lore Đọc truyện online

Chương 382: Kỹ thuật thăm dò bằng đầu dò ba nguyên tử

9,969 Nhấn vào nội dung để bình luận hoặc báo lỗi.

Trong các lĩnh vực nghiên cứu tiên phong của giới vật lý Học Giới, đối với những hệ thống hỗn loạn khó dự đoán, phương pháp thông thường là thả một hạt vào để tìm hiểu cấu trúc của hệ thống đó. Bằng cách quan sát hành vi của hạt này, chúng ta có thể gián tiếp nghiên cứu toàn bộ hệ thống. Thực ra, ý tưởng thí nghiệm này của Lục Chu phần lớn xuất phát từ kinh nghiệm làm việc của anh ấy tạiERN trước đây. Nếu coi toàn bộ hệ thống plasma như một bàn bóng bầu dục được đặt trong một chiếc hộp đen, và xem plasma như những quả bóng trên bàn, thì không có gì thích hợp hơn việc “đánh một quả bóng theo một hướng cố định” để tìm hiểu rõ hơn về cấu trúc bên trong bàn đó. Và đối với hạt được sử dụng làm “quả bóng trắng”, thì không có gì thích hợp hơn heli-3. Đầu tiên, đường kính nguyên tử của heli-3 rất nhỏ; nó được cấu thành từ hai proton và một neutron, với khối lượng gần bằng khối lượng nguyên tử của tritium, và cấu trúc hạt nhân của nó cũng rất ổn định! Điều này không chỉ giúp tránh được những va chạm giữa nhiều nguyên tử mà khó có thể phân biệt được, mà còn giúp heli-3 dễ dàng di chuyển qua hệ thống plasma hơn. Để đạt được nhiệt độ cần thiết cho phản ứng hợp nhất giữa heli-3 và deuterium, chúng ta cần tăng nhiệt độ và điện từ trường hiện tại gấp khoảng một trăm lần; vì vậy, ngay cả khi heli-3 được sử dụng trong các thiết bị mô phỏng sao, tình trạng heli-3 tham gia vào phản ứng hợp nhất cũng có thể bị bỏ qua. Do đó, việc sử dụng heli-3 cho thí nghiệm này là hoàn toàn phù hợp. Xét đến số lượng hạt trong toàn bộ hệ thống plasma, sự ảnh hưởng của một nguyên tử heli-3 đối với toàn bộ hệ thống gần như có thể bị bỏ qua. Dù sao thì việc thả một nguyên tử vào hệ thống cũng ít tác động hơn nhiều so với việc đưa một cái dò vào đó! Khi heli-3 di chuyển qua hệ thống plasma, nó sẽ va chạm với các hạt khác trong hệ thống; những sóng điện từ sinh ra từ các va chạm này sẽ được các thiết bị quan sát bên ngoài thu nhận lại, và thông qua những dữ liệu này, chúng ta có thể phân tích các thông số vật lý về cấu trúc và hoạt động của plasma. Sau đó, heli-3 sẽ va chạm với vật liệu mục tiêu, tạo ra dữ liệu về các va chạm đó và sau đó thoát ra khỏi hệ thống. Chỉ cần liên tục phóng heli-3 vào hệ thống plasma, thu thập dữ liệu về sóng điện từ sinh ra từ các va chạm, cùng với dữ liệu về các va chạm với vật liệu mục tiêu, Lục Chu tin rằng mình có thể sử dụng các phương pháp toán học để gián tiếp phân tích những ảnh hưởng mà heli-3 phải chịu trong hệ thống plasma, từ đó suy luận ra các đặc tính của chính hệ thống đó. Nếu nói cách

Nhưng nếu chiếu một chùm sáng vào nước và tính toán hệ số khúc xạ thông qua việc quan sát sự thay đổi của góc tạo bởi chùm sáng với bề mặt phân cực, thì toàn bộ thí nghiệm sẽ trở nên đơn giản hơn rất nhiều.

Và ý tưởng thí nghiệm của Lục Chu chính là sử dụng các hạt heli-3 làm nguồn sáng được chiếu vào plasma!

“…Chúng ta chỉ cần lắp đặt một tấm vật liệu nhỏ có kích thước bằng bàn tay trên bức tường bên trong thiết bị mô phỏng sao, để thu nhận các hạt heli-3 được phóng ra từ khẩu súng nguyên tử. Bằng cách ghi lại các tín hiệu sóng điện từ phát sinh khi các hạt heli-3 va chạm với các nguyên tử triti trong chu kỳ phóng, cũng như lượng năng lượng và động lượng angular mà các hạt này mang theo khi đập vào vật liệu đích, chúng ta có thể phân tích gián tiếp các dữ liệu liên quan đến plasma trong trạng thái áp suất và nhiệt độ cao!”

