國內開展仿星器研究的團隊並不多,位於成都的CFQS專案組,就是其中最核心的力量之一。
CFQS,全稱中國首臺準對稱仿星器,由中科院等離子體物理研究所與西南交通大學合作建設,目標是驗證準對稱磁場構型在改善新古典輸運方面的潛力。
徐辰決定去成都看看。
首先感受到的是成都天府機場的逆天位置,徐辰和石南趕往成都市區花了2個多小時,這還是專車接送的結果。怪不得網上有人吐槽“成都天府國際機場,去中國任何一個城市都只需要3小時,包括成都。”
徐辰抵達成都後,受到了專案組相當熱情的接待。
技術參觀開始後,徐辰沒有花太多時間詢問仿星器的基本原理。那些內容,他早就在資料裡看過了。
他只問工程上最要命的問題。
根據專案組工作人員的介紹,德國W7-X仿星器從製造完成到最終裝配、除錯,前後花費了十年時間。裝置內部共有五十個超導磁體線圈,每一個線圈的形狀都不相同,全部是複雜的三維非軸對稱曲面。
更麻煩的是,這些線圈的安裝位置並不是“差不多就行”,而是必須精確到毫米級,部分關鍵位置甚至要求達到亞毫米級。
幾噸重的異形線圈被吊裝到預定位置後,還要使用雷射跟蹤儀反覆測量,再由工程人員一點一點微調。
徐辰聽完,第一反應不是感嘆工程師辛苦,而是問有沒有辦法加快。
答案是沒有。
磁場構型是理論計算的結果,線圈應該在哪裡,就必須在哪裡。沒有所謂的“差不多”,也不存在靠演算法臨時補救的空間。每一次安裝偏差,都必須透過重新測量和機械調整解決。
徐辰沉思片刻,腦子裡飛快地轉了幾個念頭。
他抬起頭,看向專案組負責人:“如果我能最佳化磁場構型的計算精度——比如透過更高階的數值方法,把理論誤差壓縮到現有水平的十分之一,能不能相應地降低對安裝精度的要求?”
這個問題讓現場安靜了幾秒。
專案組負責人遲疑了一下,最終還是搖了搖頭:
“徐教授,我理解您的想法。但問題在於,理論再精確,線圈位置偏了一毫米,磁場就塌了。這不是演算法問題,是物理邊界。”
他頓了頓,補充道:
“磁場強度隨距離衰減得非常快,三維空間裡的任何一點偏差,都會在整個磁面上累積成不可逆的拓撲畸變。我們不是在和計算誤差較勁,而是在和現實世界的幾何剛性死磕。”
徐辰沒有再說話。
他看著那些被固定架牢牢鎖住、表面貼滿了雷射反射標記的異形線圈,終於明白了一件事:
數學可以把精度推到任意高,但物質世界不行。
螺栓會松,材料會熱脹冷縮,地基會沉降。
仿星器的理想構型,永遠只能存在於無限精度的計算機裡。
而人類的雙手,還沒有進化到那個程度。
徐辰又問了一個更加極端的問題。
如果發生地震,或者其他外力導致線圈位置出現兩三毫米的偏移呢?
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