На переднем крае теоретической физики было принято бросать частицу в непредсказуемую хаотическую систему.
Затем систему можно было наблюдать косвенно по движению частицы.
Редактируется Читателями!
На самом деле, идея предложения эксперимента Лу Чжоу возникла из его более ранней работы в ЦЕРНе.
Всю систему плазмы можно было рассматривать как бильярдный стол, где удар мог бы указать, где находятся шары.
Что касается частицы, которая будет играть роль белого шара, то лучшего варианта, чем гелий-3, не было.
Во-первых, ее атомный диаметр был небольшим.
Она состояла из двух протонов и одного нейтрона, что было близко к атомной массе гелия-2, а ядерная структура была стабильнее, чем у гелия-2!
Он не только мог избежать неразличимых многоатомных столкновений, но и мог легче проходить через плазму.
Для того, чтобы достичь температуры, при которой происходила реакция синтеза между гелием-3 и дейтерием, потребовалась бы температура в сто раз больше магнитного поля.
Поэтому не было лучшего варианта, чем гелий-3!
Из-за большого количества частиц в плазменной системе, влияние атома гелия-3 на всю систему было пренебрежимо малым.
В конце концов, бросить один атом в систему было намного лучше, чем вставить атомный зонд!
Атом гелия-3 проходил через плазму и сталкивался с частицами в системе.
Электромагнитные волны, генерируемые при столкновении, действовали бы как звуки, которые мог бы слышать наблюдательный прибор.
Используя эти данные, можно было бы проанализировать макро- и микроскопические параметры плазменной системы.
После этого атом гелия-3 сталкивался бы с материалом мишени, и данные о столкновении также регистрировались бы.
Пока атом гелия-3 сталкивался с плазменной системой, и можно было собрать данные об электромагнитных волнах, генерируемых столкновением, и данные об ударе по материалу мишени, Лу Чжоу был уверен, что он сможет косвенно проанализировать систему, используя математические методы.
Это можно было бы представить в виде простой аналогии.
Если бы кто-то измерял показатель преломления воды, изучение всей водной системы было бы слишком сложным.
Однако изучение одного луча света, введенного в воду, и наблюдение за изменением угла было бы намного проще.
Эксперимент Лу Чжоу состоял в том, чтобы ввести частицу гелия-3 в плазменную систему!
… Нам нужно только установить большой материал мишени в форме ладони на первой стенке стелларатора, чтобы захватить частицу гелия-3, испускаемую атомной пушкой, которая может быть получена при столкновении гелия-3 с атомами трития в цикле излучения.
Сигнал электромагнитной волны и данные об ударном угловом моменте, когда последний гелий-3 попадает в цель, могут быть зарегистрированы.
Затем мы можем косвенно проанализировать состояние плазмы под давлением высокой температуры!
Я не говорю, что это невозможно, — сказал профессор Лазерсон, посмотрев на Лу Чжоу, — но вы уверены, что сможете обработать данные?
Если мы запустим N частиц, то будет задействовано N переменных!
Мы также должны учитывать возмущение магнитного поля в плазме…
При достаточном количестве переменных даже суперкомпьютер не сможет рассчитать модель.
Однако Лу Чжоу не был шокирован словами Лазерсона.
Лу Чжоу был уверен и сказал: «У меня 90% уверенности, что это сработает».
Хотя построение математической модели казалось утомительным, это не было тем, что не мог бы решить суперкомпьютер.
Лу Чжоу верил в свою способность строить теоретические модели.
Профессор Лазерсон немного колебался и не мог принять решение.
Теоретически эта идея должна работать.
Однако предпосылка заключалась в том, что Лу Чжоу мог завершить свою теоретическую модель и что атом гелия-3 будет производить электромагнитные волны.
Затем им пришлось бы успешно проанализировать собранные данные.
Данные, которые невозможно было проанализировать, были не лучше случайного шума.
… Дайте мне причину доверять вам.
Достаточно ли гипотезы Гольдбаха?
Профессор Лазерсон сказал: Недостаточно!
Это только показывает, что вы эксперт в теории чисел, для меня это ничего не значит!
Тогда как насчет Теоретической модели структуры электрохимического интерфейса?
