大國院士 第五百八十六章小型化的突破

一封由金陵送往京城的信，在這個(gè)秋初牽動了不少人的心。

不過寫信的正主，此刻卻并沒有將注意力放到這個(gè)上面。

芯片的發(fā)展的確很重要，但那并不是他的研究領(lǐng)域。

他能做一些理論基礎(chǔ)工作，甚至是針對碳基芯片或量子芯片的基礎(chǔ)材料做進(jìn)一步的研究，但芯片工藝的核心仍然在加工上。

納米級的超高精度加工，無論是光刻機(jī)，光刻膠還是eda軟件這些東西，都不是他的研究范疇。

所以即便是針對量子計(jì)算機(jī)做出了一定的理論研究，徐川也沒有將手貿(mào)然的插進(jìn)這一不熟悉的領(lǐng)域中去。

而且他現(xiàn)在手頭上的工作很多，沒有剩余的時(shí)間能夠讓他去鉆研芯片了。

無論是已經(jīng)步入正軌的小型化可控核聚變技術(shù)還是空天發(fā)動機(jī)，亦或者才堪堪啟動的大型強(qiáng)粒子對撞機(jī)的修建，都需要他投入時(shí)間和精力去處理相關(guān)的工作。

八月底，九月初，22年的開學(xué)季迎來了一批新嫩的萌新。

南大的校園中，人來人往。

一批批稚嫩的面孔眼神中帶著希冀的光芒踏入校園中，也抱懷著對大學(xué)生活，對未來的期待。

迎新場地中，坐在臨時(shí)搭建起來的遮陽棚下面，各大院系負(fù)責(zé)接待新生本科生一邊忙中有序的處理著接待工作，一邊一邊胡天侃地地吹著牛聊著天。

“聽說今年咱們數(shù)學(xué)系的錄取分?jǐn)?shù)提高到了多少？”

看著一個(gè)個(gè)背著包的新生跟隨著學(xué)長的腳步邁向數(shù)院，應(yīng)用數(shù)學(xué)系的一名大三本科生百無聊賴的搭話問道。

一旁，站在他身邊接待完一名新生的大二的學(xué)生點(diǎn)了點(diǎn)頭，笑著說：“雖然各省的錄取分?jǐn)?shù)線不一樣，但整體來說比去年高了快二十分。”

頓了頓，他補(bǔ)了一句：“尤其是有徐院士開課的數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)，今年的分?jǐn)?shù)線更是提高到了七百分，比北大數(shù)學(xué)系的都還要高十分。”

“厲害了！以一己之力帶動整個(gè)數(shù)院的發(fā)展，pk北大，嘖嘖，太猛了。”大三的學(xué)長搖著頭感嘆。

“你這不是廢話嘛，諾菲雙獎得主，數(shù)學(xué)界第一人，北大有嗎？北大啥也沒有。”

今年才邁入大二的學(xué)生笑嘻嘻的對比了一下，接著道：“說起來，他的學(xué)生都拿到菲爾茲獎了，這一屆新生估計(jì)有不少都是沖著那位大佬來的。”

“只不過可惜的是，他老人家開課的時(shí)間實(shí)在太少了，每一次上課都跟打仗一樣，搶位置都搶不到。”

說起這個(gè)，身邊的大三學(xué)生就吐槽道：“說起這個(gè)我就無語了，本科生搶位置也就算了，那些研究生博士生一聽到他開課都跑過來搶位置，干啥勒干啥勒，大學(xué)課程他們也來搶！”

“不過徐院士講課是真的講的好，很多問題別的教授講的一塌糊涂的，他三兩句話就給你說明白了。”

一旁，大二的學(xué)生笑嘻嘻的說道：“說起搶課那可就不止了，別說咱們學(xué)校的了，就是河海，東大，東南那邊都有人做地鐵過來。”

“至于講的好，那不是很正常嘛，要水平有水平，要顏值還那么帥氣”

