, а затем проводились испытания контейнеров, изготовленных из ""кристаллического эрбий-цирконата"", и собиралась серия данных.
Но для исследователей из группы ядерного проекта это был решающий шаг.
Они трудились два месяца и под руководством лауреата Нобелевской премии создали новый тип радиационно-стойкого материала.
И каков эффект этого материала, станет известно сегодня.
Это связано с тем, верна ли теория "атомной циркуляции", а также с тем, сможет ли в дальнейшем продолжаться "проект по механизму преобразования энергии β-излучения ядерной энергии в электричество".
Ведь после исследований, проведенных за это время, все знают, что весь проект строится на теории атомной циркуляции.
Если рухнет самая фундаментальная теория, роспуск проекта - лишь вопрос времени.
Для исследователей из проектной группы это было бы неприемлемо.
Ведь нелегко выпал шанс поработать с нобелевским лауреатом, и если проект расформируют, потери будут огромными.
Поэтому все, кроме Сюй Чуаня, нервничали и с тревогой ждали результатов испытаний на радиационную стойкость.