Глава 697. Институт математики Клэя который не может раздать деньги •
В отличие от других областей, где время от времени появляются какие-то "новости".
Например, в материаловедении время от времени появляются открытия "комнатной сверхпроводимости", в физике каждый год проходят конкурсы на соискание Нобелевской премии, в теоретической физике обнаруживают новые частицы, новые космические явления и так далее.
В отличие от них, в математике очень мало "сплетен" или "интересных событий".
Премия Филдса присуждается раз в четыре года, Нобелевской премии по математике нет, а различные математические статьи обычные математики не понимают...
В этой ситуации доказательство топовой гипотезы, несомненно, является одной из немногих больших новостей в этой скучной области.
Поэтому исследовательская статья Сюй Чуаня о слабой гипотезе Римана, выложенная на сайт препринтов arXiv, в данный момент, естественно, находится в центре внимания всего мира.
Это, конечно, не исключение для святыни математического мира - Принстонского университета и Института перспективных исследований.
Когда Сюй Чуань выложил на arXiv предыдущую статью с инструментом для исследования слабой гипотезы Римана, в Принстонском университете, особенно на математическом факультете, повсюду были профессора и студенты, обсуждающие это событие.
Даже если вы просто поговорите с кем-нибудь, тема неизбежно сместится к гипотезе Римана.
"Слабая гипотеза Римана доказана!"
"Это невозможно, не шути."
"Это правда, доказательство принадлежит профессору Сюю! Статья загружена на arXiv!"
"Кто? Профессор Сюй? Тот профессор Сюй из Китая?"
"Конечно, кроме него, есть ли еще какой-нибудь математик по фамилии Сюй?"
"Боже мой, это невероятно. Я помню, что неделю назад он загрузил статью с идеями исследования, верно? Сколько времени прошло? Слабая гипотеза Римана уже решена им?"
"Если гипотеза Римана тоже будет решена им, он один решит четыре задачи тысячелетия!"
"Тц-тц, это же целых четыре миллиона долларов!"
"Если бы можно было решить задачу тысячелетия, хотя бы одну, что такое четыре миллиона долларов?"
"Э? Кстати, профессор Сюй, кажется, еще не получал премию в Институте математики Клэя? Профессор Перельман, который решил гипотезу Пуанкаре, тоже. Кажется, люди, решившие задачи тысячелетия, теряют интерес к деньгам."
"Завидую, если бы я мог решить хотя бы одну."
"Проснись, не мечтай!"
В кампусе Принстона шли бурные обсуждения.
Семь задач тысячелетия - это центр внимания математического мира, каждая задача связана с одним миллионом долларов от Института математики Клэя.
Это огромная сумма, независимо от того, в какой стране, ее достаточно, чтобы обеспечить безбедную жизнь обычному человеку.
Но, к сожалению, четыре задачи тысячелетия уже решены, а премия, подготовленная Институтом математики Клэя, до сих пор не выплачена.
Как и говорилось в разговоре, ученые, решившие семь задач тысячелетия, похоже, потеряли интерес к деньгам.
А обсуждения в Принстонском университете - это лишь малая часть того, что происходит в математическом мире.
По сравнению со студентами-математиками и большинством профессоров математики, которые обсуждают, доказана ли слабая гипотеза Римана, внимание тех, кто действительно стоит на вершине математической пирамиды, в данный момент сосредоточено на другом.
Германия, Институт математики Макса Планка.
Пожилой мужчина в шерстяном свитере сидит за своим столом, нахмурившись и глядя на лист бумаги, исписанный плотным почерком.
А рядом - целая стопка статей, которые, очевидно, были просмотрены бесчисленное количество раз, с такими же плотными заметками повсюду.
В этот момент в дверь кабинета постучали два раза, и вошел мужчина-европеоид с небольшим избыточным весом, не очень старый, похоже, аспирант Фальтингса, держа в руках стопку бумаг и обед.
"Профессор, ваши бумаги и обед, который вы заказывали."
Фальтингс, не поднимая головы, сказал: "Положите туда."
"Хорошо." Аспирант положил обед на стол рядом с письменным столом, затем сделал еще два шага вперед и положил бумаги туда, где Фальтингс мог легко их достать, а затем нерешительно остановился, как будто хотел задать вопрос, но не осмеливался.
Заметив, что его ученик еще не ушел, Фальтингс поднял голову, посмотрел на него и холодно спросил: "Есть еще что-нибудь?"
Немного поколебавшись, аспирант спросил: "Профессор, насчет статьи о слабой гипотезе Римана, этот профессор Сюй прав?"
Фальтингс: "На такие вопросы ты должен сам искать ответы."
Губы аспиранта дрогнули, он хотел что-то сказать, но промолчал.
Если бы он мог понять эту статью, зачем бы он здесь спрашивал?
