第四百七十五章 乞丐版重力梯度儀,搞定

走進不科學 第四百七十五章 乞丐版重力梯度儀,搞定

“加個晶格做中繼？“

聽到徐云口中冒出的這句話。

包括黃雨婷和葛同友在內，所有人頓時為之一愣。

黃雨婷隱隱感覺自己似乎抓到了什么東西，但細思之際卻又什么都沒有。

于是她思索片刻，一臉求教的對徐云問道：

“徐博士，能麻煩你說詳細一點兒嗎？”

徐云說了聲沒問題，走到桌面的LED屏幕邊，指著原先的結構圖說道：

“黃教授，按您原先的想法，三維靜電場的失量交互點應該在導體表面中心，對吧？”

黃雨婷點了點頭：

“沒錯。”

學過高中物理的同學應該都知道。

電荷周圍存在電場，電荷和電荷之間有力的作用，這個作用就是依靠電場來傳遞的。

僅由靜止的電荷產生的電場，稱為靜電場。

高中物理書中常用電場線來大致描述場強的大小和方向，電場線是一束有向曲線，其疏密表示場強大小。

也就是電場線越密則場強越大，其切線方向表示場強方向。

這算是靜電場的入門概念，死去的高中知識突然開始攻擊我.JPG。

不過電場線雖然很直觀，但它實際上并不夠精確，只是為了讓初學者認為物理很好學然后入坑....咳咳，為了方便初學者理解罷了。

因為空間中每一點都存在電場，但顯然你不可能畫出穿過每一點的電場線。

另外用疏密來表示場強的大小也有些模湖，所以就需要借助公式來精確表達以上那些特征。

具體的推導過程此處不多贅述，總之要利用到多元微積分中的場論概念，最終可以得到靜電場高斯定理。

黃雨婷設計的三只測量臂可以看成是三個軸，與內部導體在失量上形成了一個球殼對稱帶電體。

這個球殼對稱帶電體是符合靜電場高斯定理的。

也就是高斯面內電荷量為0，又因為對稱不可能某局部有正通量，某局部有負通量。

因此球殼內部的電場恒為0。

當然了。

這里的‘球殼’是一個概念范疇，三只測量臂組成的軸空間可以視作一個等價的模型，并不是真正的球。

而這個三位靜電場的失量交互點就應該在垂直于高斯面的二分之一點，也就是導體表面中心。

隨后徐云組織了一番語言，又繼續說道：

“您看啊，黃姐，孤點粒子不帶電，測量模組的設備又很輕，每個模組的總重量是1145.14克。”

“所以在俯視圖角度上來看，三只測量臂可以擺成120度間隔的類似奔馳車標的模樣。”

“一只測量臂有兩個測量模組，六個測量模組之間彼此收到的場強相等，這樣一個拉普拉斯方程就成立了，那么邊值條件V(R，θ)就是0∞(AlRl)Pl(cosθ)V0(θ).....”

徐云飛快的寫下了一行算式，接著繼續說道：

“再根據勒讓德多項式的正交性把x換成cosθ，變一下上下限，再微分一下，邊值條件兩邊同乘一個拉格朗日插值”

在之前的發布會過程中。

徐云為了能夠跟上大老們的計算速度，接連激活了狄利克雷和艾森斯坦兩張思維卡。

在兩張思維卡的協助下。

目前徐云在數學方面的計算能力已經得到了一個巨大的進步，甚至已經不比他的物理水平低多少了。

如果再這樣成長下去，他或許能成為下一個數學物理同樣頂尖的多面手。

因此很快。

一個優化后的方程便呈現在了眾人面前：

到了這一步。

即便是搞機械工程的李華也很快理解了徐云的意思，若有所思的摸了摸了下巴：

“徐博士，你是說增加一個高密度的晶格，通過晶格的類光場效果，把外源場給偏導開來？”

徐云點點頭，示意他說的沒錯：

“沒錯，李工，雖然晶格偏導只能做到一個數值較高的近似情境，但咱們本身測量模組的精度就已經很高了。”

“即便讓他下降它一個...不，甚至下降兩個量級，理論上也依舊可以達到國際先進水平。”

“等有條件的時候再次進行密度優化和偏導抵消，完全有可能做到真正的消除三維靜電場的影響。”

