“彭老,您说的这个问题我确实有考虑过。”
陈林将电脑屏幕合上:
“如果连这个探测的数据源问题都解决不了,那我花这么大力气去研究这个数学模型的意义又何在呢?”
“嗯?”彭跃院士一时间没听懂陈林的话,眉头紧锁,看上去有些疑惑,“你有解决探测难题的办法了?!”
“是的。”
陈林点了点头,直接抛出自己的构想:
“彭老,目前我们在国际上研究的可控核聚变,主流方向都是DT(氘-氚)可控核聚变,咱们国家现在走的也是这条路,对吧?”
“没错。”彭老点了点头,这是常识。
“而DT聚变的原料是氘和氚这两种同位素,它们发生聚变后的产物,其中会包含有氩原子。”
陈林条理清晰地分析道:“氩原子作为聚变的‘废料’,会会被底部的偏滤器给带走、排出。”
彭跃院士听着这些基础的核物理理论,眉头越皱越深。这些他当然都知道,但这跟探测等离子体湍流有什么关系?
陈林看着彭老疑惑的眼神,微微一笑,终于抛出了杀手锏:
“既然氩原子本来就是要在反应堆里运行并且最终被排出的,那么,在每次点火注入燃料的时候……”
陈林的目光中闪烁着极其锐利的光芒:“为什么我们不能在氘氚这两种原料中,提前人为地掺入一些氩原子,来当做原始的杂质呢?!”
“掺入氩原子当杂质?!”彭跃猛地一愣。
“对!”
陈林语速逐渐加快,将整个构想铺陈开来:“这些提前掺入原料中的氩杂质,会跟随着氘氚原料一起,在反应堆腔室那极其狂暴的磁场中进行高速的湍流运行!当然,它最后也会极其自然地进入偏滤器中,随着聚变产生的氩灰一起被送走。”
“但是!在这个运行的过程中,氩原子和氘氚同位素,在极度高温和强磁场下,它们被激发后产生的电磁辐射和微波散射数据,是有着极其显著的差异的!”
陈林越说越流畅:“相比较于庞大的氘氚原料本身所产生的那种极其混沌、极其庞杂的干扰信息来说……氩杂质所产生的信息量,毋庸置疑要小得多!也清晰得多!”
“这就好比是在极其浑浊的流水中,我们撒入了一批带有特殊荧光标记的追踪粒子!”
“只要我们的外部探测仪器,专门锁定这些氩杂质所散发出的特征电磁辐射和微波数据。通过观测这些氩杂质在腔室内的运动轨迹、密度分布和速度变化……我们就可以极其精确地反向推导出整个聚变堆内,主力氘氚等离子体湍流的宏观与微观运动状态!”
“这样一来,我们喂给数学模型的数据,不就是相对精准的了吗?!”
彭院士先是花了一会儿,消化了陈林上面的话。
“嘶——”
足足过了十几秒钟,彭跃才猛地倒吸了一口凉气,恍然大悟地一拍桌子,激动得直接站了起来!
“天才!这简直就是天才般的构想!!”
彭老接过话题极其顺畅地继续往下推演:
“最关键的是,氩本身就是氘氚聚变的产物!它极其稳定,绝对不会参与到氘氚的聚变反应中去!”
彭老兴奋地在办公桌后面来回踱步,语速飞快:“因为如果要让氩原子发生核聚变,那反应堆里的温度至少要达到几十亿度以上!而我们现在的氘氚聚变,温度撑死了也就一两亿度,根本达不到氩聚变的门槛!”
“这样一来,它就绝对不会干扰到氘氚等离子体的主力聚变反应!安全性得到了绝对的保证!”
“而且,正如你所说,因为它伴随着燃料加入,又随着偏滤器排出,这等于是它在反应堆里走完了一个极其完整的闭环!它几乎可以全天候、无死角地全程监控整个等离子体湍流的运动状况!”
彭跃院士越说越激动,甚至连呼吸都变得极其粗重起来。
“不过……”
彭跃突然停下脚步,转过头看着陈林,眉头紧锁地指出了问题的核心:“这个方案在物理学上堪称完美,但它有一个缺点!”