Брови его дернулись, на лице появилось выражение беспомощности, аспирант сказал: "Хорошо, профессор, если больше ничего нет, я пойду."
Фальтингс не ответил, его взгляд снова упал на бумагу перед ним.
Там, статья об исследовании квази-гипотезы Римана, казалось, была почти завершена.
Судя по ходу доказательства в статье, это исследование, похоже, развивается в направлении самого сложного для прорыва пути левого сдвига правой границы.
Просто, последняя запись была сделана день назад...
С другой стороны, Китай, Цзиньлин.
В новом районе развития Цисяшань, недалеко от реки Янцзы, находится недавно построенный исследовательский институт.
Здания в институте не очень высокие, самое высокое главное здание имеет всего около десяти этажей, что не идет ни в какое сравнение с десятками небоскребов в окружающем районе развития.
Однако технологии и патенты, исходящие из этого исследовательского института, занимающего не очень большую площадь, кормят немало компаний и заводов в округе.
В Научно-исследовательском институте материалов Чуаньхай Сюй Чуань постучал в дверь кабинета старшего брата Фань Пэнъюэ, а затем, не дожидаясь ответа, толкнул приоткрытую дверь и вошел.
Фань Пэнъюэ, сидевший за столом и занимавшийся своими делами, поднял голову и хотел было сказать "войдите", но не успел произнести ни слова, как увидел вошедшего Сюй Чуаня.
Увидев вошедшего, он на мгновение замер, затем быстро встал, подошел к нему и с улыбкой поприветствовал: "Младший брат, ты решил гипотезу Римана?"
Хотя он не занимается математикой, но как однокурсник и как его непосредственный начальник, он хорошо знает характер Сюй Чуаня.
Если он появился здесь, значит, в его исследованиях определенно есть прорыв.
Сюй Чуань с улыбкой сказал: "Если бы я действительно мог решить гипотезу Римана, было бы здорово."
Если бы он решил такую проблему века, как гипотеза Римана, всего за месяц, весь математический мир, вероятно, сошел бы с ума.
Фань Пэнъюэ, заваривая чай, с улыбкой пошутил: "Проблема, на которую ты нацелился, рано или поздно будет решена, если не в этот раз, то в следующий."
Хотя он выглядит высоким и крепким, как увалень, но у этого старшего брата есть свои мысли о том, как поддерживать отношения между ними.
Несмотря на то, что они видятся не чаще, чем раз в год, он никогда не проявлял отчужденности перед своим младшим братом, даже несмотря на то, что Сюй Чуань достиг высоты, о которой он мог только мечтать.
Именно поэтому Сюй Чуань чувствует себя здесь раскованно, у него есть обычный друг, с которым можно поговорить и поболтать.
После того, как они поболтали за чашкой чая, Сюй Чуань перешел к делу.
"Кстати, на днях ты прислал мне письмо, в котором говорилось, что в исследовании литий-серных батарей есть некоторые прорывы, как обстоят дела сейчас?"
По правде говоря, он не является исследователем в области аккумуляторов.
Предыдущее исследование искусственной тонкой пленки SEI было всего лишь "воспроизведением" некоторых воспоминаний из его прошлой жизни.
Ведь эта технология, по сути, была разработана американским исследовательским институтом в будущем, он может считаться лишь "заимствователем".
Заговорив о деле, Фань Пэнъюэ перестал улыбаться и сказал: "Основные проблемы литий-серных батарей в основном связаны с серным материалом, младший брат, ты это прекрасно знаешь."
"Использование серного материала действительно может значительно увеличить плотность энергии литиевых батарей, согласно нашим исследованиям литий-серных батарей за последние два года, плотность энергии лабораторных образцов, которые мы создали ранее, может достигать 3000 Втч/кг."
"Однако в процессе непрерывной зарядки и разрядки образование сульфидов и его необратимый эффект быстро снижают емкость и срок службы батареи, что затрудняет появление на рынке литий-серных батарей с высокой плотностью энергии."
Сюй Чуань кивнул, хотя он не является ученым и исследователем в области аккумуляторов, но, в конце концов, он ранее руководил командой, исследовавшей литиевые батареи и искусственную тонкую пленку SEI, а также изучал некоторые основные проблемы и развитие этой отрасли.
Например, в литий-серных батареях, после того как искусственная тонкая пленка SEI решила проблему литиевых дендритов, оставшиеся проблемы литий-серных батарей в основном заключаются в трех аспектах.
Во-первых, полисульфидные соединения лития растворяются в электролите, во-вторых, сера, как непроводящее вещество, имеет очень плохую проводимость, что неблагоприятно для высокоскоростных характеристик батареи; в-третьих, сера в процессе зарядки и разрядки значительно расширяется и сжимается в объеме, что может привести к повреждению батареи.
Все три проблемы в основном связаны с серой.
Но преимущества литий-серных батарей также очень очевидны.
