Глава 773. Прорыв магнитополяризационного электромагнитного щита •
В большой лаборатории сверхпроводящего квантового интерференционного магнитометра SQUID официально началось первое испытание генератора магнитополяризационного электромагнитного щита.
Огромная электрическая энергия непрерывно поступает в различное оборудование по линиям.
В основном экспериментальном отсеке генератор магнитополяризационного электромагнитного щита начал работать, компьютер, подключенный к магнитометру, уже непрерывно собирает информацию и данные о магнитном поле.
Перед экраном компьютера взгляд Сюй Чуаня упал на кривую, постоянно меняющую амплитуду, в его глазах читалось задумчивое выражение.
Хотя в экспериментах с магнитным полем не видно магнитных линий, магнитных поляритонов, магнитных частиц и тому подобного, это ничему не мешает.
Потому что некоторые вещи не нужно видеть напрямую, прямые данные надежнее всего остального.
Надо сказать, что научные исследования во многом зависят от уровня развития оборудования.
Некоторые детали и данные, которые не были замечены в Исследовательском институте Синхай, были выявлены в большой лаборатории сверхпроводящего квантового интерференционного магнитометра SQUID Шэньчжоуского филиала.
Стоя рядом с Сюй Чуанем, Ли Кайчан, ответственный за проект магнитополяризационного электромагнитного поля, посмотрел на данные на экране, нахмурился и сказал: "Магнитные линии слишком хаотичны, что приводит к низкой эффективности наведения магнитополяризационного поля, эта проблема кажется сложной."
Сюй Чуань кивнул и сказал: "Носители заряда в твердом теле создают электрическое поле, которое поляризует окружающую среду, эта индуцированная поляризация сопровождает движение носителей заряда."
"А размер и энергия комплекса носителей заряда и индуцированной поляризации в твердом теле определяются электронным взаимодействием, то есть нам нужно сначала вычислить взаимосвязь между внутренним возбужденным состоянием поляритона, силой связи и магнитным полем."
Ли Кайчан нахмурился и сказал: "Боюсь, это можно будет сделать только после получения подробных и полных данных."
Сбоку Сюй Чуань уставился на экспериментальные данные на экране компьютера, не ответил на его слова, а молча размышлял и что-то вычислял.
Сюй Чуань долгое время молчал, в лаборатории внезапно стало тихо, Ли Кайчан, который наблюдал за экспериментальными данными, с сомнением посмотрел на него, увидев, что он думает, он подавил вопрос, который был у него на языке.
В лаборатории генератор магнитополяризационного электромагнитного щита непрерывно проводил эксперименты по изменению, а большой сверхпроводящий квантовый интерференционный магнитометр SQUID непрерывно собирал соответствующие данные о магнитном поле на компьютер.
Как раз когда первый раунд экспериментов подходил к концу, в лаборатории раздался голос с легким возбуждением.
"Зеемановское расщепление!"
Голос Сюй Чуаня раздался перед экраном компьютера, Ли Кайчан, который был разбужен, повернул голову и посмотрел на него, подсознательно спросил.
"Что?"
Как будто отвечая на его вопрос, и как будто говоря сам с собой, Сюй Чуань уставился на данные кривой на экране компьютера, в его глазах сиял возбужденный свет.
"Верно, это зеемановское расщепление!"
"Циклотронная резонансная частота магнитополяритона в параболической квантовой точке расщепляется на две ветви. Энергия связи основного и возбужденного состояний магнитополяритона, а также резонансная частота магнитополяритона увеличиваются с увеличением циклотронной частоты и уменьшаются с увеличением эффективной силы связи квантовой точки."
"Если мои суждения верны, то степень расщепления увеличивается с усилением магнитного поля. И с увеличением магнитного поля или температуры энергия самозахвата магнитополяритона уменьшается, а отношение энергии спина электрона к энергии самозахвата магнитополяритона увеличивается. Когда магнитное поле достаточно сильное или температура достаточно высокая, отношение энергии спина электрона к энергии самозахвата магнитополяритона увеличится до максимального значения."
Короткие и быстрые слова прозвучали в лаборатории, взгляд Сюй Чуаня уже оторвался от экрана компьютера и уставился на генератор магнитополяризационного электромагнитного щита, который уже был отключен от источника питания.
Возможно, он знает, как оптимизировать последующие эксперименты.
Слова Сюй Чуаня, как гром среди ясного неба, прозвучали в сердце Ли Кайчана, в то же время, когда его сердце сильно затрепетало, он был в замешательстве, как будто он ухватился за какую-то нить, но не мог понять все полностью.
Подавив потрясение в своем сердце, он сглотнул слюну и продолжил: "Что... нам делать?"
Услышав этот вопрос, Сюй Чуань отвел взгляд от генератора магнитополяризационного электромагнитного щита, посмотрел на него, на его губах играла легкая улыбка.
