Глава 260. Суперневидимый материал •
Весь Новый год Сюй Чуань провел дома, вплоть до Праздника фонарей, Сюй Сяо уже начала учиться, а он еще не уехал.
Изначально он планировал вернуться в Цзиньлин восьмого числа первого месяца по лунному календарю, но анализ инертных нейтрино после Нового года вступил в ключевую фазу.
Для него, пока производительности компьютера достаточно, нет большой разницы, обрабатывать эти данные дома или в Цзиньлине.
Поэтому он остался дома, чтобы продолжить работу по анализу.
Благодаря знаниям об инертных нейтрино, полученным в прошлой жизни, Сюй Чуаню было легко найти то, что ему нужно, в данных, проанализированных Нанкинским университетом.
Этот процесс был похож на промывку золота в реке, содержащей золотой песок: с помощью самых примитивных инструментов нужно было по крупицам вымывать крошечные частицы золота, скрытые в большом количестве песка и гравия, собирать их вместе и, наконец, выплавлять в золотой слиток.
Конечно, отбор полезных данных из огромного количества данных столкновений намного сложнее, чем промывка золота из речного песка, особенно при поиске совершенно новой частицы.
Хотя теоретическая физика иногда делает определенный анализ и прогнозы относительно свойств цели, на самом деле никто не знает, каковы характеристики и информация, проявляемые этой целевой частицей при столкновении на высоких энергиях.
Это похоже на то, как если бы в процессе промывки золота изначально золотистое золото теперь могло быть черным, грязно-желтым или даже по форме напоминать ил и песок...
В этом случае точно определить его так же сложно, как заставить человека взлететь, не дав ему крыльев.
Но, к счастью, в его голове было достаточно информации об инертных нейтрино, и он был хорошо знаком с каждой из его известных форм.
В кабинете Сюй Чуань, держа в руке мышь, управлял программой для рисования Adobe Illustrator, чтобы нарисовать последнюю точку пикселя на графике Далица.
Нажав кнопку "Сохранить", когда в папке под названием "График Далица инертных нейтрино" появилось новое изображение, он выпрямился и вздохнул с облегчением.
Это был очень распространенный график Далица резонанса частиц, который показывал взаимную интерференцию резонансных состояний конечных частиц, угловое распределение конечных частиц и структуру матричного элемента физического процесса в данных, собранных детектором ATLAS на Большом адронном коллайдере.
С точки зрения энергетических данных, в нем не было ничего, что стоило бы анализировать или на что стоило бы обратить внимание.
Но на ключевой кривой, показывающей резонансное состояние, у него был не очень заметный вогнутый участок.
Если открыть все остальные графики Далица в этой папке, вы с удивлением обнаружите, что эти вогнутые участки соединяются в дугу в форме ︺.
Это и есть информация о резонансном состоянии инертных нейтрино.
Конечно, строго говоря, график Далица на самом деле не может полностью отразить характеристики инертных нейтрино, ведь изначально он был разработан как двумерный график, описывающий распределение плотности физических событий.
И инертные нейтрино, помимо информации о неизменной массе и кинетической энергии, которую может показать график Далица, имеют некоторую другую информацию, которую невозможно описать.
Конечно, это связано с детекторами Большого адронного коллайдера, современные детекторы, использующие технологические средства, просто не могут наблюдать темную материю, и, естественно, не могут полностью отобразить всю информацию.
Но этого достаточно, чтобы убедить общественность или заставить ЦЕРН поверить, что это совершенно новая частица, которую физический мир никогда раньше не обнаруживал и не находил.
С нынешним объемом данных, в сочетании с его анализом и теорией, достоверность существования инертных нейтрино достигла более 3 сигма.
Сигма - это статистический термин, используемый для обозначения стандартного отклонения, то есть стандарта степени дискретности данных, в греческом алфавите обозначается буквой σ.
Если вы изучали теорию вероятностей, то наверняка знакомы с этим понятием.
В статистике, теории вероятностей или других подобных дисциплинах часто встречается фраза "правило трех сигм", которая означает, что достоверность выше 3 сигм уже очень высока, и можно считать, что ошибки практически нет.
3 сигма также называется "методом трех стандартных отклонений" - это статистический критерий, используемый для измерения нормального диапазона конкретной комбинации образцов для конкретного тестового элемента.
Принцип формулы расчета 3σ заключается в том, что если стандартное отклонение результата теста равно s, то 99,7% результатов будут находиться в диапазоне mean±3s.
Следовательно, если стандартное отклонение теста равно 1, то 99,7% результатов теста будут находиться в диапазоне mean±3.
Если вы не очень хорошо понимаете эти вещи, то самое простое, что вы можете понять, это то, что 3 сигма означает, что вероятность того, что это событие произойдет, превышает 99,73%.
Конечно, в области физики, особенно в области физики высоких энергий и физики элементарных частиц, для определения существования новой частицы достоверность должна достигать не менее 5 сигм.
Достоверность 5 сигм можно понимать так: наблюдаемый результат с вероятностью 99,99994% является истинным, но есть вероятность 0,00006%, что этот результат на самом деле является просто ошибкой эксперимента.
