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第三百零三章 任務完成倒計時(9.6K)

作者:新手釣魚人  分類: 科幻 | 超級科技 | 輕松 | 新手釣魚人 | 走進不科學 | 更多標簽...
 
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走進不科學 第三百零三章 任務完成倒計時(9.6K)

實驗室內。

看著一臉求助神色的小麥,徐云的嘴角頓時微微一抽。

好家伙。

難怪這貨一開始會顯得信心十足,一臉我能搞定的模樣。

合著是把實驗室當成了開心辭典,擱這兒場外求助呢.

當然了。

吐槽歸吐槽。

徐云在小麥一開始設計實驗的時候就知道,他的設計肯定達不到預期的效果。

原因很簡單。

在小麥的設計原理中,缺乏了一個最關鍵的要素:

轉換器,或者說換能器。

沒有轉換器進行信號轉換,單靠金屬屑檢波器的原理,必然是沒辦法做到接近一秒的時間差的。

金屬屑真正的價值是可以用于算法輸入,也就是靠著脈沖信號的周期來控制運算——比如說強電流就是算法中的1,弱電流是0等等.....

想要達到時間延遲,必須要將脈沖信號轉換成超聲波,然后再加上一些光柵的小元件才行。

因此眼下擺在徐云面前的,實際上是另一個問題:

該不該出手呢?

隨后他飛快的掃了眼現場,又想到了現如今已經被小麥拎起來跑的世界線,不由幽幽嘆了口氣:

好吧,這似乎也算不上啥問題了

畢竟轉換器這東西相較于真空管的發明,壓根就算不上啥技術壁壘——這里指的是最最最簡單原始的轉換器。

哪怕徐云自己不出手。

以小麥和基爾霍夫的能力,也要不了多久就能攻克這道壁壘。

長的話兩三年,短的話恐怕幾個月就夠了。

徐云上輩子認識一個叫做焰火璀璨的老司機,當初他曾經在悔過椅上說過一句話:

“良家入行最難的永遠是第一步,一旦下了海,從油推變成大葷只是時間問題而已。”

想到這里。

徐云也便不再猶豫,轉身對小麥說道:

“麥克斯韋同學,實不相瞞。”

“當初肥魚先祖在無聊之時,曾經提出過一種設想,就是能否通過技術手段,將曾經發生過的真實場景記錄下來呢?”

“后來他對此做了一些研究,奈何條件有限,最終還是無奈放棄了這個想法。”

“不過這個空想雖然失敗了,但肥魚先祖多多少少也留下了一些成果,不算空手而歸。”

“其中便有一種比較簡單的、能夠將電信號轉換成聲信號的道具。”

小麥聞言一震,連忙追問道:

“羅峰先生,你說的那個道具復雜嗎?或者說需要準備什么材料?”

徐云沉思片刻,余光忽然掃到了身邊的某樣東西,頓時眼前一亮。

只見他將身邊的那個花瓶從瓶頸處拎起,另一只手的手指在瓶身處敲了幾下,瓶身響起了‘叮叮’的脆音:

“就是它。”

小麥身邊的巴貝奇眨了眨眼,先一步問道:

“陶瓷?”

徐云點了點頭,笑著說道:

“沒錯,這個元件的名字,就叫做壓電陶瓷。”

眾所周知。

電信號嚴格來說只記錄了聲壓信息,但響度、頻率之類的其他信息都可以通過聲壓來變換出來。

比如響度實際上跟聲壓強度有關。

頻率信息則通過聲壓進行傅里葉變換得到。

音色則是諧波結構的表現。

也就是波形中,就包括了音量、音色等所有的信息。

因此想要將聲波和電信號互相進行轉換,常見的只有兩種方式:

一是改變電阻。

二就是增加換能器,把機械能轉化成電能。

其實換能器是一個很寬泛的名詞,在聲學中主要是指電聲換能器。

從意義上來說。

換能器就是接收電(或聲)信號,將其轉換成聲(或電)信號的器件,使輸入信號的某些特征在輸出信號中反映出來。

一般情況下。

聲學換能器同樣可以分成兩類:

