第367章 杨-米尔斯方程
第367章 杨-米尔斯方程 (第1/2页)微型磁笼诞生的欢呼声仍在回荡,但一股更凝重的气氛却在洛珞和李卫国之间弥漫开来。
嗯~主要是洛珞。
其实按李卫国的意思,这个时候可以适当庆祝一下了,毕竟摆在他们面前的两道大山,已经成功挪走了一座。
不过对洛珞来说,他面前的可不止这两座,而是四座……甚至更多来着。
至于磁场的微型化极限的挑战,对他来说更是连一道完整的难题都算不上。
如果这是在拍戏的剧组也就算了,他也不会吝啬经费和那么点时间,拂了大家的兴致,开个庆功宴也没什么关系,毕竟也是个阶段性的胜利。
奈何这是国家级的科研项目……磁场的的囚笼不过是其中一环,即便整个磁场问题都解决了,他还得抓紧赶赴合肥,去碰撞那难度最大的激光点火问题呢。
要知道,距离他的任务发布时间已经过去了一年,距离夸父工程立项也过去了大半年了,但他们现在还远没有完成前期的验证工作。
于公于私,时间都有些紧张了。
所以庆祝的香槟甚至都还没开启,核心问题便如约而至,冰冷地横亘在他们面前——那个精巧、强大的磁场在释放其伟力的同时,也在无情地干扰着周围的一切。
对于一个项目来说,将帅的气质会干扰下面的主管,甚至连来着影响那些新工作的科研人员。
而洛珞的搞研究的特点就是雷厉风行的实干派,连带着现在整个沪上基地,也都是如此。
“洛总,多物理场集成测试的数据……很糟糕。”
李卫国盯着全息大屏上新加载的数据瀑布,声音干涩。
屏幕上,原本代表激光束流路径的莹白光线,在接近微型磁体区域时,出现了肉眼可见的、细密如蛛网般的扭曲。
旁边代表局部温度的曲线则在不起眼的角落悄然爬升。
“边缘磁漏超预期27%,杂散场扭曲了周边激光通道至少0.7毫弧,耦合区域温度监测点……超标了。”
仅仅一个模拟磁压缩启动信号,就造成了如此显著的干扰。
这如同在一个精密的交响乐团中,安放了一台不受控制的工业电锯,磁体越是强大高效,它的“噪声”就越是刺耳致命。
对于他们的验证工作来说,磁漏不仅干扰激光的精准传输路径,还在邻近区域感应出难以捉摸的涡流,转化为无法忽视的热量积聚——热失控的引信已被点燃。
如果这个问题不解决,那么即便聚变堆能承受那高强度的辐照,甚至以年为单位也没关系,但结果也会是热失控。
更棘手的是,这种干扰不是静态的。
当磁体加载、磁场动态变化时,磁漏的形态、强度、热效应都在剧烈波动,像一个拥有无数触手的、活着的混沌系统。
现有的经验模型和简单屏蔽设计,在此刻显得苍白无力。
洛珞凝望着那些扭曲的光路和跳跃的温度点,眼神有些深邃。
“老李,把星火中心关于磁流耦合、热流固耦合模型的接口协议和数据全调出来,最高权限。”
洛珞的声音沉静得近乎冰冷:
“还有前42次磁体测试的所有边缘磁场监测数据,一个比特都不要少,通知星火超算中心,我要一个全新的计算平台任务——命名为场域囚牢。”
这一次他依旧不打算动用那几百积分,不过好在他还有平替……项目组专有的超算中心。
虽然算力比不上【流形重构】……也别比了,就不是一个维度层级的东西。
然而即便它算的又慢,验证的过程还复杂,这次发布新的计算任务还需要专门再设计一套程序,也只能验证对错,别想着让它帮你把数据自动修正,但……能拔脓的就是好膏药,总归比没有强。
更何况他们目前面对的问题,用超算也就够了。
剩下的……
“是!”