Как и в случае с бозоном Хиггса.
На самом деле, еще до официального объявления в 2013 году бозон Хиггса наблюдался много раз, но достоверность была ниже 5 сигм.
А если достоверность ниже 5 сигм, то в физике высоких энергий или в академических кругах это явление называется "признаком" и не может быть определено как "открытие".
Только в 2013 году предварительные результаты экспериментов, опубликованные командами эксперимента ATLAS (далее "ATLAS") и эксперимента CMS (далее "CMS") на Большом адронном коллайдере, показали, что в диапазоне масс от 125 до 126 ГэВ существует новая частица, достоверность которой достигла 5,1 сигма.
Только тогда было полностью подтверждено, что бозон Хиггса был обнаружен.
В физике элементарных частиц 5 сигм считается порогом для открытия, что означает почти 99,9999% уверенности.
Только достигнув этого уровня, можно подтвердить, что это новый тип частиц, а не ошибка эксперимента, помехи или что-то еще.
Для Сюй Чуаня было очевидно, что то, что он сделал, еще не соответствовало стандарту достоверности 5 сигм.
Но он был уверен, что сможет использовать эти данные, чтобы убедить ЦЕРН включить наблюдение за инертными нейтрино в план столкновений в последующих экспериментах.
Если у него будет больше данных, он сможет добиться большей достоверности и, таким образом, вытащить инертные нейтрино из скрытой пустоты!
С улыбкой Сюй Чуань проверил все нарисованные графики Далица и данные, убедился, что проблем нет, попрощался с семьей и отправился обратно в Цзиньлин.
Графики Далица и необходимые данные были готовы, осталось только составить из них отчет и связаться с ЦЕРН.
Но не успел он приступить к работе, как ему позвонили на мобильный телефон.
"Алло, здравствуйте", - Сюй Чуань ответил на звонок и спросил.
"Алло, профессор Сюй, я не помешал вашим исследованиям?" - раздался в трубке голос с улыбкой. Услышав этот голос, Сюй Чуань сразу понял, кто звонит.
"Нет-нет, начальник Цинь, вы что-то хотели?" - поспешно сказал Сюй Чуань.
"Дело вот в чем, по поводу письма, которое вы написали перед Новым годом, и научно-технических достижений в области исследований ядерных отходов, у Министерства науки и технологий, возможно, есть некоторые моменты, которые мы не поняли. Не знаю, есть ли у профессора Сюя время в ближайшее время, мы хотели бы организовать встречу с вами".
Помолчав, Цинь Аньго добавил: "Конечно, если времени нет, то можно и позже".
Цинь Аньго улыбнулся: "Это не займет много времени, примерно два-три дня, ведь мы не можем задерживать ваши исследования. В основном, есть некоторые моменты, касающиеся преобразования энергии излучения, которые нам непонятны и требуют вашего объяснения". Сюй Чуань кивнул и сказал: "Хорошо, когда приедут ваши люди?"
Услышав это, Цинь Аньго быстро сказал: "Если вам удобно, я могу организовать, чтобы они приехали к вам завтра, как вам?"
"Хорошо, тогда я буду ждать дома", - ответил Сюй Чуань.
"Извините за беспокойство, профессор Сюй, тогда я не буду вас больше задерживать".
Повесив трубку, Сюй Чуань посмотрел на черный экран телефона и улыбнулся.
Некоторые вещи в письме, которое он отправил наверх перед Новым годом, как и ожидалось, привлекли внимание.
Если подумать, то как можно не соблазниться технологией, способной поглощать энергию излучения?
Не говоря уже о ее экономической ценности, даже ценность применения в определенных областях достаточна, чтобы вызвать зависть.
Покачав головой, Сюй Чуань начал составлять отчет об "инертных нейтрино".
При наличии всех подготовленных материалов, одного дня ему было достаточно, чтобы доработать все.
Разобравшись с отчетом об инертных нейтрино, на следующий день прибыли люди, организованные Министерством науки и технологий.
"Начальник Цинь, академик Пэн... Добро пожаловать, добро пожаловать".
Во дворе Сюй Чуань с улыбкой приветствовал людей, присланных Министерством науки и технологий. Он никак не ожидал, что Цинь Аньго, руководитель Министерства науки и технологий, приедет лично.
"Ха-ха-ха, профессор Сюй, давно не виделись, как прошел Новый год?" Цинь Аньго быстро подошел, тепло пожал руку Сюй Чуаню и с улыбкой поздоровался.
Сюй Чуань с улыбкой сказал: "Очень хорошо".
Цинь Аньго рассмеялся, повернулся к людям позади него и представил: "Это профессор Сюй".
"Это академик Пэн Хунси, вы уже знакомы; это академик Ван Яньган из Китайской академии наук, в основном занимается исследованиями в области электромагнетизма; это академик Цзя Линь из Инженерной академии, в основном занимается исследованиями в области материаловедения и оптоэлектронных технологий; это академик Фань Пинбо из Авиационного научно-исследовательского института..."
Сюй Чуань с улыбкой подошел к каждому и поздоровался: "Академик Пэн, академик Ван, академик Цзя..."