Благодаря использованию сероуглеродного композита в качестве материала катода и металлического лития в качестве анода, плотность энергии литий-серных батарей намного выше, чем у традиционных литий-ионных батарей.
До решения проблемы литиевых дендритов Национальная лаборатория Аргонны Министерства энергетики США успешно разработала и протестировала в лаборатории новую литий-серную батарею.
Ее плотность энергии может достигать 2300 Втч/кг, что намного превышает плотность энергии литий-железо-фосфатных батарей и тройных литиевых батарей того времени, составлявшую 200 Втч/кг.
Этого достаточно, чтобы теоретический запас хода обычного электромобиля превысил 3500 км, что даже больше, чем у литий-ионных батарей после появления искусственной тонкой пленки SEI.
Из этого видно, насколько превосходны характеристики литий-серных батарей.
Напротив, старший брат встал и подошел к своему столу, наклонился, достал из ящика заранее подготовленный документ и передал его.
"Я думаю, ты не особо читал письмо, которое я тебе отправил, это подробный отчет о литий-серных батареях, посмотри сначала его."
Сюй Чуань взял документ, открыл его и сказал: "Расскажи мне о ходе и процессе ваших исследований за последние два года."
Хотя он не занимается разработкой в области аккумуляторов, ему все же интересно узнать о процессе исследований Научно-исследовательского института материалов Чуаньхай за последние два года.
Ведь после завершения работы над литий-серными батареями следующим шагом, несомненно, станут более совершенные литий-воздушные батареи с более высокой плотностью энергии.
Хотя у него не обязательно будет время лично участвовать в этом, но узнать об изменениях в области литий-серных батарей тоже полезно.
Что касается того, чтобы слушать и смотреть одновременно, то для него это не такая уж сложная задача.
"Хорошо."
Фань Пэнъюэ кивнул, ответил, а затем, обдумав и систематизировав процесс исследований за последние два года, медленно рассказал.
"...Позже мы решили изменить свойства электролита, следуя твоим предыдущим идеям исследования искусственной тонкой пленки SEI и решения проблемы литиевых дендритов, чтобы решить эти проблемы."
"Мы попробовали и успешно заменили карбонатный электролит эфирным электролитом, который не реагирует с полисульфидами, и создали новый тип литий-серной батареи."
"Однако во время испытаний мы обнаружили, что сам эфирный электролит очень летуч и содержит низкокипящие компоненты, а это означает, что если использовать его для изготовления батареи, и температура батареи поднимется выше комнатной, она может быстро выйти из строя или расплавиться."
"Мы также пытались решить проблемы литий-серных батарей, уменьшая количество электролита и стабилизируя литиевый металлический анод."
"Хотя эти исследования не увенчались успехом, они дали нам немало опыта."
"Конечно, и расходы были немалыми."
Сюй Чуань, просматривая документ в руках, кивнул, не обращая на это особого внимания.
Разработка любого материала или экспериментального продукта, не считая тех, кому невероятно везет, можно сказать, происходит путем постепенного накопления опыта и исключения ошибочных вариантов и путей.
Возможность разработать литий-серную батарею раньше других стран, потратив на это некоторые средства, - это вообще не проблема.
Более того, даже если эксперимент провалится и не принесет никаких результатов, эти данные очень важны для Научно-исследовательского института материалов Чуаньхай.
Именно поэтому в области материалов так сложно совершить прорыв, можно только накапливать знания по крупицам.
Если у вас нет данных об экспериментах, проведенных другими, вам придется самим попробовать этот путь, чтобы узнать результат.
А если у вас есть данные, вы можете легко исключить это направление, этот путь, и использовать сэкономленное время, энергию, средства и другие ресурсы на другие, возможно, успешные направления.
В этой ситуации, можно сказать, один шаг вперед - и ты впереди навсегда, поэтому совершить прорыв очень сложно.
Честно говоря, Сюй Чуань был немного удивлен тем, что Научно-исследовательский институт материалов Чуаньхай смог завершить разработку технологии литий-серных батарей раньше других производителей и исследовательских организаций.
В последние несколько лет у него не было времени заниматься институтом, он был занят своими делами, и даже несмотря на то, что он рассказал Фань Пэнъюэ о некоторых разработках в области аккумуляторов, которые он помнил из своей прошлой жизни, база Научно-исследовательского института материалов Чуаньхай по сравнению с другими производителями аккумуляторов и исследовательскими организациями все еще довольно слаба.
То, что им удалось первыми завершить разработку технологии литий-серных батарей раньше других производителей аккумуляторов, действительно его удивило.
Однако, похоже, это как-то связано с той математической моделью материалов, которую он создал ранее?
Глядя на данные в отчете, Сюй Чуань остановил взгляд на одной странице и вспомнил о математической модели материалов, о которой он давно забыл.
Если бы не этот прорыв в литий-серных батареях, он бы почти забыл, что занимался разработками и в этой области.