Глава 186 Написание учебника
Факультет материалов, лаборатория Сун Лины.
Сюй Мин, Лю Чао и Чжао Юаньюань стояли вместе, глядя на экспериментальный стол перед ними. За столом стоял Сяо И.
В белом халате Сяо И перед ним лежали стопка образцов и соответствующие им отчеты.
Казалось, он изучал различные данные, относящиеся к этим образцам.
Хотя Сюй Мин и его коллеги не знали, что именно они смогут выяснить из этих отчётов эксперимента.
Но если вспомнить их старшую сестру, которая тоже когда-то работала с кучей экспериментальных отчетов, то из того, что им казалось бесполезными и обычными данными, она нашла тему для публикации в престижном журнале.
В этот момент они посмотрели друг на друга, и все бросили руки вверх.
Лучше не сравнивать себя с этими людьми, иначе пострадает только их.
Более того, перед ними стоял Сяо И, который только что разобрал механизм работы высокотемпературных сверхпроводников, превзойдя даже их старшую сестру.
Вы думаете, Сяо Шэнь заслуживает Нобелевскую премию?
Лю Чао тихо спросил.
Стоявший рядом Сюй Мин подумал немного и с сомнением сказал:
— Думаю... можно?
Чжао Юаньюань сказала:
— В интернете все так говорят, может быть.
Думая о том, что перед ними стоял кандидат на Нобелевскую премию, они невольно засияли восхищением.
Это же Нобелевская премия!
Для них, этих студентов, это было совершенно немыслимым.
…
Сяо И совершенно не замечал, как Сюй Мин и его друзья с восхищением смотрели на него.
Что касается Нобелевской премии, то он, пожалуй, был самым равнодушным к ней из всех.
Всё равно, как и раньше говорили: если получу — хорошо, если нет — так судьба распорядилась.
Если из-за этого у него расстройство или что-то подобное, то это будет совершенно невыгодно.
Поэтому вместо того чтобы думать о премии, лучше обратить внимание на эти образцы перед глазами.
Перед ним лежали различные образцы высокотемпературных сверхпроводников, которые он недавно изготовил.
Вместе с соответствующими экспериментальными данными он мог запустить свой "контроль над материалами" и провести анализ этих материалов на уровне "программного обеспечения".
- Эм… это TBCCO, таллий-бариево-кальциево-медистый оксид. Критическая температура сверхпроводимости достигает 100 К и выше, на несколько десятков градусов выше, чем у иттрий-бариево-медистого оксида.
- Согласно результатам эксперимента, это именно TBCCO-2212. Критическая температура сверхпроводимости — 110 K, величина сверхпроводящего разрыва Δ ≈ 20—30 мЭВ, параметры решетки a ≈ 3,85, b ≈ 3,85, c ≈ 30,6.
- В спектре Рамана легко наблюдаются фононные режимы, связанные с плоскостью CuO, частота которых ≈ 300–600 см1.
- Согласно данным ARPES, наблюдается многозонная структура. Fermi-поверхность состоит из нескольких карманов электронов и дырок…
Сяо И прощупал подбородок.
Вслед за этим в его сердце слегка задрожало, и «Мастерство материалов» незаметно активировалось.
В мгновение ока мир переменился перед ним.
Пред ним эта проба TBCCO-2212 словно увеличилась до бесконечности. В конце концов, все ее детали стали видны ему как на ладони, почти до мельчайших подробностей — нет, пожалуй, "до мельчайших нюансов" недостаточно передаёт эту степень проработки.
Можно сказать, что его глаза превратились в микроскоп, позволяя ему напрямую наблюдать за микроскопическим уровнем пробы.
Конечно, степень деталей, которые он мог наблюдать, в конечном итоге ограничивалась данными эксперимента.
Детали этих экспериментальных данных зависели от разрешения прибора, использованного в эксперименте.
Одновременно соблюдается принцип «деревянного бочонка», и конечная степень детализации определяется самым слабым звеном — наименее точным измерительным прибором.
Именно поэтому Сяо И для научного острова лаборатории заказал те измерительные приборы, которые по своим характеристикам почти все были на пике, чтобы максимально раскрыть свой потенциал в области «владения материалами».
По его текущим экспериментальным данным результаты пока уступают.
Это и понятно, ведь кроме него, наверное, в мире нет лабораторий, которые бы предъявляли такие высокие требования к разрешению экспериментального оборудования. В основном все работают с оборудованием более низкого разрешения.
В лаборатории у Сунь Лины, например, есть оборудование среднего разрешения.
Он покачал головой и решил: ладно, попробую использовать. Ведь он не мог сказать Сун Лине, чтобы та заменила всё оборудование с низким разрешением.
Перестал мучиться и тщательно проанализировал образец в мыслях.
С помощью микроскопической информации, полученной через «Мастерство материалов», он сравнил её с теорией XSC и затем, руководствуясь этой теорией, использовал функцию моделирования и вывода, прилагающуюся к «Мастерству материалов», для моделирования изменения структуры поверхности суперпроводника. Цель — выяснить, сможет ли это изменить свойства материала в области сверхпроводимости.