На этот раз Цинь Аньго привел с собой всего четырех человек, но все четверо, можно сказать, были ведущими специалистами в своих областях, так называемое "дело не в количестве, а в качестве".
Поздоровавшись с несколькими людьми и обменявшись любезностями, Сюй Чуань провел всех в дом.
В доме, после короткого разговора, все перешли к делу.
Цинь Аньго прочистил горло, выпрямился и спросил: "На этот раз мы пришли побеспокоить вас, потому что у нас есть вопрос по теории технологии использования излучения, который мы хотели бы задать".
Сюй Чуань кивнул и сказал: "Говорите".
Цинь Аньго осторожно начал: "В проекте "Механизм сбора и преобразования энергии β-излучения ядерной энергии" профессор Сюй разработал технологию "радиационной щели", специально предназначенную для β- и γ-лучей, которая может поглощать и использовать энергию излучения, преобразуя ее в электрическую энергию".
"Мы хотим знать, можно ли применить эту технологию к традиционным электромагнитным волнам, сверхкоротким радиоволнам, инфракрасному излучению и другим областям?"
"Если да, то как нам это сделать?"
Сказав это, все в гостиной уставились на него.
Что касается технологии поглощения и преобразования энергии излучения, то "радиационная щель", все присутствующие имели доступ и знали некоторую информацию.
Однако, поскольку эта технология является новейшей передовой разработкой, и в настоящее время ею владеет только Сюй Чуань, даже если все и видели часть материалов, они не обладают достаточной информацией.
По крайней мере, они не могут придумать, как применить ее в нужном направлении в краткосрочной перспективе.
Если бы у них было достаточно времени, возможно, они могли бы подумать и исследовать этот вопрос.
Но наверху не могут ждать так долго, ведь это касается характеристик истребителей-невидимок, и чем раньше их удастся разработать, тем лучше.
Изначально высшее руководство планировало проконсультироваться с Сюй Чуанем сразу после Нового года, но когда они связались с Чжэн Хаем, то получили ответ, что он занят своими исследованиями, поэтому терпеливо ждали, пока он вернется в Цзиньлин, и только тогда позвонили, чтобы обсудить этот вопрос.
Услышав вопрос Цинь Аньго, Сюй Чуань улыбнулся и сказал: "Мы все свои люди, и здесь достаточно безопасно, поэтому я скажу прямо. Вы хотите применить эту технологию к стелс-покрытиям, верно?"
Цинь Аньго кивнул, но ответил академик Фань Пинбо из Авиационного научно-исследовательского института.
"Да, нам очень нужен этот новый материал. Перед Новым годом вы предоставили нам образец "материала с радиационной щелью", мы протестировали его и обнаружили, что он имеет очень высокую эффективность поглощения и использования β- и γ-лучей, достигая поразительных 40% и более".
"Если бы его можно было преобразовать для поглощения традиционных электромагнитных волн, сверхкоротких радиоволн, инфракрасного излучения и другого излучения, это стало бы огромным прорывом в индустрии стелс-материалов".
"Как вы знаете, невидимость является отличительной чертой истребителей пятого поколения, а также ключевым фактором, определяющим, сможет ли истребитель занять лидирующие позиции в современном воздушном бою".
"Чем выше способность к невидимости, тем больше истребитель способен уклоняться от обнаружения и захвата вражескими радарами, получая тем самым преимущество".
"А стелс-покрытие обычно обеспечивает около 10% эффективности невидимости истребителя, что является очень важной составляющей для истребителей-невидимок, где важен каждый грамм".
"Если удастся увеличить этот показатель с 10% до 40% и более, это будет качественный скачок".
"Поэтому..."
Академик Фань Пинбо кратко объяснил, а Сюй Чуань с любопытством спросил: "Неужели традиционные стелс-материалы имеют такую низкую долю в эффекте невидимости истребителей-невидимок? Всего 10%?"
Он не очень хорошо разбирался в этих вещах, ведь это не его область, но он смутно знал, что покрытие истребителей-невидимок оказывает большое влияние на их невидимость.
Когда Фань Пинбо сказал, что всего 10%, он был очень удивлен, он думал, что эффект невидимости истребителя в основном зависит от стелс-покрытия.
Фань Пинбо с улыбкой объяснил: "Профессор Сюй, возможно, вы не очень хорошо разбираетесь в этой области, но 10% - это эффект, которого могут достичь только истребители четвертого поколения и выше".
"Например, самый известный американский B-2, хотя это и самолет-невидимка второго поколения, но его характеристики невидимости превосходят традиционные истребители пятого поколения".
"Насколько нам известно, он использует различные композитные стелс-материалы, но даже в этом случае покрытие составляет лишь около 15% от общих характеристик невидимости".
Помедлив, он продолжил: "Даже в этом случае стелс-покрытие, используемое на B-2, по-прежнему является самым передовым в мире".
"Для сравнения, нынешние стелс-материалы нашей страны действительно намного хуже, поэтому нам срочно нужен новый тип стелс-материала, чтобы преодолеть ограничения противника".