磁致伸縮式,以及壓電陶瓷式。

徐云這次準備拿出手的便是后者。

壓電陶瓷。

是指一種能夠將機械能和電能互相轉換的功能陶瓷材料,運用到的是壓電效應。

所謂壓電效應是指某些介質在受到機械壓力時,哪怕這種壓力像聲波振動那樣微小,都會產生壓縮或伸長等形狀變化。

從而引起介質表面帶電,這也叫正壓電效應。

反之施加激勵電場,介質將產生機械變形,便是逆壓電效應。

這種效應首次發現于1880年,發現人是居里兄弟,也就是居里夫人的丈夫。

基于這個原理。

在經過一定手段處理后,壓電陶瓷便可以完美的做到聲波和電信號的轉換,屬于一種非常常見的小元件。

后世的手機耳機、蜂鳴器、超聲波探測儀甚至打火機中,都可以見到壓電陶瓷的身影。

國內的風華高科,國瓷材料,潮州三環這幾家公司,也都算是相關技術儲備比較高的翹楚。

而從設計原理上來看。

壓電陶瓷需要的理論依據其實和麥克風差不多,一個是傅里葉變換,另一個就是電磁感應定理。

這也是徐云為啥會選擇把它拿出來的原因——如今這個時間線的工業水平已經無限接近于1900年,以上兩個理論都已經被提出來有一段時間了。

哪怕自己不出手,壓電陶瓷被發明出來也真的只是時間問題罷了。

某種意義上可以這樣說:

在小麥發現了X射線后,這就是必然會出現的一種結果。

想到這里。

徐云不由深吸一口氣,拿起紙和筆,在圖上畫起了示意圖。

壓電陶瓷的元件圖非常簡單,里外里就一個硬幣大小的瓷片,加上一側貼合的電極和振膜——買個帶蜂鳴器的賀年片就能直接看到實物。

因此短短不過兩東的時間,徐云便放下了筆,對眾人道:

“好了。”

小麥連忙拿起徐云的示意圖和巴貝奇看了幾眼,又遞給了法拉第與高斯。

法拉第取過紙抖了抖,一邊看一邊分析了起來:

“增加交流信號驅動,壓電瓷片伸縮致使整體發生彎曲振動...就能把電信號轉化成聲波”

“另一端的振膜在磁場中做切割磁感線運動,從而產生電流,把信號復原成電,轉換的耗時便能產生時間差,妙啊”

不過看著看著,法拉第便忽然意識到了什么。

只見他眉頭一皺,轉頭對徐云說道:

“稍等一下,羅峰同學,我有一個問題。”

徐云眨了眨眼,道:

“法拉第教授,有問題盡管直說,我答不上來的就去燒香問肥魚先祖”

法拉第點點頭,將目光投放到了花瓶身上,指著它道:

“羅峰同學,你看,陶瓷是一種絕緣體,內部無法通電,甚至現如今的一些大型供電設施都是用陶瓷來作為隔斷材料。”

“這種情況下,怎么才能讓電流通過陶瓷,進而使它發生振動和形變呢?”

作為半導體的發現者,法拉第對于物體導電性的敏感度已經達到了近乎本能的高度。

因此在解析徐云思路的同時,他很快也意識到了一個問題:

陶瓷是不導電的。

既然不導電,那么又怎么能做到瓷片伸縮的效果呢?

是肥魚的失誤?

還是說

其中另有乾坤?

看著一臉探究的法拉第,徐云沉思片刻,忽然道:

“法拉第教授,我記得您之前在聊底片的時候曾經說過,您愿意用高斯教授的手稿來換快速曝光的技術。”

“您如今問的問題雖然和底片無關,但同樣是涉及到了一些目前未知的領域,所以您看”

法拉第微微一愣,回過神后豪氣無比的大手一揮:

“這個簡單,三卷手稿換你的技術!”

徐云心跳猛然一漏,不過臉上還是故作不愿:

“法拉第教授,怎么才三卷啊?”

“三卷還是人家的呢,你就知足吧。”

“七卷如何?”

“不可能的,四卷!”

“六卷唄?”

“一口價,五卷!”

“成交!”

“成交!”

看著討價還價后交易成功的一老一少,一旁的高斯有些懵逼的揉了揉眼睛。

這個數學史上穩居前三的大佬眼中,少見的浮現出了濃濃的疑惑:

等等,這倆貨討論的好像是我的手稿吧

可為啥我這個當事人卻成了局外人呢?

而另一邊。

得到了法拉第的允諾后,徐云也就不藏著掖著了,干脆利落的說道:

“法拉第教授,根據肥魚先祖的研究,陶瓷在正常情況下,確實做不到通電時產生拉伸或者收縮。”

“但如果通過某些技術手段進行處理之后,它便可以用于這種特性。”

“肥魚先祖將這個過程稱為.”

“極化!”

眼下法拉第等人已經測量出了電子的荷質比,電荷這個概念更是已經出現了上百年。

因此徐云便直接拿起圖紙,解釋起了原理:

“法拉第教授,您應該知道,從理論上來說,陶瓷內部的電荷分布應該是雜亂而無規律的,對吧?”