李卫国立刻下令,整个中心再次高速运转起来。
洛珞则转身走向他的临时“推演室”,按照指挥中心那个给他临时搭建的。
电脑能解决的只有那些,剩下的……就得靠人脑了。
巨大的白板早已擦净,他拿起马克笔,动作没有丝毫犹豫,一串流利而艰深的符号瞬间布满了冰冷的钛合金壁面。
推导的核心逻辑跃然于白板之上:
物理矛盾的核心:磁漏的本质是超高场强被“强行”约束在极小空间导致的自然溢出。
杂散磁场B_stray服从麦克斯韦方程组:
×B_stray=μJ
·B_stray=0其中J包含导体中感应的涡流电流密度J_eddy。
正是J_eddy在邻近区域产生了焦耳热,即热失控的根源。
同时,B_stray的存在直接改变了激光束流传播介质的有效磁导率和介电常数,根据光的电磁理论,传播方向必然偏离,导致了毫弧偏移。
Q_eddy产生的热量T_local会改变导体的电阻率ρ,而ρ的改变又反过来影响J_eddy=σ(T)E_induced。
同时,T的上升可能导致材料膨胀形变,改变几何构型,进而影响B_stray的分布。这是一个正反馈的死循环!方程组变成了:
J_eddy=f(×B_stray,σ(T_local))
T_local/t∝|J_eddy|/ρ(T_local)+……B_stray=g
磁漏B_stray与精密光路/流体路径的相对位置至关重要。
一个微小的缝隙或一个尖锐的凸角,都可能导致B_stray被局部放大,几何参数本身也需要成为动态优化变量,而不再是固定约束。
想到这里,洛珞突然回想起【剧本游戏】里那些平滑如流水般集成系统。
他猛地意识到一个关键差异:现实中的强磁场和粒子束流,其相互作用尺度触及到了微观量子效应!
磁漏在接近激光等离子体时,其相互作用或许已不能完全用经典的麦克斯韦+流体NS来描述。
这个念头让他笔尖一顿,紧接着在白板另一角迅速写下新的一行:
F=dA+[A,A]
这是?!
洛珞看着这熟悉的字符,突然瞪大了双眼。
事实上他没有选择用积分解决是对的,这边面对的问题确实没有材料上的问题那么困难,尤其是其中涉及到的物理场的问题,其中的微分问题,让他重新找到了当初在数学上的乐趣。
要知道,自从他解决了N-S方程后,就已经许久没有体会过那种完全沉浸在数学里的乐趣了。
虽然微分方程他学的并没有偏微分那么好,尤其是涉及到电磁部分,更是他的弱项。
但……他还不至于连杨-米尔斯方程都认不出来,尤其是这一理论的核心还是一组非线性偏微分方程。
更关键的是,他其实学过相关的知识,只不过不是靠眼睛和脑子,而是用的【扫描仪】。
之前他对这一问题还真没什么研究,是在几个月前现学的,当时正是沪上基地超导磁体系统工程中心这边研究所突然报告问题时,他才用【扫描仪】突击补习的。
用的还是当时在拍戏时接连使用【剧本游戏】后,剩下的那点积分,如今看来,还真是有先见之明。
是的,这赫然是杨-米尔斯场论的变式,描述强相互作用的基本理论框架,其非阿贝尔规范场的复杂性远超电磁场。
当然了,洛珞这一刻也并没有被吓到,他们这次碰上的难题倒也没有那么困难,并非要他直接求解杨-米尔斯方程,那如同攀登另一座“千禧难题”高峰了。
要知道他从最开始02年拍戏时接触到风洞设计和流体力学时,就开始学习偏微分方程,一直到06年才算彻底完成了N-S方程的证明。
且不说这四年里系统不知道给他提供了多少帮助,就说最后证明的最后一步,要是没有【未来视界】提供的帮助,他凭自己的努力想要独立证明出来,怕是还要晚上起码三四年。
要真是得搞定杨-米尔斯存在性与质量间隙难题,证明杨-米尔斯方程组有唯一解,并且该解满足“质量间隙”这一特征……
那他觉得自己可以洗洗睡了,想要在剩下的两年里完成这个任务怕是没什么希望了。
但好在系统不会那么残酷,或者说他的方案本就不需要涉及到那么多完整的量子规范场论的地方。
电磁场是其最简单的阿贝尔规范场特例,因此,磁漏作为磁场分布失控的现象,其理论基础当然可追溯至规范场论的框架。
至于在多物理场系统中,类似非线性耦合广泛存在:
温度升高→磁导率下降→磁场扩散加剧→进一步发热。
这种正反馈循环,以及流体涡流与磁场相互作用。
这种强耦合非线性行为的数学描述与杨-米尔斯方程中非阿贝尔场的复杂性类似,需用耦合偏微分方程联合求解。
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