На рубеже исследований в теоретической физике было принято бросать частицу в непредсказуемую хаотическую систему.
Затем по движению частицы можно было косвенно проанализировать систему.
На самом деле идея эксперимента возникла у Лу Чжоу из его раннего опыта работы в ЦΕРне.
Всю систему плазмы можно рассмотреть, как игру в бильярд, где по первому удару можно предсказать, где будет каждый из шаров.
Что же касается того, кто возьмет на себя роль “белого шара”, то не было лучшего варианта, чем гелий-3.
Прежде
всего, его атомный диаметр достаточно мал. Он состоял из двух протонов и
одного нейтрона, его атомная масса близка к тритию, но структура его
атомного ядра более стабильная! Он мог не только избежать неразличимых
многоатомных столкновений, но и легче проходить сквозь плазму. Для
достижения термоядерной реакцией между гелием-3 и дейтерием нужна
температура в сто раз больше существующей, поэтому он мог использоваться
на стеллараторе. Поэтому для этого эксперимента нет варианта лучше гелия-3! Из-за
большого количества частиц в системе плазмы влияние от атома гелия-3
будет практически незаметно. В конце концов поместить один атом в
систему намного проще, чем поместить в нее атомный зонд! Атом
гелия-3 пройдёт через плазму и столкнётся с частицами в системе.
Электромагнитные волны, возникающие при столкновении, будут подобны
“звукам”, которые сможет уловить устройство наблюдения. Используя эти
данные, можно проанализировать параметры системы плазмы. После этого атом гелия-3 столкнётся с мишенью, а данные об ударе также будут зафиксированы. Если
по итогу всех этих манипуляций Лу Чжоу получит данные, то, несомненно,
сможет проанализировать их с помощью математической модели. Можно привести простую аналогию. Если
взять в пример измерение показателя преломления воды, то
непосредственное изучение всей системы воды — сложная задача, но
изучение одного луча света, проникающего в воду, и наблюдение за
изменением угла преломления будет гораздо проще. Идея эксперимента Лу Чжоу в том, чтобы ввести гелий-3 в систему плазмы! —
Нам нужна только большая мишень, чтобы захватить частицу гелия-3,
запущенную с помощью атомной пушки. Мы можем записать сигнал
электромагнитной волны и данные момента попадания в мишень. Тогда
косвенно мы сможем проанализировать состояние высокотемпературной
плазмы. — Я не говорю, что это невозможно, — профессор Лазерсон
взглянул на Лу Чжоу, — но вы уверены, что сможете обработать полученные
данные? Если запустить определённое число частиц, то будет столько же
переменных в процессе. Мы также должны учитывать возмущение магнитного
поля… При большом числе переменных даже суперкомпьютер не сможет справиться с расчётами. Однако слова Лазерсона не испугали парня, и он со всей уверенностью ответил: — Я уверен более чем на девяносто процентов, что все получится. Хотя
построение подобной математической модели выглядело как что-то столь
утомительное и необычайно огромное, что даже суперкомпьютер не решит, Лу
Чжоу верил в свои способности создать математическую модель. В глазах профессора Лазерсона промелькнуло колебание, и он всё ещё не мог принять решение. Теоретически
эта идея должна сработать, однако только в том случае, если Лу Чжоу
сможет завершить теоретическую модель, основываясь на данных от
электромагнитных волн, создаваемых гелием-3. Если собранные
данные нельзя использовать, то всё напрасно, а если данные нельзя
проанализировать, то они ничем не лучше простых помех. — Дайте мне повод доверять вам. — Гипотезы Гольдбаха не достаточно? — Недостаточно! Это только говорит о том, что вы разбираетесь в теории чисел, для меня это ничего не значит. —
Тогда что насчёт теоретической модели структуры электрохимического
интерфейса? — спросил Лу Чжоу, — Я догадываюсь, что вы сейчас скажете,
будто это лишь означает, что я разбираюсь в химии, а не физике плазмы,
да? Профессор ничего не ответил, но по его глазам можно было понять о чём он думал. Лу Чжоу продолжил говорить: —
Но хочу сказать, что все мои исследования основаны на данных. На
обработке данных, их анализе… Я уже обработал гораздо больше данных, чем