法拉第點點頭:

“沒錯。”

徐云便繼續道:

“而要讓陶瓷發生拉伸或者收縮,那么我們便要保證它內部存在一種規律。”

“也就是平衡狀態下電極有平衡電極電勢,而不平衡狀態下電極也有一個電極電勢。”

“能保證二者長期存在一個恒等值的效應,便是極化,這個做法需要很高的電壓以及其他一些手段”

法拉第這次花了點時間思考,方才繼續點起了頭:

“原來如此...我大概懂了。”

“這就好比電荷已經到達了電極處,但得電荷的物質還沒來得及去拿,于是電荷便積累了下來,電極也因此偏移了平衡電勢。”

“發生電極反應時,電極電勢偏離平衡電極電勢的現象就是極化,羅峰同學,我說的對嗎?”

徐云微微一怔。

下一秒。

一股酥麻感從尾椎升起,直竄頭皮。

1850年真的到處都是掛壁啊

自己不過只是從表象解釋了幾句,法拉第就一眼看到了本質,這你敢信?

極化。

這個概念哪怕在后世,都是個解釋起來很復雜的概念。

涉及到了過電位、交換電流密度、雙曲正弦函數型等一大堆范疇。(推薦查全性院士的《電極過程動力學》和北航李狄的《電化學原理》)

再深入下去,還會涉及到瞬時電場矢量、時變場以及Jones矢量.....也就是完全極化波等等。

至于壓電陶瓷的極化,則是與陶瓷內部的各晶粒有關。

這些晶粒具有鐵電性,但是其自發極化電疇的取向是完全隨機的,宏觀上并不具有極化強度。

不過在高壓直流電場作用下,電疇會沿電場方向定向排列。

而且在電場去除后,這種定向狀態大部分能夠被保留下來,從而令陶瓷呈現壓電效應。

徐云目前只能解釋到‘電荷’這個范疇,甚至連‘電子’這個層級都不能太過深入。

但縱使如此。

法拉第也一眼看到了這個區間內最極限的真相。

實在是太可怕了

不過想想他的貢獻,這倒似乎也挺正常的——這位可是憑借一己之力,推開了第二次工業革命大門的神人來著。

如果硬要搞個排名的話。

1850年科學界的陣容,無論是物理史還是數學史上都能穩居前四——如果小麥和基爾霍夫黎曼老湯四人能夠早出生十年,1850年的這套陣容甚至有機會沖擊第二的寶座。

想到這些,徐云也便釋然了。

隨后他再次拿起筆,開始寫起了極化流程:

“在無水乙醇介質中用磨機球磨十二小時,將濕料在一定溫度下烘干,然后置于帶蓋鋼玉坩堝中,在700900℃下預燒兩小時”

“取出后在相同條件下進行二次球磨30分鐘,將濕料在一定溫度下烘干即得到預燒粉體,在預燒粉體中加入質量分數為5的鈣鈦礦進行造粒”

“將陶瓷圓片打磨拋光、清洗、烘干,在兩面涂覆銀漿,于一定溫度下燒滲銀電極.....”

“被銀后在120℃的硅油中加電壓3000Vmm1,極化30分鐘,在室溫下靜置一天后測試其電性能”

作為凝聚態物理的在讀生,徐云對于壓電陶瓷制備方式的掌握度可以說刻進了骨子里。

比如說烘干溫度是70度,燒滲銀電極是850度等等,這些數據他都倒背如流。

不過出于低調考慮,他這次沒有將具體的數據寫清楚——畢竟這是‘肥魚’的成果嘛。

反正劍橋大學家大業大。

實在不行就慢慢實驗摸索,用窮舉法嘗試,總是能確定出最合適的實驗溫度的。

待壓電陶瓷的環節順利突破,分析機在設備上的核心難點基本上可以宣告清零。

剩下的,便是阿達負責的代碼編寫的問題了。

換而言之。

徐云離完成任務的那天,也越來越近了

十五分鐘后。

徐云將寫好的配方交給了基爾霍夫。

這位德國人當即離開實驗室,以法拉第助手的身份前去準備起了壓電陶瓷的制備。

待基爾霍夫離開后,法拉第拿起茶杯抿了口水,打算宣布散場。

不過話將出口之際,他忽然頓住了。

徐云見狀不由與小麥和黎曼對視一眼,出聲問道:

“您怎么了嗎,法拉第教授?”

