建立数学模型和
而在此之后,穿过等离子体氦3原子将与靶材料碰撞,反馈出撞击数据同时,从整个体系中脱离。
只要连续不断地对等离子体发射作为“探测器”氦3原子,再收集碰撞产生电磁波数据,以及靶材料上收集到撞击数据,陆舟有信心可以通过数学方法,间接分析出氦3在等离子系统中受到扰动,从而间接反推出系统本身各项属性。
如果这说过于抽象话,可以做个简单类比。
们测量水折射率,如果直接以水本身为研究对象,整个实验毫无疑问是复杂。但如果将束光射入水中,通过观察光与界面夹角变化来计算折射率,整个实验会变得简单许多。
而陆舟实验思路,便是将氦3粒子,作为射入等离子体那道光!
在理论物理学界前沿研究领域中,对于个难以预测混沌系统,比较常见做法便是扔颗粒子进去探探路。
通过对该粒子观察,间接对该系统进行观察。
事实上,陆舟提出这个实验思路,很大程度上源于早些时候他在CERN工作经验。
如果将等离子体所在整个体系看成个被关在黑箱里台球桌,将等离子体当做桌上台球,那再没有什比朝着个固定方向“打杆出去”,更适合摸清球桌上情况。
至于这个被用来当做“白球”粒子,再没有比氦3更合适。
“……们只需要在仿星器第壁上,设置块巴掌大靶材料,用来捕捉从原子枪发射氦3粒子,就能通过记录发射周期内氦3与氚原子碰撞发出电磁波信号、以及最终氦3撞击靶材时携带能量、撞击角动量等等数据,间接分析高温压状态下等离子体携带数据!”
“暂且不说这能不能做到,”盯着陆舟,拉泽尔松教授认真地说道,“你确定有这些数据,处理它们吗?如果们发射N颗粒子,涉及到变量将超过NN次方不只!而且还要考虑到等离子体本身受磁场扰动……”
当个物理模型变量足够庞大,那将是超级计算机都无法完成计算。
然而,拉泽尔松教授话,并没有把陆舟给吓倒。
用肯定语气,陆舟回答拉泽尔松教授质疑:“别人知不知道不确定,但有九成以上把握。”
首先它原子直径足够小,三由两个质子和个中子构成,与氚原子质量接近,原子核结构又更加稳定!不但从概率意义上尽可能避免难以区分多原子碰撞,而且更易于从等离子体中穿过。
要达到氦3与氘发生聚变反应温度,至少得将现有温度和电磁场翻上百倍才能满足,所以哪怕是最终用在仿星器上,基本上也可以忽略掉氦三参与聚变反应这种情形。
所以,用氦3来做这个实验,是再合适不过!
考虑到整个等离子体体系中粒子数量,颗氦3原子对整个体系扰动几乎可以忽略不计。毕竟扔颗原子进去对整个体系影响,可要比插根探针进去小多!
穿过等离子体氦3原子会与体系中粒子发生碰撞,碰撞中产生电磁波作为“声音”,被连接在装置外侧观测设备听到,根据这些数据,可以分析出等离子体内宏观、微观参量。
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