будет в этом эксперименте! Лазерсон потерял дар речи и глубоко задумался. Видя, что он молчит, Лу Чжоу продолжал напирать. — Доверьтесь мне! Это звучит трудно, но это не невозможно! Нам нужен
только ввести в плазму атомный зонд под названием гелий-3. Если нам это
удастся… — Лу Чжоу пристально взглянул в глаза профессора и с
предельной серьёзностью произнёс, — тогда это несомненно будет
изобретение, достойное Нобелевской премии. Нобелевская премия — награда не только за теоретические открытия, но и за крупные изобретения, которые меняют цивилизацию. Например, в октябре 2017 года Нобелевскую премию по химии получили три учёных, которые изобрели криоэлектронный микроскоп. Согласно
словам Яу Шинтуна, если кто-то придумает метод наблюдения параметров
системы высокотемпературной плазмы, то это потрясёт всю отрасль физики. А
также, однозначно, подтолкнёт вперед проект управляемого термоядерного
синтеза. — Это звучит… Профессор Лазерсон снял очки и, с трепетом вытащим платок из кармана, начал протирать линзы. Он становился всё более воодушевлённым. Однако он всё ещё не был уверен. Лу Чжоу взглянул на часы и увидел, что прошло уже десять минут. Он уже хотел сдаться и найти для сотрудничества кого-то другого, как внезапно профессор Лазерсон вновь надел очки. Он посмотрел на парня и больше не колебался. Теперь… Его переполняло возбуждение! — Это звучит интересно! Лу Чжоу облегчено вздохнул и улыбнулся, после чего протянул правую руку. — Рад это слышать. Наконец, ему не говорили, что идея нереалистична. ………… Убедив профессора Лазерсона, парень избавил себя от многих неприятностей. Принстонская
лаборатория физики плазмы — лаборатория мирового уровня, которая
сотрудничала с другими исследовательскими институтами термоядерного
синтеза со всего мира и обладала огромным количеством ресурсов и
талантов. Это то, что есть у немногих исследовательских институтов. Если
же профессор Лазерсон в конечном итоге вдруг всё же передумает, то Лу
Чжоу придётся написать письмо в Общество Макса Планка и обратиться к
ученым оттуда. Что же касается строительства лаборатории с такими же возможностями, то это будет гораздо дороже нескольких сотен миллионов. Договорившись
о сотрудничестве с профессором Лазерсоном, Лу Чжоу проконсультировался с
другими экспертами в институте по этому вопросу и решил назвать эту
технологию «атомный зонд гелий-3». Название команды проекта состояло всего из трёх символов: «He3». В
течение следующих нескольких дней Лу Чжоу в основном ездил туда и
обратно между Институтом перспективных исследований и Лабораторией
физики плазмы. Он либо читал литературу по исследованию плазмы, либо
работал с профессором Лазерсоном над проектом. Он также встретился с
экспертами по физике плазмы и инженерами, чтобы обменяться мнениями по
плану эксперимента И хотя парень закончил теоретические исследования, он всё ещё был очень занят. Когда
он работал над новым проектом, его последнюю статью опубликовали в
«математическом ежегоднике», и она наконец-то стала доступна
общественности. Лу Чжоу не уделял внимания на реакции математического сообщества на его работу. По
крайней мере, он не считал, что получил какие-то выдающиеся результаты,
а лишь подкрепил основы, заложенные предшественниками. Впрочем, судьба порой любит поражать. Парень не ожидал, что всё пойдёт в точности наоборот. Камень, который он бросил в пруд математики, не утонул. Вместо этого он поплыл наверх…
всего, его атомный диаметр достаточно мал. Он состоял из двух протонов и
одного нейтрона, его атомная масса близка к тритию, но структура его
атомного ядра более стабильная! Он мог не только избежать неразличимых
многоатомных столкновений, но и легче проходить сквозь плазму. Для
достижения термоядерной реакцией между гелием-3 и дейтерием нужна
температура в сто раз больше существующей, поэтому он мог использоваться
на стеллараторе. Поэтому для этого эксперимента нет варианта лучше гелия-3! Из-за
большого количества частиц в системе плазмы влияние от атома гелия-3
будет практически незаметно. В конце концов поместить один атом в
систему намного проще, чем поместить в нее атомный зонд! Атом
гелия-3 пройдёт через плазму и столкнётся с частицами в системе.
