第281章 疯狂学习(2/2)
这种方法不需要简化假设,但需要巨大的计算量——
模拟一次内爆过程中的中子行为,可能需要追踪数十亿个中子的轨迹。
现在的“天河一号”,根本做不到。
但温卿发现了一个更根本的问题:
现有的中子产生模型,假设中子是“点源”均匀发射的。
而实际上,中子源本身有结构,发射有方向性,这些都会影响中子的初始分布。
她查阅了资料室的所有相关文献,发现对这个问题的研究很少。
不是不重要,而是太难了——需要结合粒子物理、核物理、材料科学、计算数学多个领域。
温卿开始悄悄记录这些问题。
在一个加密的电子笔记里,她列出了一个个“模型缺陷”:
1. 炸药-金属界面效应的简化处理
2. 材料强度在内爆初期的影响
3. 高压相变对状态方程的修正
4. 中子源的空间和时间分布特性
5. 辐射输运与流体耦合的滞后效应
……
每一个问题,都对应着末世记忆中的一个碎片。
那些碎片零散、模糊,但指向的方向是一致的:
现有模型过于简化,忽略了多个物理过程的耦合效应。
第三周,温卿开始啃最硬的一块骨头:
材料在极端条件下的状态方程。
状态方程描述材料的压力、密度、温度之间的关系。
在内爆过程中,核材料被压缩到正常密度的两倍、三倍甚至更高,温度和压力达到天文数字。
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在这种条件下,材料是什么状态?
是固体?
液体?
还是某种奇特的“高密度等离子体”?
现有的状态方程,主要基于“托马斯-费米模型”及其改进版本。
这个模型把原子中的电子看作简并费米气体,用统计方法处理。
它在极高密度下近似成立,但在中等密度区,误差可能很大。
更严重的是,这个模型完全忽略了原子核的结构效应——
核子(质子和中子)的排列方式、核力作用、甚至核的激发态。
在内爆的极端条件下,原子核本身可能被“压碎”,核子重新排列,释放或吸收能量。
温卿在资料室找到了一份1975年的内部报告,作者是于老。
报告用朴素的语言写道:
“我们现在的状态方程,好比用牛车拉大炮。能拉动,但效率低。要造更小、更灵的炮,就得换汽车,甚至换火箭。”
报告最后提出了一系列研究方向:
考虑电子关联效应、考虑核的有限大小效应、考虑相对论效应……
但这些研究都停留在理论层面,因为缺乏实验数据。
在千万度高温、千万大气压下做材料实验?
这在地球上几乎不可能。
美苏主要依靠地下核试验获取数据,但龙国已经宣布暂停大气层核试验,地下试验的次数也极其有限。
数据匮乏,是最大的瓶颈。
第四周的深夜,温卿在“天河一号”上运行了一个简单的对比计算。
她用现有的状态方程模型,计算了一个标准内爆过程的关键参数:
压缩后的最大密度、最高温度、中子倍增系数。
然后,她根据记忆碎片中的概念,手动调整了几个参数——这些调整基于一个模糊的印象:
在极端压缩下,材料的电子结构会发生“集体激发”,导致额外的能量吸收。
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