Глава 721. Вдохновение от студентов •
В декабре 2023 года Исследовательский институт Синхай и НАСА провели "дружескую беседу" по поводу использования космического корабля "Синхай" для ремонта космического телескопа Уэбба, стороны "полностью обменялись мнениями" и в итоге достигли идеального соглашения о сотрудничестве...
Кхм...
Закончив видеозвонок с НАСА, Сюй Чуань повесил трубку, на его лице, которое до этого было бесстрастным и даже немного раздраженным, мгновенно появилась сияющая улыбка, он сжал кулак и энергично махнул им.
"Отличная работа!"
Если бы можно было оценить это выступление, то из ста баллов он бы поставил себе 99!
Минус один балл, чтобы не зазнаться и не уйти в шоу-бизнес!
Ведь он и красивый, и талантливый актер, и знаменитый, кто же еще будет популярен, если не он?
На данный момент, хотя обе стороны этой видеоконференции и сотрудничества "имеют свои скрытые мотивы", очевидно, что он выиграл больше.
Ведь если не произойдет угона самолета, то даже если инженеры НАСА будут ходить по "Синхаю" и смотреть, что угодно, это все равно будет выгодно им.
Ведь технологии малого управляемого термоядерного реактора и воздушно-космического двигателя скрыты внутри корпуса, и даже если посмотреть на них, то можно лишь подтвердить некоторые вещи.
А кроме этих двух основных технологий, другие технологии на космическом корабле, честно говоря, не имеют никакой ценности.
Конечно, эта "никакая ценность" относится к таким космическим державам, как Китай и США.
Что касается большинства других стран, то будь то система жизнеобеспечения, система внутренней циркуляции, или даже конструкция крыльев, используемые материалы и так далее, получение любой из этих технологий можно считать сокровищем.
В настоящее время только Китай и США способны самостоятельно, нет, даже совместно, отправить космонавтов на Луну, верно?
Даже ЕС, даже Россия, унаследовавшая космическое наследие СССР, в этом отношении далеко отстают от них.
После определения общего направления сотрудничества, остальные конкретные вопросы можно передать Исследовательскому институту Синхай.
Сюй Чуань не силен в дипломатии и не любит ее.
Его любимая область - это наука и исследования.
Время летит, и вот уже прошел месяц, наступил декабрь 2023 года по лунному календарю, и через неделю снова наступят ежегодные зимние каникулы.
В это время года в Нанкине уже давно наступила зима. В кампусе Нанкинского университета бесчисленные студенты, закутанные в пуховики, спешат туда-сюда, готовясь к последним дням занятий и зимним каникулам.
Сидя в своем кабинете, Сюй Чуань сначала заварил себе чашку горячего кофе, а затем достал из ящика рукопись, которую он подготовил за это время по квантованию и математизации электрохимических микрореакций.
"Квантовая теоретическая модель микроскопического процесса электрохимической реакции!"
Глядя на заголовок рукописи, Сюй Чуань слегка подул на пену, плавающую на кофе, и сделал небольшой глоток.
Электрохимия - это наука, изучающая явления заряженных границ раздела, образованных двумя типами проводников, и происходящие на них изменения. Это важная отрасль традиционной химии, а также основная теоретическая опора современной аккумуляторной промышленности.
Он выбрал эту область для начала, с одной стороны, потому, что электрохимия - это всего лишь отрасль, и эта отрасль достаточно проста по сравнению с огромной и сложной областью традиционной химии.
Да, традиционная химия слишком сложна, различные атомные, молекулярные, ионные (кластерные) структуры вещества и химические связи, межмолекулярные взаимодействия и другие взаимодействия, создание единой теории и модели - это, безусловно, огромная работа.
А электрохимия изучает только явления заряженных границ раздела, образованных двумя типами проводников, и связанные с ними изменения.
С другой стороны, у него было достаточно экспериментальных данных для поддержки.
Будь то литий-ионные батареи с искусственной пленкой SEI или экспериментальные данные, связанные с литий-серными батареями, все это могло поддержать его исследовательскую работу в этой области.