“Tôi không dám chắc liệu điều này có thể thực hiện được hay không,” Giáo sư Razelson nhìn chằm chằm vào Lục Chu và nói một cách nghiêm túc, “Nhưng bạn có chắc rằng với những dữ liệu đó, bạn có thể xử lý chúng được không? Nếu chúng ta phóng ra nhiều hạt, số lượng biến số liên quan sẽ vượt xa mức lũy thừa của số nhiêu lần! Hơn nữa, chúng ta còn phải xem xét đến sự ảnh hưởng của từ trường đối với bản thân plasma…”

Khi số lượng biến số trong một mô hình vật lý trở nên quá lớn, thậm chí cả máy tính siêu tốc cũng không thể thực hiện được việc tính toán đó.

Tuy nhiên, những lời của Giáo sư Razelson không hề làm Lục Chu nản lòng.

Với giọng điệu chắc chắn, Lục Chu trả lời những nghi ngờ của giáo sư: “Tôi không chắc liệu người khác có tin hay không, nhưng tôi tin rằng khả năng thành công của mình lên đến hơn 90%.”

Việc xây dựng mô hình toán học và giải quyết các mô hình đó là hai khái niệm hoàn toàn khác nhau. Mặc dù số lượng biến số có vẻ rất lớn, nhưng thực tế thì những vấn đề đó chỉ cần sự hỗ trợ của máy tính siêu tốc mới có thể giải quyết được.

Nếu chỉ đơn thuần là xây dựng mô hình lý thuyết, Lục Chu vẫn rất tự tin vào khả năng của mình.

Ánh mắt giáo sư Razelson lóe lên một tia do dự; ông vẫn không thể tin rằng Lục Chu có thể thực hiện được ý tưởng đó.

Về mặt lý thuyết, con đường này có vẻ khả thi, nhưng điều kiện tiên quyết là Lục Chu phải thực sự có thể xây dựng được mô hình lý thuyết dựa trên những dữ liệu về sóng điện từ phát ra từ các hạt heli-3.

Nếu những dữ liệu thu thập được không thể được sử dụng một cách hiệu quả, thì dù họ cuối cùng có thành công đi nữa, cũng chỉ là uổng công mà thôi.

Những dữ liệu không thể được sử dụng cũng chẳng khác gì “tiếng ồn” trong quá trình thí nghiệm.

“

Giáo sư Razelson không nói gì, nhưng ánh mắt của ông đã nói lên suy nghĩ của mình.

Lục Chu không nản lòng và tiếp tục nói:

“Nhưng tôi muốn nói với bạn rằng, những thứ tôi đang nghiên cứu, về cơ bản, đều là việc xử lý dữ liệu. Và quy mô dữ liệu mà tôi đã xử lý thì không hề nhỏ hơn so với lượng dữ liệu mà chúng ta sắp phải đối mặt!”

Lần này, giáo sư Razelson thực sự im lặng, dường như đang suy ngẫm.

Thấy ông không nói gì, Lục Chu tiếp tục nói bên cạnh ông:

“Hãy tin tôi, nghe có vẻ khó khăn, nhưng điều đó không đến mức không thể giải quyết được! Điều chúng ta cần làm chỉ là đưa một thiết bị gọi là heli-3 vào trong plasma. Điều duy nhất có vẻ kỳ lạ là kích thước của nó chỉ bằng một nguyên tử.”

“Nếu chúng ta thành công…”

Ngập ngừng một lát, Lục Chu nhìn thẳng vào mắt ông và nói một cách nghiêm túc: “Điều này chắc chắn sẽ là một phát minh xứng đáng với Giải Nobel.”

Giải Nobel không chỉ dành cho những khám phá lý thuyết vĩ đại, mà còn trao tặng cho những phát minh quan trọng có thể thay đổi nền văn minh loài người.

Chẳng hạn, vào tháng 10 năm nay, Giải Nobel Hóa học đã được trao cho ba nhà khoa học đã phát minh ra kính hiển vi điện tử đông lạnh, bởi vì các nhà sinh học đã thực sự thuận lợi rất nhiều trong công việc nghiên cứu nhờ vào phát minh này.

Như lời đùa của ông Qiu, nếu thực sự có thể thiết lập một phương pháp quan sát để theo dõi trực tiếp các thông số vĩ mô và vi mô của hệ thống plasma ở trạng thái nhiệt độ và áp suất cao, thì điều đó sẽ có tác động rất lớn đối với sự phát triển của ngành vật lý plasma.

Hơn nữa, không nghi ngờ gì nữa, công nghệ này chắc chắn sẽ thúc đẩy sự phát triển của toàn bộ lĩnh vực năng lượng hợp nhất có kiểm soát!