Лу Чжоу сказал: Я знаю, вы скажете, что это означает только то, что я эксперт в теоретической химии и вычислительной химии, а не эксперт в плазме, верно?
Профессор Лазерсон ничего не сказал.
Лу Чжоу продолжил: Но я хочу сказать вам, что все мои исследования основаны на данных.
Обработка данных, анализ данных… Я обработал гораздо больше данных, чем даст этот эксперимент!
Профессор Лазерсон онемел и глубоко задумался.
Лу Чжоу увидел, что он не говорит, поэтому он продолжил: «Поверьте мне!
Это звучит сложно, но это не невозможно!
Нам нужно только использовать атомный зонд, чтобы ввести гелий-3 в плазму».
Если мы добьемся успеха…
Лу Чжоу посмотрел на него и сказал: «Тогда это, несомненно, будет изобретение, достойное Нобелевской премии».
Нобелевская премия была не только наградой за теоретические открытия, она также присуждалась за крупные изобретения, которые произвели революцию в мире.
Например, в октябре 2017 года Нобелевская премия по химии была присуждена трем ученым, которые изобрели криоэлектронный микроскоп.
Как сказал Старый Цю, если бы кто-то мог разработать метод наблюдения за параметрами высокотемпературной плазменной системы, эффект для физической отрасли был бы огромным.
Это также, несомненно, подтолкнуло бы проект управляемого ядерного синтеза!
Это звучит…
Профессор Лазерсон снял очки и протер их платком.
Он становился все более и более взволнованным.
Однако он не был уверен.
Лу Чжоу посмотрел на часы, прошло десять минут.
Лу Чжоу собирался сдаться и найти кого-то другого для сотрудничества, но внезапно профессор Лазерсон надел очки.
Он больше не колебался по отношению к Лу Чжоу.
Вместо этого…
Он был взволнован!
… Это звучит интересно!
Лу Чжоу вздохнул с облегчением и улыбнулся, протягивая правую руку.
Я рад это слышать.
Наконец-то кто-то не сказал ему, что эта идея нереальна.
…
Убеждение профессора Лазерсона избавило Лу Чжоу от многих проблем.
Принстонская лаборатория физики плазмы была лабораторией мирового класса.
Они также сотрудничали с исследовательскими институтами ядерного синтеза по всему миру и обладали огромным количеством ресурсов и талантов.
Они были одними из немногих исследовательских институтов, обладающих таким качеством.
Если профессор Лазерсон все еще не желал, Лу Чжоу пришлось бы написать письмо в Институт Макса Планка и проконсультироваться с учеными в Институте Макса Планка по физике плазмы.
Что касается создания лаборатории с такими же возможностями, как у PPPL…
Это обойдется намного дороже, чем несколько сотен миллионов.
Лу Чжоу достиг соглашения о сотрудничестве с профессором Лазерсоном.
Он проконсультировался с другими экспертами по этому вопросу и решил назвать эту технологию зондом атома гелия-3.
Название команды проекта состояло всего из трех букв.
He3.
В течение следующих нескольких дней Лу Чжоу в основном ходил туда-сюда между Институтом перспективных исследований и Лабораторией физики плазмы.
Он либо читал литературу по исследованию плазмы, либо работал с профессором Лазерсоном над He3.
Он также сидел с экспертами по физике плазмы и инженерами команды проекта, чтобы обмениваться идеями по дизайну эксперимента.
Хотя Лу Чжоу закончил свои теоретические исследования, он все еще был занят.
В то время как Лу Чжоу работал над проектом He3, его диссертация была опубликована в Annual Mathematics.
Его диссертация по уравнениям в частных производных наконец-то стала доступна общественности.
Лу Чжоу не обращал внимания на реакцию математического сообщества на его диссертацию.
По его мнению, он не дал никаких особенно выдающихся результатов исследований.
Это было лишь укрепление фундамента, заложенного предшественниками.
Однако судьба иногда была чудесной.
Лу Чжоу не ожидал, что все пойдет в противоположном направлении.
Камень, который он бросил в пруд математики, не утонул.
Вместо этого он всплыл на поверхность…