Начать с электрохимии, пробить брешь в традиционной химии, создать теоретическую модель, а затем продолжить ее углубление - это очень хороший выбор.
Однако, что касается электрохимии, то с восьмидесятых годов прошлого века и до сих пор никто не смог предложить надежную теоретическую модель, которая могла бы дать полное объяснение химическим изменениям, происходящим в процессе.
Например, как обнаружить или смоделировать динамические структурные изменения сложного электрохимического интерфейса на микроскопическом уровне в исходных/рабочих условиях и установить его связь с макроскопическими электрохимическими характеристиками?
Или, например, как построить высокоэффективный трехфазный интерфейс газодиффузионного электрода, понять механизм массопереноса и переноса заряда и интенсификацию процесса?
Эти вопросы звучат просто, и описать их, кажется, несложно, но до сих пор они являются проблемами мирового уровня.
Можно даже сказать, что большинство студентов-химиков, даже если они доучились до магистратуры или аспирантуры, не слышали об этих проблемах ни в учебниках, ни от своих преподавателей.
На самом деле, не только электрохимия, но и многие области традиционной химии сталкиваются с этой дилеммой, когда развитие теории с трудом догоняет практическое применение.
Все просто, потому что по сравнению с математикой, химия - это экспериментальная наука.
Эксперимент - это основа, все теоретические расчеты основаны на результатах экспериментов. Без экспериментальных данных теоретические расчеты невозможны.
Однако на сегодняшний день экспериментальных данных в большинстве областей химии, теоретически, уже давно достаточно для того, чтобы химики завершили их теоретизацию.
Что касается того, почему эти проблемы до сих пор не решены, то, с одной стороны, для электрохимии практическое применение имеет большую ценность, чем теория.
Многие исследовательские институты предпочитают вкладывать средства в конкретные проблемы батарей, получать патенты и прибыль, а не анализировать те теоретические проблемы, которые чрезвычайно трудно решить.
С другой стороны, сами эти проблемы чрезвычайно сложны.
Как и в математике, если нет настоящей любви, исследования в области чистой математики очень трудно продолжать.
Теоретическая химия в этом отношении еще хуже.
Иногда один эксперимент, если вам повезет, может решить проблему.
Но продвижение теоретической химии требует накопления данных из бесчисленных экспериментов, чтобы затем проводить расчеты и развиваться.
И даже во многих случаях, даже если теория решена, вам будет очень трудно ее монетизировать, она принесет пользу всему человечеству, а не превратится в патент, который принесет кому-то богатство. Но для развития науки, если ответить на эти вопросы один за другим, влияние будет определенно больше, чем решение какой-то одной практической проблемы.
Не говоря уже о другом, если удастся решить эти проблемы, то получение Нобелевской премии по химии в течение нескольких лет не составит труда.
Именно поэтому члены отборочной комиссии больше отдают предпочтение теории и изменениям, которые она приносит, потому что работа в области теории меняет развитие человечества, прогресс цивилизации.
Но даже при поддержке Нобелевской премии, в области химии все еще существует множество теоретических проблем.
Даже если Сюй Чуань захочет создать теорию и модель для микроскопического процесса химической реакции, он не сможет решить все проблемы.
Кто-то может спросить, если вы не можете решить эти проблемы, то как вы можете создать для них теоретическую модель?
Это и есть суть теоретической работы.
Это также самая большая проблема в этом теоретическом исследовании, на которую ушло больше месяца.
"Профессор, вы свободны?"
В кабинете, как раз в тот момент, когда Сюй Чуань размышлял о том, как математически решить проблему микроскопического процесса электрохимической реакции, в его ушах раздался чистый и приятный голос.
Сюй Чуань повернул голову и увидел Лю Цзяин, свою новую ученицу, которую он принял всего два месяца назад, она стояла в дверях и смотрела на него.
Улыбнувшись, он спросил: "Что случилось?"
