第290章 轩然大波(1/2)
温卿激动地铺开草稿纸,开始勾勒新模型的数学框架。
她将电子系统和晶格系统视为两个耦合的序参量,引入一个耦合系数来描述它们的相互作用能。
当压力或温度变化时,这个耦合作用会改变系统的自由能曲面。
导致新的平衡态,甚至出现双稳态和滞后效应。
推导持续了整整三天。
她几乎不眠不休,饿了就啃几口冷馒头,渴了就抿一口灵泉。
公式写满了一张又一张草稿纸,复杂的张量计算、热力学微分、量子统计的近似处理……
她调动了全部的知识储备和来自末世的模糊记忆。
第四天凌晨,一个简洁而优美的方程终于成形。
它基于朗道相变理论的思想,但将电子序参量和晶格序参量耦合在一起。
方程包含几个关键参数:
电子关联强度、电子-声子耦合常数、以及反映高压下电子能带结构变化的有效质量张量。
温卿将它命名为“高压下电子相变与晶格耦合效应状态方程模型”,简称EPLC模型。
她小心翼翼地将模型的核心公式、物理假设、参数意义整理成一份二十页的技术报告。
在报告的摘要中,她写道:
“本模型提出,在核武器内爆及事故载荷所涉及的极端高压条件下,材料的电子系统与晶格系统存在不可忽略的强耦合。
这种耦合可能导致协同相变,显着影响材料的压缩性、强度、热容等关键性质。
传统模型忽略此效应,可能是导致历史实验数据出现系统性偏差。
以及‘雷震子’事故仿真出现异常压力响应的根本原因。”
报告的最后,她给出了初步的数值预测:
在压力超过400 GPa后,钚材料可能进入一个新的“电子-晶格耦合相”;
该相的材料可压缩性将出现反常降低,即更“硬”,热导率可能显着增加。
这将对内爆压缩效率和热管理产生重大影响。
写完最后一个字,窗外已是黎明。
温卿揉了揉干涩的眼睛,心中既充满发现新规律的兴奋,也预感到即将到来的风暴。
她知道,这份报告一旦提交,将像一块巨石投入平静的湖面。
按照程序,温卿先将报告提交给她的直接上级——理论部模型与仿真组组长周研究员。
周研究员花了一天时间仔细研读,眉头越皱越紧。
“小温,你这个模型……很大胆。”
周研究员放下报告,语气复杂。
“电子-声子耦合?在百万大气压下?这通常是研究超导、电荷密度波这些低能物理的概念。
你把它搬到核武器物理的能标上,有依据吗?”
“周老师,依据有三点。”
温卿早有准备。
“第一,我们历史数据的高压偏差趋势,与耦合系统可能出现的自由能曲面变化特征相符。
第二,近期有限的第一性原理计算显示,在高压下电子能带会发生剧烈重组,费米面附近态密度变化显着,这为强耦合提供了可能的基础。
第三,‘雷震子’事故的异常响应,用传统模型无法解释,但用耦合模型可以定性复现。”
周研究员沉默片刻。
“你需要更定量的证据。还有,这几个关键参数——耦合常数、有效质量——你怎么确定?我们没有实验数据。”
“所以我需要计算资源。”
温卿恳切地说。
“用‘天河一号’进行大规模参数扫描和第一性原理辅助计算,验证模型的可行性,并尝试反演这些参数。
如果模型能同时解释历史偏差和‘雷震子’异常,并且做出可检验的新预测,那么它就值得认真对待。”
周研究员最终点了点头:
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