Он с улыбкой сказал: "Энергия основного состояния магнитополяритона в квантовой точке увеличивается с увеличением характеристической частоты и циклотронной частоты. И в то же время, учитывая магнитное поле и высокую температуру и высокое давление, можно применить унитарное преобразование и метод линейного комбинирования операторов, чтобы усовершенствовать и исследовать влияние спина электрона на энергию самозахвата слабосвязанного двумерного магнитополяритона."
"То есть, когда характеристическая частота (или циклотронная резонансная частота) увеличивается до определенного значения, энергия магнитополяритона изменяется с отрицательной на положительную. Энергия основного состояния увеличивается с уменьшением высоты столба, и чем меньше высота столба, тем быстрее увеличение; когда высота столба уменьшается до определенного значения, энергия магнитополяритона также изменяется с отрицательной на положительную."
"В общем, энергия основного состояния магнитополяритона в квантовой точке увеличивается с увеличением магнитного поля, уменьшается с увеличением толщины квантовой точки, а энергия основного состояния магнитополяритона в цилиндрической квантовой точке связана с размером квантовой точки, внешним магнитным полем, характеристической частотой и т. д."
"Что касается того, как это сделать..."
Сказав это, Сюй Чуань уверенно улыбнулся и продолжил: "Магнон - это квантованная квазичастица, связанная со спиновой волной, это упорядоченное возбуждение спина в кристаллической решетке. Важно то, что изменение намагниченности в определенной точке решетки влияет на соседние положения, как рябь на поверхности спокойного пруда."
"Нам нужно только измерить реакцию на различную настройку связи фотон-магнон и положения в устройстве с помощью магнитоэлектрооптического спектрометра, а затем построить результаты на трехмерном графике на специальной поверхности."
"Затем, используя нанотехнологии для создания соответствующего устройства возбуждения решетки магнонов, теоретически, этого достаточно для завершения изготовления генератора магнитополяризационного электромагнитного щита!"
Надо сказать, что научное оборудование действительно является основной основой научных исследований.
Данные, обнаруженные большой лабораторией сверхпроводящего квантового интерференционного магнитометра SQUID, не могут быть обнаружены небольшим магнитометром в Исследовательском институте Синхай.
И эти экспериментальные данные напрямую указали Сюй Чуаню на то, в чем проблема генератора магнитополяризационного электромагнитного щита.
Хотя указание на проблему не означает, что ее можно решить напрямую, но по сравнению с тем, как раньше, как безголовая муха, метаться повсюду, не зная, в чем проблема, это намного лучше.
Хотя проблема магнитополяритона в цилиндрической квантовой точке является лишь одной из проблем генератора магнитополяризационного электромагнитного щита, в магнитополяризационном поле важность этой проблемы подобна технологии управления турбулентностью высокотемпературной плазмы в технологии управляемого ядерного синтеза, это одна из основ всей технологии.
Решение этой сложной задачи, несомненно, позволит им сделать большой шаг вперед в технологии плазменно-электромагнитного отклоняющего щита.
На другом конце Евразийского континента, в Женеве, Швейцария, на глубине ста метров под землей, в настоящее время также проводятся эксперименты по столкновению на Большом адронном коллайдере высокой светимости LH-LHC.
Кольцевой сверхмощный коллайдер частиц CRHPC еще не был официально завершен, в настоящее время ЦЕРН по-прежнему является святым местом физического мира, собирая бесчисленное количество физиков со всего мира. Особенно проверка теории сильного и электрослабого взаимодействия, которая привлекла внимание не только физического мира, но и правительства разных стран обратили свои взоры и следят за LH-LHC.
В конце концов, независимо от того, будет ли эта теория подтверждена или опровергнута, это будет результатом, который повлияет на развитие всего физического мира.
Особенно в Китае, хотя из-за разрыва отношений с ЦЕРН на этот раз ни один физик и ни одно высшее учебное заведение не направили физиков в ЦЕРН для участия в экспериментах по столкновению. Но можно сказать, что почти все, от высшего руководства до простых людей, следят за соответствующей информацией.
В главном здании ЦЕРН занятые сотрудники снуют повсюду.
После завершения эксперимента на коллайдере, самое важное, несомненно, это работа по анализу соответствующих данных.
Первый эксперимент по столкновению для проверки теории сильного и электрослабого взаимодействия, анализ данных, в соответствии с традициями ЦЕРН, обычно проводится двумя или тремя различными организациями или школами разных стран в конкурентной борьбе.
И на этот раз данные, под влиянием "неписаных правил" ЦЕРН, были распределены между двумя университетами США и одним физическим исследовательским институтом Великобритании.
Хотя другие страны-члены ЦЕРН немного недовольны этим распределением, но ничего не могут поделать.
В конце концов, в этой работе по модернизации LHC США действительно "необычно" приложили большие усилия, не только выполнили свои инвестиции, но и предоставили партию высокотемпературных сверхпроводящих материалов.