Лю Цзяин быстро подошла, протянула ему вопрос, который держала в руке, и спросила: "Я не понимаю этот вопрос, не могли бы вы мне его объяснить?"
"Дайте-ка посмотреть". Сюй Чуань взял тетрадь и начал читать.
"Многообразие Cn(R), оно состоит из конфигурационного пространства всех n различных точек в R3, каждый вектор отличается на фазовый эквивалент..., для каждого n существует непрерывное отображение fn : Cn(R) → U(n)/T, совместимо ли оно с действием Sn."
Вопрос в тетради бросился в глаза, Сюй Чуань улыбнулся и сказал: "А, вопрос о многообразиях, этот вопрос довольно интересный".
Сказав это себе под нос, он встал, взял тетрадь и подошел к другой стороне кабинета, вытащил из угла доску.
"Подойди поближе, я тебе объясню".
Услышав это, Лю Цзяин поспешила подойти, Сюй Чуань взглянул на тетрадь в своей руке, немного подумал и сказал: "На первый взгляд, это вопрос из области многообразий".
"Но если вы вдумаетесь, то обнаружите, что на самом деле он затрагивает не только многообразия, но и понятие области перестановочных групп".
"Во-первых, постройте отображение многочлена n+1 степени от переменной t: pi = ∏(j=i)(t - tij )"
"Здесь вам нужно понять, что число классов эквивалентности, индуцированных перестановочной группой "g, ·], равно среднему числу инвариантов в каждой перестановке перестановочной группы."
Перед доской Сюй Чуань не дал прямого ответа на этот вопрос, а, исходя из своего понимания, шаг за шагом разбил направляющую идею и объяснил ее.
Стоя рядом, Лю Цзяин выглядела задумчивой, она кивнула, как будто что-то поняла, а что-то нет.
Этот вопрос был немного за пределами ее знаний, она еще не углублялась в изучение групповых структур и перестановок, но благодаря объяснению Сюй Чуаня у нее уже появилось определенное представление об этом типе вопросов.
"Для решения этого вопроса вам нужно иметь определенные знания о группах и теории чисел, вернитесь и почитайте еще книги, и вы сможете его решить", - сказал он, бросая мел в коробку, и с улыбкой посмотрел на Лю Цзяин, стоящую рядом.
"Спасибо, профессор".
"Не за что, иди".
Похлопав себя по рукам, Сюй Чуань с улыбкой посмотрел на Лю Цзяин, которая вышла с тетрадью, и вернулся к своему столу.
Эта новая ученица действительно достойна звания победителя IMO с максимальным баллом, у нее довольно хороший талант к математике.
Что касается того, как она сравнится со своей сестрой, это будет зависеть от ее собственных усилий и удачи в будущем.
Но на данный момент она довольно усердна.
Вернувшись за свой стол, Сюй Чуань снова взял в руки рукопись, и как только он собрался снова изучить теорию квантовой химии, в его голове внезапно промелькнула вспышка вдохновения.
Перестановочные группы, теория чисел, многообразия...
Математические знания, которые он только что объяснил Лю Цзяин, внезапно снова предстали перед его глазами, заставив его невольно замереть, в его глазах появилось задумчивое выражение.
"Если с помощью n точек в многообразии построить пространство типа Cn(R), используя перестановочную группу Sn из n элементов, свободно действующую на Cn(R), можно решить проблему непрерывного отображения..."
"То можно ли применить этот подход к квантовой химии?"
"Ведь теорема спиновой статистики квантовой механики сама по себе связана с этим..."
Сюй Чуань пробормотал про себя, его расфокусированный взгляд уставился на доску перед ним, и одна за другой осуществимые теории, как строительные блоки, быстро собирались им в лестницу.
Неизвестно, сколько времени прошло, но его рассеянный взгляд снова прояснился.
Глядя на доску неподалеку, Сюй Чуань улыбнулся... Возможно, он знает, как решить математическую теорию для создания теории и модели микроскопического процесса химической реакции!