Глава 542. Перенос инженерных трудностей на теорию •
В кампусе Сюй Чуань шел по тенистой аллее, прошел через учебную зону и направился к задней горе.
В связи с трудностями производства улучшенного сверхпроводника в последние дни он просмотрел огромное количество материалов, но прогресс был невелик.
С одной стороны, инженерные трудности не были его сильной стороной, с другой стороны, сам улучшенный сверхпроводящий материал находился в самой передовой области высокотемпературной сверхпроводимости, и сделать прорыв в нем было действительно очень сложно.
Покачав головой, Сюй Чуань вздохнул и направился к обсерватории на задней горе.
Большое количество просмотренных материалов за последние два дня заставило его голову немного кружиться, очевидно, что этот метод исследования был неправильным.
Поэтому, не найдя направления, он почувствовал необходимость выйти и прогуляться, расслабиться, а затем пойти поговорить с экспертами и учеными в области материалов или ядерного синтеза.
Вдохновение - это то, что трудно получить, сидя в комнате в одиночестве.
Иногда его приход больше зависит от столкновения мыслей с внешним миром.
Старая поговорка верна: три сапожника - пара, люди разные, и иногда, если смотреть на одну и ту же вещь с другой точки зрения, возникают два совершенно разных чувства и мысли.
То же самое и с научными исследованиями: иногда то, что не может понять академик, может понять аспирант или даже студент.
Как Ян Чжэньнин и его ученик Миллс.
При исследовании уравнения Янга-Миллса г-н Ян много раз пытался применить процесс калибровочной инвариантности в электромагнитной силе к изоспину.
Но эти попытки всегда приводили его в "затруднительное положение", застревая на одном и том же шаге в вычислениях, это всегда происходило, когда он собирался определить соответствующую напряженность поля.
Позже, когда Ян снова размышлял об этом в Брукхейвенской национальной лаборатории, Миллс предложил новый математический метод, который вдохновил Яна и позволил ему открыть уравнение поля, связанное с изоспиновой калибровочной симметрией, что в конечном итоге привело к созданию потрясающего мир уравнения Янга-Миллса.
Поэтому Сюй Чуаню очень нравилось преподавать студентам и просматривать веб-сайт препринтов arXiv, потому что иногда вопросы и идеи, выдвигаемые этими студентами и учеными на arXiv, могли дать ему вдохновение в той или иной области.
Разве последний шаг уравнения Навье-Стокса не был получен таким образом?
Но иногда идеи были хорошими, но результат не обязательно соответствовал идеям.
Закончив лекцию по математической физике, Сюй Чуань привел в порядок кафедру, взял учебник и вышел из аудитории.
Очевидно, что на этой лекции он не получил ответа на свой вопрос, или, скорее, не получил идей и вдохновения.
Но Сюй Чуань не слишком беспокоился об этом, было бы слишком преувеличением получать вдохновение каждый раз, когда он приходил на лекцию, нормальная лекция, нормальное окончание - вот что было нормальным.
Зажав учебник под мышкой, Сюй Чуань вышел из аудитории и направился в свой офис.
На полпути он вдруг что-то вспомнил, остановился, свернул и направился к другой стороне учебного корпуса.
Вскоре он подошел к другому офису в конце коридора.
Он постучал в дверь, и вскоре изнутри раздалось "войдите", Сюй Чуань толкнул дверь и вошел, его научный руководитель во время учебы в Нанкинском университете, академик Чэнь Чжэнпин, был занят работой за своим столом.
Увидев Сюй Чуаня, входящего с учебником, Чэнь Чжэнпин удивился, слегка опешил, затем улыбнулся, отложил ручку и сказал: "Как ты нашел время прийти ко мне сегодня?"
Хотя он и его ученик работали в одном и том же Нанкинском университете, они встречались довольно редко, и количество встреч за год могло не превышать десяти.