聽到徐云這番話。

黃雨婷忍不住與葛同友對視一眼，二人都從彼此的眼中看出了一個想法：

有門兒！

電場依賴于質量存在，也就是三根測量臂只要運作，就必然會有一個三維靜電場的干擾出現。

黃雨婷原先的想法是通過內部導體形成平衡，而徐云的思路則是直接從三維場的‘軸’間進行修正。

根據徐云計算出來的方程通解不難看出。

一個直徑長度為L的六方體晶格，理論上是可以對三維場進行一定程度的偏導的。

單位面積內的晶格數量越多，三維場偏導的程度就越高。

這個通解其實是有雛形的，也就是PN結的導通截至原理。

Pregion中的空穴帶正電，Nregion中的電子帶負電，空穴移動的方向可以理解為電流的流動方向。

在耗盡層處。

有少量自由移動的電子和空穴相互“中和”。

這個平衡就叫做動態平衡，這時候三維場就被修正對沖了。

當然了。

對于一些LSP的鮮為人同學，上面這句話可能只能看到穴啊、流啊、沖啊這些字眼。

面對徐云提出的這個方案。

黃雨婷飛快的在腦海中思考了一會兒，接著抬起頭，對葛同友問道：

“葛教授，您這邊有小木屋嗎？”

“當然有。”

葛同友點點頭，走到桌邊在屏幕上鼓搗了幾下，很快調出了一個界面：

“這就是了。”

黃雨婷所說的小木屋不是木頭做的屋子，而是中科院系統內為儀器設計所研發出的一個系統。

小木屋功能上有些類似徐云當初所用的‘極光’，不過極光的使用領域主要在高能物理這塊就是了。

除此以外。

小木屋真正的名稱其實叫做CASID，其中CAS就是中科院eseAcademyofSces的開頭字母縮寫。

ID則代表著IDesign，也就是儀器研發。

小木屋這個綽號的由來則一直都是個未解之謎，似乎從1314年左右開始突然毫無征兆的興起，然后喊著喊著就都成小木屋了。（要是有知道原因的同學可以留個眼，我好奇好幾年了，一直沒人能解答，都是說跟著別人喊的....）

西昌衛星發射基地作為國內衛星研發中底，配套的小木屋權限自然比黃雨婷擁有的還要高一些。

因此她也沒有切換賬號，就這樣飛快的輸入起了相關參數。

“角度120度”

“區域比例37.8”

“通行截面17.23cm2.....”

“扭矩系數0.6657.....”

幾分鐘后。

黃雨婷勐然抬起頭，對徐云和葛同友說道：

“葛教授，徐博士，50X50分布的晶格理論平衡率出來了，有98.54！”

“對測量精度的誤差.....尤其是永陵那種小型區域的探測誤差，基本可以忽略不計！”

葛同友聞言一愣，旋即臉上也冒出了一股欣喜和強烈的意外：

“98.54？平衡率這么高？”

從那個年代走過來的葛同友做事一向求穩，某種意義上來說算是一個悲觀主義者，凡事都考慮最壞的結果。

原先在他想來，平衡率能穩在95就不錯了。

畢竟5誤差，在情理和技術上都是可以接受的嘛。

結果沒想到的是

黃雨婷計算出來的平衡率居然能達到98.54，這著實是個意外之喜，代表著連其余附加的優化都不需要考慮了。

看著驚喜交加的葛同友，黃雨婷又把目光放到了徐云身上，贊嘆道：

“徐博士，沒想到你個搞理論物理和生物的天才，在應用物理這塊的思維也這么敏捷。”

“要不是你想出的這個點子，我們這次恐怕就很難了，至少要多花上幾天的時間。”

徐云聞言忍不住摸了摸鼻子，沒有說話。

確實。

他并不是應用物理方面的專家，設備構造這塊接觸的不深，但問題是.....

在之前獲得的獎勵里頭，是有一張重力梯度儀圖紙的存在的。

雖然平衡和測量都要徐云自己去做，但結構方面卻有圖示。

只是徐云的專業和應用物理....或者說結構設計沒有交集，一直不方便拿出來罷了。

但完整圖示雖然不好拿出手，但在一些細節上給個小建議就是另一回事了——哪怕是外行人也都有個靈光一閃的時刻呢。

此前提及過。

重力梯度儀的三維化是今后的發展方向，因為垂直的Fzz這個誤差必須要去除。

也就是徐云拿到的那張圖紙上便有了對應的解決方案。

因此徐云很輕松的靠著‘靈光一閃’，就把這個解決方案給拿出了手。

當然了。

圖紙上的晶格板規格要比西昌發射基地目前所能制造出來的高很多，徐云想要達到100的平衡率必然是癡人說夢。

但即便是98.54這個數字，卻也足夠他們應付接下來的事兒了。

隨后黃雨婷又與葛同友等人再討論了一下方案的可行性，最終一致通過了徐云的這個提議。

第一個問題，至此順利解決。

接著葛同友看了眼身邊的李華，對他說道：

“老李，晶格方面的事情就麻煩你了。”

“50x50規格的晶格板制備起來有一定難度，咱們中心肯定是搞不出來的，可能需要友方單位出面協作才行。”

李華點點頭，語氣很堅定：

“沒問題，這事兒我一定辦好！”

葛同友沒有說出具體協作單位的名字，但50x50的晶格板能生產出來的企業本就不多，或者說屈指可數。

加之川省的特殊戰略地位，葛同友所指的單位自然就呼之欲出了

待李華離去后。

心情好了不少的黃雨婷歸回原位，絲毫沒有倦意，笑著對葛同友道：

“葛教授，您說的第一個問題解決了，那么第二個呢？”

“第二個啊.....”