在秋季新生入學(xué)的時(shí)候，教學(xué)樓的辦公室中，徐川也在安排和準(zhǔn)備著自己下半年的教學(xué)工作。

雖然對他來說這并不是什么大事，隨便講講都能夠讓那些小萌新們受益匪淺，但他卻從來都沒有因?yàn)楹唵味p視這項(xiàng)工作。

不僅僅是因?yàn)橹R的傳承，也是因?yàn)樵谑谡n的過程中，他能從最基礎(chǔ)的領(lǐng)域，將那些自己學(xué)過的，研究過的知識重新梳理一遍。

他很享受這個(gè)過程，也樂于去做這件事。

“代數(shù)幾何、拓?fù)鋵W(xué)、微分方程、函數(shù).”

在規(guī)劃本上寫下了幾個(gè)大致的方向后，徐川想了想，又將數(shù)論添加了進(jìn)去。

雖然他的研究方向和重點(diǎn)并不在數(shù)論領(lǐng)域，但在數(shù)論領(lǐng)域卻有一個(gè)他無法忽視的猜想。

黎曼猜想的重要性很大，不僅僅在于那數(shù)千個(gè)與之相關(guān)的命題和論文，更在于它是統(tǒng)一代數(shù)與幾何之間的重要橋梁。

除此之外，在國際數(shù)學(xué)家大會上，他還發(fā)現(xiàn)了一些更有意思的東西。

即由黎曼猜想引發(fā)的關(guān)聯(lián)函數(shù)能夠與隨機(jī)厄密矩陣本征值的對關(guān)聯(lián)函數(shù)能夠?qū)?yīng)。

素?cái)?shù)，或許可能和時(shí)空相連，這是徐川以前從未有想過的東西。

或許在最簡單最原始的純粹數(shù)學(xué)領(lǐng)域，隱藏著宇宙最深處的奧秘。

這并不是沒可能的事情。

比如微積分。

微積分的誕生開啟了牛頓機(jī)械宇宙觀的宏偉時(shí)代，人們驚奇地發(fā)現(xiàn)：普天之下，莫非王土。而物理世界也并不神秘，也并無不同，即使隱匿在宇宙深空的天體，其運(yùn)動的規(guī)律都臣服在人類制定的法則之下。

亦或者建立在非歐幾何（特別是黎曼幾何）和張量分析的應(yīng)用上的廣義相對論，更是完成了對整個(gè)宇宙時(shí)空觀的建立。

數(shù)學(xué)理論照進(jìn)現(xiàn)實(shí)成為最強(qiáng)有力的工具，為現(xiàn)代科技的發(fā)展，為其他領(lǐng)域的發(fā)展推波助瀾并不是什么不存在的事情。

截止到如今，數(shù)學(xué)的各大分支都在默默地為前沿科學(xué)提供精妙絕倫的應(yīng)用。

曾經(jīng)被人們束之高閣而偏安一隅的數(shù)學(xué)研究正化作人們手中的利器，在探索物質(zhì)世界的途中披荊斬棘，更為人們提供越來越多的思想動力和創(chuàng)造的源泉。

不過遺憾的是，有一門分支陪伴人類走過漫漫兩千多年真理探尋的艱辛旅途，卻還在其封閉的理論王國里孤芳自賞。

它就是數(shù)學(xué)家們最悠久和最忠實(shí)的伙伴，不離不棄的‘?dāng)?shù)論’。

這個(gè)數(shù)學(xué)中最大的分支已經(jīng)積累了無數(shù)深邃的理論成就，但當(dāng)今科技能受益于數(shù)論的成果極少，說是隱秘在水下的冰山一角也不為過。