Особенно в те годы, когда Сюй Чуань руководил проектом управляемого термоядерного синтеза в Цися, количество встреч за год не превышало количества пальцев на одной руке.
Сюй Чуань с улыбкой подошел к дивану, сел и сказал: "Я столкнулся с некоторыми проблемами в исследовании материалов и хотел поговорить с вами, наставник."
Услышав это, Чэнь Чжэнпин удивился и заинтересовался, он с улыбкой встал, подошел к чайнику, заваривая чай, он с улыбкой поддразнил: "Расскажи мне, какая проблема может так тебя беспокоить, мне тоже интересно."
Хотя они оба были академиками, а Сюй Чуань был его учеником, но в плане академических способностей, будь то математика, физика или даже материаловедение, этот ученик намного превосходил его.
Честно говоря, он, вероятно, не смог бы решить проблему, с которой столкнулся его ученик.
Но раз уж он пришел, ему нужно было выслушать и обсудить.
Более того, ему было очень любопытно, какую мировую проблему исследовал этот ученик.
Услышав поддразнивание наставника, Сюй Чуань улыбнулся, не обратил на это особого внимания и вкратце рассказал о проблеме, с которой столкнулся.
Выслушав проблему, с которой столкнулся Сюй Чуань, Чэнь Чжэнпин с любопытством поднял голову и спросил: "Кстати говоря, я вроде бы не слышал, чтобы ты сделал новый прорыв в области сверхпроводящих материалов? И в мире нет новостей об этом."
Он знал, что то, что исследовал его ученик, должно быть самым передовым в области материаловедения, но он действительно не ожидал, что тот сделал новый прорыв в области высокотемпературных сверхпроводящих материалов, и он даже не слышал об этом прорыве.
Сюй Чуань с улыбкой сказал: "Этот результат был получен в прошлом году, поскольку он связан с технологией миниатюрного управляемого термоядерного синтеза и некоторыми довольно чувствительными военными областями, он действительно не был обнародован."
Чэнь Чжэнпин кивнул, он не был удивлен такому заявлению, ведь он сам был ученым уровня академика и так или иначе сталкивался с подобными вещами.
Поразмыслив, он сказал: "Честно говоря, в области материалов твои способности уже давно превзошли мои, если ты не можешь решить проблему, я, скорее всего, тоже не смогу."
"И особенно в этой ситуации, я не знаю соответствующих статей и данных о материалах, не говоря уже о том, чтобы давать советы."
Услышав это, Сюй Чуань с досадой хлопнул себя по бедру и быстро сказал: "Я сейчас же попрошу кого-нибудь прислать статьи и данные о материалах."
Он забыл об этом, Чэнь Чжэнпин действительно не видел исследовательских статей и соответствующих данных об улучшенном сверхпроводящем материале.
Чэнь Чжэнпин махнул рукой, прервав действия Сюй Чуаня, и сказал: "Не нужно спешить, даже если ты сейчас принесешь мне свои исследовательские статьи, мне будет нелегко разобраться в результатах этой передовой области в короткие сроки, и я говорю не об этом."
Услышав это, Сюй Чуань с любопытством поднял голову и посмотрел на своего наставника.
Помедлив, Чэнь Чжэнпин продолжил: "Ты должен хорошо знать о результатах в области материалов, их не так-то просто достичь, если ты застрял в этом аспекте, то, помимо того, что нужно полагаться на время и опыт, чтобы постоянно шлифовать, остается только полагаться на удачу или вдохновение, чтобы попробовать."
"Но для тебя сейчас самое сложное то, что ты даже не нашел пути, по которому можно было бы попробовать."
"В конце концов, если нет направления и теоретической основы, слепое проведение экспериментов - бессмысленное занятие."
"Возможно, тебе стоит изменить способ и рассмотреть эту проблему с другой стороны."