法拉第聞言輕輕點了點頭,答道:

“沒什么大問題,只是突然想起了一件小事。”

眾人連忙擺出洗耳恭聽狀。

只見法拉第環視了實驗室一圈,目光最后落在了真空管設備上,說道:

“今天大家只顧著做實驗到現在,估計都忘了一件事——之前計算出荷質比的微粒也好,這道神秘射線也罷,我們都還沒給它們取名字呢。”

眾人聞言一愣,旋即先后恍然。

對哦。

除了剛剛在計算機上運用的真空管衍生改良之外。

法拉第他們今天算是主動和被動兼具的做了三個實驗,其中只有陰極射線在一開始就被取了名字。

剩下的陰極射線中那個比氫原子還小的微粒,以及可以照射魚骨的神秘射線,可通通都還沒命名呢。

早先提及過。

目前已知最小的粒子是原子。

這個名字隨著道爾頓原子論的提出,已經成為了一個普眾化的概念。

而法拉第等人新發現的帶電粒子質量只有原子的千分之一,即10的負3次方。

用量級來描述就是差了三個級別,帶電粒子顯然不再適合套用原子這個名字了。

徐云作為后世來人,自然知道這個粒子叫做電子,在2022年都是最小的微粒之一。

但問題是.

電子的命名人是JJ湯姆遜,如今這位別說受精卵了,連他爹都還只是個單身狗呢。

X射線也是同理。

倫琴如今雖然比jj湯姆遜好點,但也依舊只是個穿著開襠褲的小娃娃,年紀不過五歲。

在這種情況下。

倫琴也好,jj湯姆遜也罷,他們已經不可能影響到X射線和電子的取名了。

法拉第和高斯韋伯三人,真的能想到和歷史上一樣的名字嗎?

隨后法拉第想了想,轉頭對高斯道:

“弗里德里希,你對那道神秘射線有什么想法嗎?”

“我嗎?”

高斯眨了眨眼,沉吟少頃,緩緩道:

“邁克爾,你說叫它內巴斯特光線如何?”

徐云:“?!”

不過徐云還沒來得及開口,法拉第便先一步搖起了頭:

“不好不好,名字太難記了,要不叫它哉佩利傲光線怎么樣?”

“不怎么樣,我覺得內巴斯特最好聽!”

“口胡,明明是哉佩利傲更高,一聽就很有力量!”

徐云繼續:“”

好在此時,相對比較可靠的韋伯說話了:

“邁克爾,弗里德里希,這道光線可是麥克斯韋同學發現的,我覺得把命名權交給他如何?”

聽到韋伯的這番話。

原本還在爭論的法拉第和高斯不由停下了動作,對視一眼,旋即齊齊點頭:

“也好,就交給麥克斯韋吧。”

說完法拉第便看向小麥,對這位蘇格蘭小青年說道:

“麥克斯韋,就由你來取個名字吧。”

小麥原本還在旁邊吃瓜呢,結果忽然發現手里的瓜忽然直愣愣的砸到了自己臉上,表情不由有些愕然。

不過很快。

他的心態便調整了過來,畢竟這是一件很有意義并且可以說是很榮耀的事兒。

只見他沉吟片刻,慢慢說道:

“幾位教授,今天發現的這道光線的所有表現都沖擊到了我們的固有觀念,內外充滿了迷幻與未知,就像是一個模糊的未知數。”

“而數學中的未知數,往往用X來表示。”

“所以...我感覺‘X射線’或許是個不錯的名字。”

“X射線?”

法拉第在嘴中重復了一遍這個名詞,眼睛逐漸亮了起來。

在人類漫長的文明史中,各個民族、地域對于‘未知數’的稱呼也各有不同。

例如華夏把未知數叫做元,天元地元說的就是這玩意兒。

埃及則叫做‘繆午’,發音起來跟貓在叫似的.....

而歐洲對于未知數的表達則不太一樣,在公元前到17世紀之間都相當凌亂,各有各的叫法。

比如古希臘的丟番圖用Ξ、Π、ξ來表示未知數,彪特用過A、B、C表示、韋達用的則是A、E、I。

這種亂象一直持續到了1637年。

笛卡兒在《幾何學》中第一次使用了X、Y、Z表示正數的未知數,并且一直延續到了現在。

而XYZ三個未知數中,X的排名又是頭一位,代表著起始。

以此來表示未知射線,似乎確實是個不錯的選擇。

簡潔好記,同時又有意義。

只見法拉第和高斯、韋伯彼此對視一眼,甚至不需要出聲討論,三人便同時點起了頭。

于是乎。

X射線。

這個與本土歷史相同的名字,同樣出現在了這個時間里。

在給X射線取完名字后。

法拉第又看向了徐云,笑容真誠的問道:

“羅峰同學,接下來我們該給微粒取名了——肥魚先生有給它命過名嗎?”