或許有朝一日，當(dāng)冰山融化時(shí)，數(shù)論的碩果能惠及每一個(gè)后世子孫。

而這個(gè)破冰的希望，很可能就是處于群山之巔的黎曼猜想。

這也是徐川將數(shù)論添加進(jìn)日常授課的原因。

在對‘時(shí)空洞’的研究過程中，他愈發(fā)覺得，宇宙時(shí)空中最大的奧秘之一，可能就隱藏在最為純粹的數(shù)學(xué)當(dāng)中。

對新學(xué)期的教學(xué)工作做了一個(gè)簡單的規(guī)劃后，徐川站起身揉了揉眼睛，伸了個(gè)懶腰，朝著門外喊了一聲。

門外，正在處理自己工作的湯然快速走了過來，徐川將手中的課程規(guī)劃遞了過去，道：“這是今年下半年的規(guī)劃，你做個(gè)簡單的安排后報(bào)給教務(wù)處那邊。”

湯然接過紙張，看了一眼后點(diǎn)了點(diǎn)頭，道：“好的，教授。還有其他的事情嗎？”

徐川想了下，道：“幫我收集一下四大數(shù)學(xué)期刊中和數(shù)論有關(guān)的論文，主要是解析數(shù)論、代數(shù)數(shù)論和幾何數(shù)論這三方面的。”

湯然：“沒問題，我這邊這就安排人去做，還有其他的工作嗎？”

“沒了，去吧。”

將手中的工作交代給助理后，徐川重新坐了下來，繼續(xù)整理著自己手中的工作。

正在這時(shí)，辦公桌上的手機(jī)震動響了起來。

隨意的從桌上摸過手機(jī)，看了一眼來電提示，是星海研究院·能源研究所的梁曲打過來的，徐川沒有猶豫，手指在屏幕上輕輕的滑動了一下，接通了電話。

“喂？”

“教授.!!!”

電話中，梁曲的聲音帶著一些不平靜的顫抖，一句話說了半響都沒說出來。

感覺到了這份不對勁，徐川想也不想，立刻問道：“怎么了？是出什么事情了？”

電話對面，梁曲深吸了口氣，用力的干咽了口空氣后開口道：“教教授，關(guān)于仿星器的小型化，我們.可能要做到了！”

聽到這句話，徐川也愣住了。

電話兩頭沉默了半響，他才回過神來。

深吸了口氣，徐川迅速道：“我馬上過去，見面再說。”

話落，他直接掛斷了通話，轉(zhuǎn)而找到了鄭海的電話，撥了過去。

“以最快的速度到我的辦公室樓下等我。”

對面，鄭海感覺到了聲音的不對勁，迅速回道：“我馬上過來。”

“去星海研究院。”

教學(xué)樓下，一輛黑色的紅旗小車行駛了過來，車才停穩(wěn)，徐川就拉開了車門坐了上去。

“好。”

鄭海點(diǎn)了點(diǎn)頭，發(fā)動汽車朝著棲霞山駛?cè)ァ０雮€(gè)小時(shí)不到的車程很快就過去了，車輛穩(wěn)穩(wěn)的停在了研究院的門口。

下了車之后，徐川沒有任何停留，徑直走向了大樓的內(nèi)部，朝著核心實(shí)驗(yàn)室走去。

核心實(shí)驗(yàn)室中，穿著白大褂的研究員們還在自己的工作崗位上忙碌著，但整個(gè)實(shí)驗(yàn)室的氣氛卻無比的興奮，所有人的臉上都帶著燦爛的笑容。

偌大的數(shù)據(jù)監(jiān)控屏幕，已經(jīng)完成了一次完整運(yùn)行的華星聚變裝置正在緩緩的停機(jī)，腔室中高溫等離子體正在逐漸散去，溫度也隨之冷卻了下來。

“什么情況？”

快步的走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，掃了一眼監(jiān)控上的數(shù)據(jù)后，徐川迅速找到滿臉興奮的梁曲，開口問道。

“做到了！我們做到了！”