“那就是,要从反应堆那种极其狂暴的电磁环境中,精准地剥离、并分析出这些氩原子传递回来的特征信息,这其中的计算量和信息解构难度,将会是一个极其恐怖的天文数字!”
彭老沉声说道:“它不像氘氚等离子体的宏观信息一样可以做简单的唯象处理。要通过极少量的氩杂质轨迹去反推整个混沌体系,这在以往,是绝对不可能完成的计算任务!”
喃喃自语似的叙述完这些,彭跃抬起头,目光极其复杂地看向坐在沙发上、依然保持着从容微笑的陈林。
突然,彭跃猛地反应了过来!
“是啊……”
彭老长长地叹息了一声,语气中带着一种难以言喻的敬畏,“对于别人来说,这可能是一个永远无法跨越的计算障碍,但对于你来说,这根本就不是什么难事!”
实际上,通过在氘氚燃料中增加杂质,来收集杂质的电磁波,从而做到精准判断等离子体湍流状态的这个想法……在国际可控核聚变的研究历史上,并不是第一次被提出来。
很多年前,就有大漂亮和欧洲的顶尖物理学家提出过类似的“示踪粒子”概念。
当然,那时候他们在论文中举例用到的是氦,陈林的构想则是用到了更难聚变的氩。
但在以前,这个理论被提出来后,很快就被全蓝星的物理学界给打入冷宫了。
无他,因为根本就计算不出来!
就算是有人能勉强对这些杂质的运动轨迹做一个粗糙的数学模型,也绝对无法做到长时间地去反推和控制庞大的等离子体湍流运动。
因为,流体系统是混沌的!
它对初始值极度敏感。现实中的等离子体流动,你根本给不出绝对精确的初值,而在上亿度的高温下,微小的扰动也是绝对不可避免的。
在蝴蝶效应下,这些微小的误差会在极短的时间内被无限放大,以至于产生完全不可预测的灾难性结果!
在以往,等离子体湍流的运动可以说是一个完全的混沌体系,被西方科学家们称作是上帝的禁区,没人知道随着时间的推移它会演变成什么样子。
而现在,这个被判了死刑的“氦杂质探测方案”之所以变得切实可行……
完全是因为,眼前的陈林已经搞定了最底层的理论基础!
他在NS方程的研究上做出了震惊世界的重大进展,并且利用这个成果,针对性地做出来了一份堪称完美的等离子体湍流数学模型!
有了这份理论基础和算法模型,再通过掺入氩杂质这种极其巧妙的物理探测方法,来获取边界条件和实时数据……
“剩下的,就只是海量的数据计算了!”
彭跃院士双手撑在办公桌上,目光灼灼地看着陈林,“至于计算量,那纯粹就是超算的事情!只要硬件的性能足够强大,那就完全可以解决这些麻烦!”
这就是理论先行的优势,在此之前,全世界都在黑暗中摸索,试图用工程的力大砖飞去对抗混沌的物理规则。
而陈林,则是直接从最底层的数学规律出发,给出了一个降维打击般的解法。
这种顶级前沿的理论突破,所带动的科技发展,在这一刻体现得可谓是淋漓尽致。
彭跃院士看着陈林,心中不禁升起一股难以抑制的激荡。
他太清楚了!
陈林在NS方程上的突破,解决可控核聚变,其实仅仅只是其中的一部分!
在流体力学领域的更多的进步,绝对会随着时间的推移,如雨后春笋般一一出现。
包括华夏的航空航天、高超音速飞行器的气动布局、深海潜航器的减阻、甚至是各种涉及到极其复杂流体力学的尖端武器设备……
都将随着陈林对NS方程的破译,而迎来一场真正意义上的、全方位的飞跃式发展!
这让彭老想起了那位71年前毅然决然从大漂亮回到祖国,成为华夏航天事业奠基人的前辈。
那是彭跃心中最敬仰之人,而如今的陈林,已经像那位让国家握紧了手中剑一样,开始凭借着自己的能力推动着一整个国家的重要领域向前发展。