第287章 新的困境出现（1/2）

现有的托马斯-费米模型及其改进版本，在描述常规密度区间的材料行为时表现尚可。

但温卿要面对的是小型化设计带来的极端条件——

压缩密度可能达到正常密度的三倍以上，温度突破千万度。

在这种条件下，原子核外的电子云结构会发生根本性变化，简单的“自由电子气”假设不再成立。

她从文献室调出了所有关于高压物理的实验报告，包括美苏有限度公开的一些地下核试验数据。

对比分析发现一个系统性偏差：

在百万大气压以上的区域，实测的材料可压缩性总比模型预测的要“硬”一些——

也就是说，实际材料抵抗压缩的能力比理论估计更强。

“如果材料实际更‘硬’，”温卿在小组讨论会上提出。

“那么要达到同样的压缩度，就需要更大的驱动压力。

这意味着我们可能需要更厚的高能炸药层，或者改变内爆构型——

这两种方案都会增加重量，与小型化目标背道而驰。”

理论组材料方向负责人、六十岁的周研究员推了推眼镜：

“这个偏差我们早就注意到了。问题是，它的物理根源是什么？

是电子关联效应？是核-电子相互作用增强？还是出现了某种奇特的相变？”

温卿调出她整理的对比图：

“我分析了偏差随压力和温度变化的趋势。

在中等压力区（100-500 GPa），偏差呈现规律性增长，符合电子关联效应的特征；

但在超高压区（＞1000 GPa），偏差曲线出现拐点，这更像是结构相变的迹象。”

“相变？”

周研究员皱眉。

“在那种极端条件下，晶格结构早就崩溃了，哪来的相变？”

“可能是电子本身的相变。”

温卿谨慎地说。

“从局域化态到离域化态的转变，或者电子关联导致的‘量子临界’行为。

这些在凝聚态物理中有类似概念，只是能标差了很多个数量级。”

会议室里一阵沉默。

这些概念太前沿，甚至有些超出了传统核武器物理的范畴。

“证据呢？”

周研究员最终问。

“没有实验数据支持，再漂亮的理论也只是猜想。”

“所以我们需要设计‘数值实验’。”

温卿早有准备。

“用第一性原理计算，从量子力学基本方程出发，模拟极端条件下电子结构的变化。

虽然计算量巨大，但‘天河一号’应该能处理简化模型。”

第一性原理计算是基于密度泛函理论（DFT）的量子力学方法，不依赖经验参数，直接从薛定谔方程出发。

这个方法在材料科学中已广泛应用，但从未用于核武器设计——

计算量太大，一个原子的模拟就要数小时，而内爆涉及数亿亿个原子。

“我们可以做分层建模。”

温卿展示她的技术路线图。

“第一步，用第一性原理计算典型压力-温度点上的材料性质，获取‘基准数据’。

第二步，分析这些数据，提炼出电子关联效应的关键特征参数。

第三步，将这些参数嵌入现有状态方程，构建‘半经验修正模型’。

这样既提高了精度，又控制了计算量。”

周研究员与几位老专家低声讨论后，点了点头：

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