可湍流要是那么容易解決,就不會困擾大家這么多年了——所謂磁約束中的湍流效應,即是指等離子體在高溫下受到擾動而產生的不規則流動現象。
流體運動時,如果流體質點的軌跡是有規則的光滑曲線,這種流動叫層流,沒有這種性質的流動叫湍流。
舉個形象些的例子,這就像是一個正在奔流的河道,如果將低溫狀態下的等離子體看作平靜的河流,那么在高溫高密度狀態下,等離子體就宛如九曲十八彎的激流。
等離子體溫度高,就相當于彎多水多,暗流涌動,想要約束自然很難,甚至一個不小心還有演變成洪災。
更重要的是,河流的暗流如何流向,力如何作用,這些量會隨著時間和空間坐標發生紊亂的變化,根本就沒有任何規則和規律可。
沒有規律就代表著無法掌握,無法掌握就很難形成理論,沒有理論自然就難以進行約束。
這就像是一個死結。
其實從上個世紀六十年代開始,等離子體湍流理論就已經初步建立,而隨著全世界各大國家開始進行磁約束聚變研究,目前已經有了大量的模型和數值模擬代碼,實驗數據和結果也有很多,但是這些大部分都是在低頻等離子體狀態下的運行——也就是在低溫低密度狀態下等離子體湍流造成的橫越磁場粒子、熱能和動量輸運有著很多的經驗。
可一旦在高溫高密度狀態,特別是在目前他們所進行的破億溫度下,如何約束等離子體,如何解決湍流問題,卻沒有任何數據。
因為在全世界范圍內,目前達到這一溫度,只有他們等離子所。
換而之,他們沒有對照的經驗,只能自己摸索。
退一萬步,就算是有對照的經驗,也其實沒有太多參考價值,因為現在全世界范圍內,所有研究可控核聚變的機構和組織,在等離子體的控制和約束上,從來都沒有形成定理,完全都是靠著大量數據積累出來的經驗。
至于將湍流掌握,這幾乎是異想天開——在物理學界,湍流理論被稱為經典物理學最后的疑團,因為它涉及到從微觀到宏觀許多時空尺度上的運動,它不僅和周圍進行著能量交換,其內部也存在著各式各樣的能量交換。
在這樣的情況下,想要將其掌握,何其困難?
然而,無論多么的困難,現在他們遇到了這個問題,并且這還是一個需要他們不得不直面,不得不將其解決的問題。
正因如此,他們的情緒才會顯得很低沉。
“咚咚。”眼看著眾人情緒比較低沉,劉建為院士手指輕輕敲擊桌面,將眾人的注意力吸引過來。
“研究遇到難題,想辦法越過就是。”劉建為說道:“當然,我也知道湍流是一個無法越過的障礙,雖然我們目前無法將其掌握,但也不是沒有辦法。”
聞,眾人都將目光看向劉建為。
“你們應該也都知道,目前國家在大力支持量子計算機領域,從上世紀八十年代就已經成立了理論小組,目前經過數十年的發展,已經有了些許成果——”
劉建為說到這里,在座的陳海忍不住身體前傾,下意識問道:“教授,難道咱們國家的量子計算機已經建成了?”
話被打斷,劉建為不由得看了一眼陳海,后者訕訕一笑,劉建為這才繼續說道:“目前量子計算機還沒有建成,不過可以告訴你們的是,已經不遠了!”
“我已經得到消息,由中科大研發和構建的世界首臺超越早期經典計算機的光量子計算機原型機快要完善,按照他們透露給我的消息,最遲明年中旬就能使用!”
“同志們,量子計算機的運算能力多么強大你們應該也都知道,如果到時候咱們有了這件寶貝的幫助……”
“咱們就能攻克湍流理論了!”一旁的陳海又按捺不住,忍不住驚呼出聲。
“你給我閉嘴,怎么哪都有你!”劉建為沒好氣的瞪了他一眼,嚇得陳海連忙縮了縮脖子。
“能否攻克湍流理論我不清楚,但依靠量子計算機的強大算力,或許可以幫助我們在數據上進行分析,省卻我們大量的時間。屆時,依靠著這些數據,我們也足以在現有的成果基礎上,獲得更高的突破。”
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