Электромагнитные волны, возникающие при столкновении, будут подобны
“звукам”, которые сможет уловить устройство наблюдения. Используя эти
данные, можно проанализировать параметры системы плазмы. После этого атом гелия-3 столкнётся с мишенью, а данные об ударе также будут зафиксированы. Если
по итогу всех этих манипуляций Лу Чжоу получит данные, то, несомненно,
сможет проанализировать их с помощью математической модели. Можно привести простую аналогию. Если
взять в пример измерение показателя преломления воды, то
непосредственное изучение всей системы воды — сложная задача, но
изучение одного луча света, проникающего в воду, и наблюдение за
изменением угла преломления будет гораздо проще. Идея эксперимента Лу Чжоу в том, чтобы ввести гелий-3 в систему плазмы! —
Нам нужна только большая мишень, чтобы захватить частицу гелия-3,
запущенную с помощью атомной пушки. Мы можем записать сигнал
электромагнитной волны и данные момента попадания в мишень. Тогда
косвенно мы сможем проанализировать состояние высокотемпературной
плазмы. — Я не говорю, что это невозможно, — профессор Лазерсон
взглянул на Лу Чжоу, — но вы уверены, что сможете обработать полученные
данные? Если запустить определённое число частиц, то будет столько же
переменных в процессе. Мы также должны учитывать возмущение магнитного
поля… При большом числе переменных даже суперкомпьютер не сможет справиться с расчётами. Однако слова Лазерсона не испугали парня, и он со всей уверенностью ответил: — Я уверен более чем на девяносто процентов, что все получится. Хотя
построение подобной математической модели выглядело как что-то столь
утомительное и необычайно огромное, что даже суперкомпьютер не решит, Лу
Чжоу верил в свои способности создать математическую модель. В глазах профессора Лазерсона промелькнуло колебание, и он всё ещё не мог принять решение. Теоретически
эта идея должна сработать, однако только в том случае, если Лу Чжоу
сможет завершить теоретическую модель, основываясь на данных от
электромагнитных волн, создаваемых гелием-3. Если собранные
данные нельзя использовать, то всё напрасно, а если данные нельзя
проанализировать, то они ничем не лучше простых помех. — Дайте мне повод доверять вам. — Гипотезы Гольдбаха не достаточно? — Недостаточно! Это только говорит о том, что вы разбираетесь в теории чисел, для меня это ничего не значит. —
Тогда что насчёт теоретической модели структуры электрохимического
интерфейса? — спросил Лу Чжоу, — Я догадываюсь, что вы сейчас скажете,
будто это лишь означает, что я разбираюсь в химии, а не физике плазмы,
да? Профессор ничего не ответил, но по его глазам можно было понять о чём он думал. Лу Чжоу продолжил говорить: —
Но хочу сказать, что все мои исследования основаны на данных. На
обработке данных, их анализе… Я уже обработал гораздо больше данных, чем
будет в этом эксперименте! Лазерсон потерял дар речи и глубоко задумался. Видя, что он молчит, Лу Чжоу продолжал напирать. — Доверьтесь мне! Это звучит трудно, но это не невозможно! Нам нужен
только ввести в плазму атомный зонд под названием гелий-3. Если нам это
удастся… — Лу Чжоу пристально взглянул в глаза профессора и с
предельной серьёзностью произнёс, — тогда это несомненно будет
изобретение, достойное Нобелевской премии. Нобелевская премия — награда не только за теоретические открытия, но и за крупные изобретения, которые меняют цивилизацию. Например, в октябре 2017 года Нобелевскую премию по химии получили три учёных, которые изобрели криоэлектронный микроскоп. Согласно
словам Яу Шинтуна, если кто-то придумает метод наблюдения параметров
системы высокотемпературной плазмы, то это потрясёт всю отрасль физики. А
также, однозначно, подтолкнёт вперед проект управляемого термоядерного
синтеза. — Это звучит… Профессор Лазерсон снял очки и, с трепетом вытащим платок из кармана, начал протирать линзы. Он становился всё более воодушевлённым. Однако он всё ещё не был уверен. Лу Чжоу взглянул на часы и увидел, что прошло уже десять минут. Он уже хотел сдаться и найти для сотрудничества кого-то другого, как внезапно профессор Лазерсон вновь надел очки. Он посмотрел на парня и больше не колебался. Теперь… Его переполняло возбуждение! — Это звучит интересно! Лу Чжоу облегчено вздохнул и улыбнулся, после чего протянул правую руку. — Рад это слышать. Наконец, ему не говорили, что идея нереалистична. ………… Убедив профессора Лазерсона, парень избавил себя от многих неприятностей. Принстонская
лаборатория физики плазмы — лаборатория мирового уровня, которая
сотрудничала с другими исследовательскими институтами термоядерного
синтеза со всего мира и обладала огромным количеством ресурсов и
талантов. Это то, что есть у немногих исследовательских институтов. Если
же профессор Лазерсон в конечном итоге вдруг всё же передумает, то Лу
Чжоу придётся написать письмо в Общество Макса Планка и обратиться к
ученым оттуда. Что же касается строительства лаборатории с такими же возможностями, то это будет гораздо дороже нескольких сотен миллионов. Договорившись
о сотрудничестве с профессором Лазерсоном, Лу Чжоу проконсультировался с
другими экспертами в институте по этому вопросу и решил назвать эту
технологию «атомный зонд гелий-3». Название команды проекта состояло всего из трёх символов: «He3». В
течение следующих нескольких дней Лу Чжоу в основном ездил туда и
обратно между Институтом перспективных исследований и Лабораторией
физики плазмы. Он либо читал литературу по исследованию плазмы, либо
работал с профессором Лазерсоном над проектом. Он также встретился с
экспертами по физике плазмы и инженерами, чтобы обменяться мнениями по
плану эксперимента И хотя парень закончил теоретические исследования, он всё ещё был очень занят. Когда
он работал над новым проектом, его последнюю статью опубликовали в
«математическом ежегоднике», и она наконец-то стала доступна
общественности. Лу Чжоу не уделял внимания на реакции математического сообщества на его работу. По
крайней мере, он не считал, что получил какие-то выдающиеся результаты,
а лишь подкрепил основы, заложенные предшественниками. Впрочем, судьба порой любит поражать. Парень не ожидал, что всё пойдёт в точности наоборот. Камень, который он бросил в пруд математики, не утонул. Вместо этого он поплыл наверх…
Обновлено: 12.01.2026