葛同友聞言掀了掀眉毛，臉上的表情比起之前相對從容了不少：

“第二個問題相對簡單一點，就是根據我們了解到的信息，永陵地宮位于地下深處，內部積水較多，地宮內的各種器具數量也不少。”

“而徐博士他們所想尋找的《永樂大典》，假設...我是說假設啊，假設它真的存在，那么只能位于地宮的更下一層。”

“如此一來，重力梯度儀的結構上就要進行一個微調。”

“否則固液區域快速變化的話勢必會影響總電流密度，從而導致設備失效甚至損毀。”

葛同友說完，徐云也跟著點了點頭。

除了他本人之外，世人目前對永陵內是否存在《永樂大典》這個問題尚無定論。

但可以肯定的一點是。

永陵地宮的內部必然存在著大量的積水，甚至已經淹沒了狄公。

實際上不僅僅是永陵。

現存的十三陵....不，應該說現存的大多數皇帝陵寢中，都有不同程度的積水。

清代的帝陵進水現象更嚴重，孫殿英盜墓的時候乾隆的棺材甚至在水里漂了幾十年，畫風太美不敢看。

而對于重力梯度儀來說。

固液共存的狀態雖然不會影響精度，但卻會影響總電流密度——因為這涉及到了快速突變態的支撐力問題。

在固液區域迅速變化的時候。

重力梯度儀由于測量區域的支撐力變化會出現邁斯納效應，也就是完全抗磁性。

從而導致總電流密度決增大或者降低。

誠然。

邁斯納效應這個問題在擁有導體或者超導體的情況下尚且好解決。

但別忘了。

孤點粒子是不需要借助導體運動的

更別說除了積水之外，現有地宮和可能存放有《永樂大典》的地宮之間還隔著一層不知道多厚的隔層呢。

想要探測隔層下方的情況，重力梯度儀等于要經過三個區間：

永陵外表之下到地宮上方的土層、

地宮內部淹沒了各種器具的積水、

地宮與下一層的另一道隔層。

所以這個問題如果不解決，重力梯度儀很可能會出現宕機。

不過令徐云輕呼出一口氣的是。

這一次不需要他出手，黃雨婷便展現出了她在重力梯度儀方面的實力。

只見這位吉大的正高研究員思考了幾分鐘，便很快想到了一個解決方案：

“葛教授，這個問題很簡單，我們只要在測量臂上增加一個小型的軸重儀和粒子發射器就能搞定。”

“軸重儀用于改變系統動量，粒子發射器來破壞庫倫規范——當然具體的能級還要進行計算，但估摸著十幾MeV級應該差不多。”

“如此一來，總電流密度就能完成對沖了。”

徐云意外的挑了挑眉頭。

這個思路和他掌握的設計圖紙上的優化方案，可謂是一模一樣。

黃雨婷的想法相當于給重力梯度儀增加了一個‘僚機’，對結構進行了一個磁失勢上的修正。

因為根據Bloch定理。

當系統處于基態時，總的動量應該是0，同時波函數在外場也要保持這個規則。

黃雨婷加入的軸重儀改變了系統動量，同時可以隨時截斷超額的電流。

而粒子發射器則可以用于破壞庫倫規范，讓第一項的玻戈留玻夫算符失效，從一階微擾理論的角度來讓系統進入一個更‘冷’的穩態。

這個數學上的模型不同于威騰的超弦理論，它是完全可以復現到物理現象上的。

順帶一提。

這個情境下如果考慮pmveA/c，就可以得到大名鼎鼎的倫敦方程。

沒錯。

倫敦方程就是這樣來的。

視線再回歸現實。

在聽到黃雨婷的這個想法后。

葛同友也拿起了筆，在草稿紙上演算了起來。

雖然葛同友如今的年紀已經很大了，視力、身體都逐漸開始衰退，能夠出現在這里還是因為西昌的返聘。

但對于他這種老三線來說，筆算壓根不是什么難事兒。

唰唰唰——

一行行算符飛快的被寫下。

這是他在試著計算物理情景下是否能完全做到黃雨婷的想法。天籟

十分鐘后。

葛同友啪的一下放下筆，抬頭看了看黃雨婷，又看了看徐云：

“黃教授，徐博士，這個方案在數學以及我個人的經驗方面不存在任何問題，具有很高的可行性。”

“換而言之”

“我們接下來可以考慮重力梯度儀組裝的事情了。”

很多讀者在問那個期刊測評，這個大概下個月開始哈。