И другие страны-члены ЦЕРН также очень хорошо понимают, что на этот раз США приложили столько усилий в основном для того, чтобы подавить страну на востоке Евразийского континента в области фундаментальной науки.
В конце концов, с поражением в технологии управляемого ядерного синтеза и неудачей в аэрокосмической области, положение США на международной арене сейчас находится под угрозой.
Структура "одна сверхдержава и много сильных" уже давно превратилась в противостояние Востока и Запада, конкуренция между красными и синими в прошлом веке, как будто копируя, снова разыгрывается в двадцать первом веке.
Хотя ЦЕРН уже давно намеревался закрыть коллайдер LHC и перенести центр тяжести в области физики высоких энергий в ту восходящую восточную державу. Ведь с изменением времени Европейскому союзу уже трудно выдерживать модернизацию коллайдера, а также соответствующие работы по столкновению, обслуживанию и т. д.
Но для Северной Америки последовательные неудачи в области энергетики и аэрокосмической области уже сделали для них трудным принятие еще одного поражения в других областях.
Особенно в таких областях, как чипы, фундаментальная наука, которые затрагивают национальные интересы и ядро развития.
Хотя физика высоких энергий является лишь частью области фундаментальной науки, но как только этот пробел откроется, это будет означать, что фундаментальная наука, по крайней мере, в области физики, начнет полностью уступать Китаю.
В конце концов, большой адронный коллайдер для физиков является смертельно привлекательным, нет ничего, что могло бы больше заинтересовать этих ученых.
В области фундаментальной науки трудно сформировать систематическое развитие, но как только оно сформируется, очень легко сформировать отношения, которые трудно разорвать.
Так же, как США в прошлом веке, используя Вторую мировую войну, привлекли бесчисленное количество талантов и почти монополизировали развитие всей фундаментальной науки, математики, физики, химии и т. д., и до сих пор они занимают доминирующее положение.
США не хотят видеть, как этот красный противник становится сильнее в этих областях, даже если на применение исследований в области физики высоких энергий могут потребоваться десятилетия или даже больше времени.
ЦЕРН, главное здание.
После первого эксперимента по столкновению для проверки теории сильного и электрослабого взаимодействия два университета США, получившие исходные данные, немедленно организовали ученых для анализа.
В офисе физическая группа из Стэнфордского университета работает сверхурочно, обрабатывая исходные данные.
"Грей, когда ты сможешь закончить анализ данных, которые у тебя есть?"
Держа чашку кофе, профессор Фокс Хейл, руководитель физической группы Стэнфордского университета, вошел из-за двери и спросил молодого исследователя, который сидел за компьютером и усердно работал.
"Скоро, профессор, дайте мне еще два дня, и я обязательно закончу." Грей Драйс широко раскрыл глаза, усердно ища полезную информацию в исходных данных.
"Давай!"
Услышав этот ответ, Фокс Хейл удовлетворенно похлопал Грея по плечу и с улыбкой сказал: "На этот раз мы должны опередить Калифорнийский технологический институт и Кавендишскую лабораторию."
"Это проверка теории сильного и электрослабого взаимодействия, если мы сможем получить достоверность выше 5 сигма, мы точно сможем прославиться. И ваши премии будут довольно щедрыми!"
Конкуренция в области физики высоких энергий всегда была ожесточенной, кто сможет первым найти точный сигнал, построить соответствующую диаграмму Далица, тому и достанется эта слава.
Не только нужно конкурировать за право анализа данных, но и конкурировать со скоростью анализа с коллегами, которые также получили право анализа данных.
Можно сказать, что каждый анализ данных является результатом сверхурочной работы и даже бессонных ночей исследовательских групп.
И на этот раз анализ данных первого эксперимента по столкновению для проверки теории сильного и электрослабого взаимодействия, естественно, не является исключением, и он еще более интенсивный, чем раньше.
Потому что это теория сильного и электрослабого взаимодействия, если удастся первыми завершить ее проверку, то, возможно, даже появится шанс прикоснуться к этой блестящей Нобелевской премии.
Хотя Нобелевская премия в основном не рассматривает группу ЦЕРН, но если внести значительный вклад в исследование какой-либо теории, то это не исключено.
Например, Нобелевская премия по физике 84 года была присуждена Карло Руббиа и Симону ван дер Мееру, которые внесли решающий вклад в крупный проект по полевым частицам W и Z.
И шанс прикоснуться к Нобелевской премии, вероятно, не упустит ни один ученый.
Размышляя об этом, профессор Фокс Хейл из Стэнфордского университета расплылся в довольной улыбке.
По его мнению, выход Китая из ЦЕРН три года назад был крайне глупым, если бы Китай сейчас все еще был в ЦЕРН, то проверка теории сильного и электрослабого взаимодействия, вероятно, вообще не дошла бы до них.
Ведь с профессором Сюем у других, вероятно, не было бы ни единого шанса.
И теперь эта возможность прямо перед ними, посмотрим, кто сможет первым ее схватить.