“Nghe có vẻ…”

Giáo sư Razelson tháo chiếc kính trên mũi xuống, run rẩy lấy khăn lau kính ra từ túi quần và liên tục lau chiếc kính. Càng lau, chiếc kính càng sáng, và đồng thời, ánh mắt ông cũng trở nên hào hứng hơn.

Tuy nhiên, ông vẫn chưa quyết định được.

Sau gần mười phút, Lục Chu nhìn đồng hồ.

Đúng lúc Lục Chu định từ bỏ việc thuyết phục và tìm người khác hợp tác, giáo sư Razelson bỗng nhiên lại đeo kính trở lại.

Khi ông nhìn Lục Chu lần nữa, trong ánh mắt đục ngầu của mình, không còn dấu vết nào của sự coi thường nữa.

Thay vào đó là…

Sự hào hứng!

“…Nghe có vẻ, điều này thật sự rất thú vị!”

Nghe thấy câu nói này, Lục Chu cuối cùng cũng thở phào nhẹ nhõm, nụ cười hiện lên trên khuôn mặt anh, và anh đưa tay ra.

“Rất vui khi được nghe câu trả lời này.”

Dù sao thì, câu trả lời mà anh nhận được cũng không phải là “Điều này nghe có vẻ không thực tế chút nào”.

…

Việc thuyết phục được giáo sư Räselson đã giúp Lục Chu tránh khỏi rất nhiều rắc rối.

Phòng thí nghiệm Vật lý Plazma của Đại học Princeton sở hữu trình độ hàng đầu thế giới, và còn có các thỏa thuận nghiên cứu liên kết với nhiều tổ chức nghiên cứu về hợp nhất hạt nhân có kiểm soát trên toàn thế giới; về cả nguồn lực lẫn nhân tài, họ đều chiếm ưu thế rõ rệt.

Điều này là điều mà các tổ chức nghiên cứu khác không có được.

Nếu cuối cùng giáo sư Räselson vẫn không đồng ý, Lục Chu cũng chỉ còn cách gửi một bức thư cho Học viện Max Planck, để xem xét khả năng trở thành nhà nghiên cứu thăm viếng tại Phòng thí nghiệm Vật lý Plazma của học viện đó.

Còn việc tự bỏ tiền ra xây dựng một phòng thí nghiệm có khả năng nghiên cứu sánh ngang với PPPL...

Không kể đến những nguồn lực khoa học mà tiền không thể mua được, thì rõ ràng là vài tỷ đô la cũng chưa đủ.

Sau khi đạt được thỏa thuận hợp tác nghiên cứu với giáo sư Räselson, để thuận tiện cho việc thảo luận, Lục Chu đã tham khảo ý kiến của các chuyên gia khác trong viện và đặt tên cho công nghệ này là “đầu dò nguyên tử he3”.

Còn tên của nhóm dự án thì càng đơn giản và rõ ràng hơn, chỉ gồm ba ký tự:

“he-3”

Trong những ngày tiếp theo, Lục Chu hầu như lúc nào cũng đi lại giữa Cao đẳng nghiên cứu viện và Phòng thí nghiệm Vật lý Plazma; hoặc là đọc các tài liệu liên quan đến nghiên cứu về plazma, hoặc là tham gia các cuộc họp cùng giáo sư Räselson cùng các chuyên gia và kỹ sư vật lý plazma của nhóm dự án “he-3” để trao đổi ý kiến về thiết kế thí nghiệm cụ thể.

Rõ ràng là, việc kết thúc giai đoạn nghiên cứu lý thuyết không hề khiến Lục Chu trở nên rảnh rỗi hơn; ngược lại, những công việc mới tiếp theo còn khiến anh bận rộn hơn nữa.

Trong lúc Lục Chu đang bận rộn với dự án “he-3”, thì không biết từ lúc nào mà số tập mới của Tạp chí Toán học Niên kỳ đã được xuất bản.

Bài báo mà anh gửi đến Tạp chí Toán học Niên kỳ cũng đã chính thức được công bố, và nhận được sự quan tâm từ các đồng nghiệp trong lĩnh vực phương trình vi phân.

Đối với việc công bố những kết quả nghiên cứu ở giai đoạn này, Lục Chu không quá quan tâm đến phản ứng của toán học Giới.

Ít nhất theo quan điểm của anh, đây không phải là một nghiên cứu Thành Quả đặc biệt nổi bật; nói chung, chỉ là một đóng góp nhỏ bé dựa trên nền tảng của những nghiên cứu trước đó mà thôi.

Tuy nhiên, đôi khi số phận lại

1/1 0%