梁曲興奮的回應(yīng)道，說話的聲音中都帶著顫抖和激動：“利用您之前提出來的永磁體仿星器的思路，在非線性優(yōu)化算法的作用下，通過超算我們對外場線圈和磁鐵組的參數(shù)進(jìn)行了模擬和調(diào)整，以盡可能地優(yōu)化預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)函數(shù)。”

“然后再利用解析模型和簡單橢圓形仿星器完成了focus程序的驗(yàn)證，確認(rèn)和調(diào)試從不同角度優(yōu)化改良仿星器的模塊化線圈，修復(fù)永磁體螺旋形線圈產(chǎn)生的誤差場”

一連串的解釋快速的從梁曲的口中說了出來，可能是因?yàn)檫^于激動，此時(shí)的解釋有點(diǎn)顛三倒四，好在這是最熟悉的領(lǐng)域，徐川還是勉強(qiáng)聽懂了對方的辦法。

不過為了進(jìn)一步的確認(rèn)，他找梁曲要了一份規(guī)劃文件，認(rèn)真的翻閱起來。

相比起成功本身，他更關(guān)注的是他們是如何做到的。

之前就說過，仿星器過于復(fù)雜的線圈系統(tǒng)是制約它發(fā)展的一個(gè)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

復(fù)雜的結(jié)構(gòu)會加劇反應(yīng)堆腔室內(nèi)部高溫等離子體的流失和損耗速度，造成嚴(yán)重的新經(jīng)典輸運(yùn)難題。

這不僅僅是仿星器實(shí)現(xiàn)可控核聚變技術(shù)的難題，也是小型化路線上的一大難題。

為了尋找合適的三維線圈實(shí)現(xiàn)精心優(yōu)化的等離子體位型，他在此前構(gòu)建過一種永磁體仿星器，實(shí)驗(yàn)證明，這種思路是有效的，后續(xù)的聚變研究中，華星聚變裝置成功的降低了新經(jīng)典輸運(yùn)，并完成了一次模擬發(fā)電。

但這還不夠，因?yàn)殡S著反應(yīng)堆的體積縮小，新經(jīng)典輸運(yùn)會隨之增大，他們還需要進(jìn)一步的想辦法再降低高能粒子的損耗。

迅速的將手中的文件翻閱了一遍，徐川臉上浮現(xiàn)了一絲恍然的表情，明白了他們的做法。

在永磁體仿星器的基礎(chǔ)上，能源研究所這邊通過超算，從需要控制的等離子體物理性質(zhì)出發(fā)，使用磁流體力學(xué)(mhd)擾動平衡程序gpec計(jì)算所需的磁場擾動，然后利用focus直接尋找能產(chǎn)生目標(biāo)磁擾動的合適rmp線圈。

通過使用目標(biāo)函數(shù)的梯度和海森矩陣來指導(dǎo)優(yōu)化過程，這種辦法的優(yōu)化速度和收斂性能得到了顯著提高。

此外，他們還通過線圈設(shè)計(jì)方法，在仿星器的磁鐵繞組內(nèi)部進(jìn)行了一套準(zhǔn)對稱位形線圈設(shè)計(jì)。

這可以使得永磁體仿星器的優(yōu)勢進(jìn)一步提升，提升腔室內(nèi)部的等離子體偏移造成的誤差場敏感度分析，做到快速，簡潔地定位，然后通過磁場進(jìn)行調(diào)整。

不得不說，這是一種一種巧妙的方法。

它完美的配合了永磁體仿星器修改后的模塊化永磁單元，做到了對反應(yīng)堆腔室內(nèi)部的磁場的局部微調(diào)，這可以使得腔室的高溫等離子體保持在穩(wěn)定的線路上，避免它們在香蕉區(qū)、碰撞區(qū)大量損失，降低了仿星器的新經(jīng)典運(yùn)輸。

這樣一來，永磁體仿星器的體型，理論上來說就可以做到進(jìn)一步的縮小了！