徐云沉默片刻,搖了搖頭:

“沒有。”

法拉第想了想,又問道:

“那么在東方文化中,有什么描寫極小物質的詞語嗎?”

眼見法拉第兩番話都圍繞著肥魚和東方,再看看對方臉上的笑容和灑脫,徐云的心中不由閃過了一絲恍然。

其實剛才他還在納悶呢:

X射線的發現順序明明要在電子之后,為什么卻偏偏先被拿出來取名呢?

一開始他還以為是法拉第隨意做出的選擇,但現在看看.

原來根由在這兒:

他們不愿居功于己。

比起帶電粒子,X射線的發現無疑帶著極強的巧合性。

加之‘肥魚’所處的時代底片尚未出現,肥魚無論如何都不可能掌握X射線的特性。

因此法拉第便很坦然的將命名權進行了內部分享——整個過程都是他們幾人共同協作完成的,沒有依靠任何外力。

但電子卻不一樣。

無論是真空管還是其他實驗思路,都是‘肥魚’在‘死前’就設計好的方案。

法拉第等人頂多算是驗證了肥魚的猜想,不能算是第一發現人。

加之這幾位大佬的人品在歷史上又是個頂個的好:

法拉第從未抹黑過他人,還把自己收入的一半拿來救濟窮人。

高斯性格相對冷漠一點,不擅言語。

但對于弟子或者求學的其他數學家,基本上都是有信必回,甚至主動承擔了許多非弟子但有潛力的學生的學費。

韋伯就更別說了。

哥廷根七君子,為了正義連命都可以不要,和紐曼推導出了法拉第定律,為了致敬直接用法拉第的名字命名,死后把所有錢都捐給了萊比錫大學。

在人品這塊,兩個集團軍的小牛都不夠他們打的。

因此他們便不打算居功于己,而是想著把電子...或者說未知微粒和肥魚掛鉤,以此來致敬這位先賢。

厚道人.JPG。

不過雖然法拉第在這方面展露出了好意,徐云卻并沒有將電子的命名權占為己有的想法。

因為電子與楊輝三角之類的不同。

在原本歷史中,它的發現過程與華夏先賢并沒有多大關系。

楊輝三角在華夏歷史中有明確的文獻記載和出土文物佐證,比帕斯卡早了足足393年——這還是沒算賈憲成果的數字。

如果老賈有實際書籍出土,這個時間還可以提前六百年。

因此對于小牛副本時的徐云來說。

將屬于老祖宗的拿回到手里,這事兒他做的坦然無愧,一點都不會覺得對不起帕斯卡。

但電子卻不一樣。

華夏古代對于微粒的認知并不深,絕大多數都僅限于哲學范疇。

固然有人從物理角度發出思考,但受限于科技水平,他們也幾乎沒有取得過什么實質性的成果。

電子屬于近代物理學體系才會接觸到的內容,屬于別人家的財富。

古語有云。

君子愛財,取之有道。

如果啥都要扣上華夏的buff,那么咱們豈不是和棒子無異了嗎?

想到這里。

徐云不由表情一正,對法拉第說道:

“法拉第先生,東方最小之物為凢,此物細如針尖,非囚者不可得見。”

“不過凢再小,離這種微粒還是有所區別的。”

接著他頓了頓,正準備推辭的時候,腦海中忽然冒出了另一個想法,便又說道:

“對了,法拉第第教授,我記得科學界為了紀念您的貢獻,用您的名字定義了一個物理量?”

法拉第輕輕點了點頭,雖然不清楚徐云為什么提這茬,臉上還是隱約揚起一絲自豪:

“沒錯,是電容的標準單位——雖然目前還沒有以官方的名義定義,但歐洲已經基本上都默認使用這個單位了。”

“如今電學的物理單位越來越多,或許再過幾年,便會舉行一次國際范疇的電學大會,徹底將一些單位定下來。”

徐云跟著點了點頭。

電容的單位和庫倫安培一樣,真正被全球定義的場合是1881年的全球國際電氣大會。

但大會只是為了給那七個單位蓋個終章,在此之前,它們在歐洲早就流通數十甚至上百年了。

隨后徐云微微一笑,說道:

“法拉第教授,那可真是太巧了。”

“您看啊,這個未知微粒帶的是負電,會被電容吸收,而電容的標準單位反饋的又是多少庫倫庫的電荷會產生的勢能差。”

“既然如此,我提議,不如就用電容的單位法拉來命名吧,也就是”

“法拉粒!”

昨天睡了十五個小時,但每次都是睡四五個小時就醒一次,過了一會兒又犯困,如此反復,效率低的可怕。

誰有沒有辦法能快速調整生物鐘的啊,快瘋了。


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