Глава 376 — Атомный зонд «Гелий-3»

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…