Поразмыслив, Чэнь Чжэнпин сказал: "Два года назад я участвовал в проекте, связанном с гидротехническими сооружениями, и в этом проекте я столкнулся с проблемой, похожей на твою." "В некоторых особых условиях строительства и структурной среды некоторые материалы часто сталкиваются с проблемой перехода хрупких материалов в пластичные под высоким давлением. Такие хрупкие материалы, как бетон, камень, чугун, и металлические пластичные материалы имеют такое разрушение, которое резко сокращает срок службы материала и оказывает большое влияние на инженерный проект."
"В то время я и еще несколько профессоров рассматривали, как повысить сопротивление материала, думая, как и ты, решить эту проблему с точки зрения материалов, но мы долго обсуждали и исследовали, но так и не нашли решения."
"И на одном из совещаний аспирант, который участвовал в проекте, выдвинул новую идею."
"Он сказал, что раз уж невозможно решить проблему с точки зрения материалов, почему бы не поискать прорыв в теории прочности конструкции?"
"Эти слова пробудили меня, действительно, мы исследуем теорию прочности уже почти триста лет, существующие феноменологические теории прочности описывают явления и закономерности разрушения материалов, но мало кто рассматривает это с точки зрения потребностей и теории самой прочности конструкции, и причина, я думаю, тебе ясна."
Услышав это, Сюй Чуань кивнул и ответил: "Потому что теория прочности конструкции, как правило, заранее спроектирована."
"Как и плотина водохранилища, она должна соответствовать определенным стандартам прочности, сопротивления, вязкости и т. д., чтобы выдерживать давление и удары воды в водохранилище, поэтому изменить прочность конструкции практически невозможно."
Помедлив, он с любопытством посмотрел на своего наставника Чэнь Чжэнпина и спросил: "Вы изменили прочность конструкции?"
Чэнь Чжэнпин с улыбкой покачал головой и сказал: "Нет, прочность конструкции невозможно изменить, мы предложили решение, основанное на этой идее, - разработали теоретическую модель соотношения потерь прочности конструкции и прочности повреждения, и с помощью этой модели перепланировали проект, в конечном итоге решив проблему с помощью существующих материалов."
"Возможно, тебе стоит попробовать изучить структуру миниатюрного управляемого термоядерного синтеза?"
"Я помню, что когда ты исследовал устройство термоядерного синтеза "Рассвет", ты значительно изменил структуру токамака, возможно, ты можешь попробовать сделать то же самое со стелларатором?"
Сюй Чуань сложил руки, задумчиво кивнул и сказал: "Возможно ли это, нужно исследовать, чтобы узнать, на пути к миниатюрному управляемому термоядерному синтезу пока нет направления, которое могло бы указать путь, ни одна страна, ни одно исследовательское учреждение или ученый в мире не может сказать, что его теория верна."
"Включая стелларатор, который я выбрал, этот путь тоже не обязательно верный. Но на данный момент стелларатор действительно имеет наибольшее преимущество в миниатюризации."
"Что касается изменения его структуры, мне нужно изучить это, чтобы узнать."
Чэнь Чжэнпин взял чашку чая, сделал небольшой глоток горячего чая и тихо сказал: "Это всего лишь предложение, в области управляемого термоядерного синтеза ты гораздо более знаком, чем я, мое мнение можно использовать только в качестве выборочного справочного материала, а сработает ли это, зависит от тебя."
Сюй Чуань улыбнулся, откинулся на спинку дивана, выпрямился и продолжил: "В любом случае, сейчас нет надежды на прорыв в улучшенном сверхпроводнике, возможно, стоит попробовать изменить структуру стелларатора?"
Если один путь временно не работает, можно попробовать другой путь.
Поговорив с Чэнь Чжэнпином в офисе, Сюй Чуань встал, попрощался и вернулся в свой офис, начав искать информацию, связанную со стелларатором.
Если невозможно найти направление для улучшения улучшенного сверхпроводящего материала, изменение катушек внешнего поля или структуры стелларатора, возможно, действительно было бы жизнеспособным путем.
Пока загружалось большое количество статей, Сюй Чуань размышлял о решении инженерной проблемы, о котором ему рассказал Чэнь Чжэнпин.
Эта проблема действительно была похожа на ту, с которой он столкнулся, но по сути они все же отличались.
Проблема, с которой он столкнулся, заключалась в том, что прочность материала была достаточной, но были проблемы с производством, ему нужно было решить проблему производства, а не изменять инженерный проект.
Однако перенос инженерных трудностей с материалами в теоретические трудности, эта идея...
Ручка в руке бессознательно вращалась, Сюй Чуань размышлял о возможности переноса инженерных трудностей улучшенного сверхпроводящего материала в теоретические трудности.
В короткие сроки оптимизировать улучшенный сверхпроводник было маловероятно, а добавление оптимизированной производственной линии заняло бы не менее полугода.
Если он хотел решить эту проблему как можно скорее, возможно, ему следовало начать с теории.
Однако, возможно, он выбрал неправильную отправную точку?
В его голове мелькнуло смутное вдохновение, нечеткая траектория, казалось, напоминала ему.
Но если не исходить из самого материала, то что делать?
Размышляя, Сюй Чуань с головной болью потер виски.
Почему-то у него было ощущение, что его нынешних знаний может быть недостаточно.
Но, честно говоря, если даже его знаний в области сверхпроводящих материалов и управляемого термоядерного синтеза было недостаточно, то, вероятно, в мире не было никого, кто мог бы превзойти его.
Покачав головой, Сюй Чуань откинулся на спинку офисного кресла, потянулся за термосом, встал и вышел из своей маленькой комнаты, чтобы налить воды из кулера.
Его офис был большим и разделен на несколько частей: место, где он работал, место, где студенты занимались, место, где работали помощники, и место, где хранились материалы и другие вещи.
Воспользовавшись этим временем, он оглядел свой офис, несколько студентов ушли на занятия или по другим делам, в офисе была только одна помощница, Люй Лин, занятая своей работой.
Увидев, что он вышел налить воды, Люй Лин с улыбкой сказала: "Профессор, вам достаточно было просто позвать, чтобы налить воды."
Сюй Чуань улыбнулся и сказал: "Я же не инвалид, всего лишь два шага."
Покачав головой, он взял чашку и уже собирался вернуться, как краем глаза заметил что-то.
Увидев знакомый квадратный предмет, Сюй Чуань подошел, взял его, посмотрел и с улыбкой спросил Люй Лин: "Ты играешь в кубик Рубика?"
Когда он учился в старшей школе, у него был одноклассник, который играл в эту штуку, и он тоже одалживал ее поиграть, но для него это было слишком просто, и он быстро потерял интерес.
Увидев кубик Рубика на столе Люй Лин, он немного вспомнил те дни в старшей школе, и ему стало интересно, как поживают те одноклассники, которые вместе с ним участвовали в соревнованиях.
Люй Лин посмотрела на кубик Рубика в руке Сюй Чуаня, немного смущенно улыбнулась и сказала: "Можно поиграть, когда нечего делать, но я немного глупая, не могу собрать его даже по инструкции."
Услышав это, Сюй Чуань не удержался и усмехнулся.
Не можешь собрать даже по инструкции? Это было слишком жалко, не так ли?
Держа кубик Рубика в одной руке, он небрежно покрутил его несколько раз, и кубик Рубика третьего порядка в его руке сразу же вернулся в исходное состояние.
Он с улыбкой передал собранный кубик Рубика обратно, положил его на стол и уже собирался уйти, как вдруг замер.
Его взгляд снова упал на квадратный кубик Рубика, в его голове быстро промелькнуло смутное вдохновение, и его глаза внезапно загорелись.
"Кубик Рубика? Головоломка?"
Возможно, он знал, что делать!