Независимо от того, является ли это высокотемпературным или низкотемпературным сверхпроводником, у него всегда есть три свойства: критическая температура, критическая магнитная индукция и критическая плотность тока. Если условия для материала находятся в пределах этих значений, то он переходит в сверхпроводящее состояние. Но если эти значения превышены, сверхпроводимость прекращается.
Поэтому температура — не единственное важное условие, ещё два фактора играют значительную роль.
Помимо этого, важны и базовые свойства данного материала, в особенности его обрабатываемость.
Только если обрабатываемость хороша, материал более пригоден для массового производства. Ведь это затрагивает производственные издержки: чем легче проводить резание, штамповку и другие виды обработки, тем удобнее придать материалу нужную форму для удовлетворения человеческих потребностей.
Например, такие сверхпроводники, как иттрий-бариевый купоксид и ниобий-титановый сплав. Иттрий-бариевый купоксид по сравнению с ниобий-титановым сплавом обладает лучшими характеристиками в плане критической магнитной проницаемости и критического тока плотности.
Но именно из-за того что иттрий-бариевый купоксид относится к керамическим материалам и обладает высокой хрупкостью, его обрабатываемость значительно уступает ниобий-титановому сплаву. Кроме того, его синтез достаточно дорог, поэтому он до сих пор не используется в массовом производстве.
Цель Сяо И — разработать высокотемпературный сверхпроводник, который будет обладать хорошей обрабатываемостью и дешевым синтезом.
Так он начал непрерывные эксперименты и не ограничился лишь этим образцом TBCCO. Он также изучал другие материалы: BSCCO, YBCO, FeSe и др.
Время шло быстро.
За потраченное около часа времени он проанализировал все образцы перед собой.
По окончании действия «Мастерства материала» перед глазами Сяо И изображение постепенно растягивалось, пока в конце концов мир на микроуровне не возвращался к макромиру.
— Эм… Разрешения на эти данные всё ещё недостаточно.
Сяо И слегка покачала головой, немного сожалея.
Хотя анализ сегодняшнего дня не был совсем безрезультатным, из-за ограничений по разрешению добытых данных полученных результатов оказалось немного.
Может быть, стоит обратиться в другие, более высокотехнологичные лаборатории, например, в отдел физики конденсированного состояния в Пекине. Там оборудование всё же достаточно продвинуто.
Но проблема в том, что там еще круче, чем здесь.
Использование лабораторий там необходимо бронировать заранее, а ему требуются большие объемы экспериментов. Ему нужно изготовить большое количество образцов высокотемпературных сверхпроводников и провести масштабные измерения — это еще сложнее.
В конце концов, это не его собственная лаборатория.
Думая об этом, Сяо И всё больше ждал завершения строительства научного острова.
Хотя научный остров не будет таким большим, как центр по изучению конденсированных состояний физики, оборудование для экспериментов там будет первоклассным.
— Но...
Сяо И внезапно вспомнил некоторые ощущения, которые он испытывал во время анализа с помощью «Мастерства материалов».
В его голове возникла мысль:
— Может быть, я смогу написать учебник по анализу экспериментальных данных, опираясь на те ощущения, которые даёт мне 【Мастерство материалов】?
Хотя другие не обладают способностью 【Мастерство материалов】, как он, но он может, опираясь на воздействие 【Мастерство материалов】, сформулировать набор методов анализа экспериментальных данных, доступных всем.
Такой подход непременно превзойдёт все существующие методы анализа экспериментальных данных и значительно повысит эффективность научных исследований в этой области, особенно в сфере материалов.
Когда у него возникла эта мысль, Сяо И заинтересовался.
Получение научных публикаций или важных результатов исследований — одна сторона научной деятельности, а написание учебников — другая.
Первое направлено на расширение научных горизонтов, второе — на создание фундамента для науки.
Сравнивать важность этих двух сторон научной деятельности невозможно, но нельзя отрицать, что без второго не было бы первого, а без первого – более глубокого и основательного второго.
Это своего рода вопрос «что сначала появилось: курица или яйцо».
Классический учебник способен направить больше людей к новым достижениям.
- Ну… тогда так и решим. Пока строят лабораторию на научном острове, я буду писать эту книгу! Создание высокотемпературных сверхпроводников – дело после того, как лаборатория будет готова.
Сяо И быстро принял решение.
Что касается названия книги, пусть оно будет «Принципы экспериментального анализа».
Метод, который он извлек из микромира для описания макромира, все же заслуживает названия «Принципы»!
Кроме того, работа над книгой неизбежно потребовала бы огромного количества экспериментальных данных, которые могли бы помочь ему в проектировании высокотемпературных сверхпроводников, и, по крайней мере, накопить массу опыта.
В разгаре размышлений о структуре этой учебной книги дверь лаборатории внезапно скрипнула и открылась.
Сюй Мин и его коллеги открыли дверь и увидели, что к ним пришли ведущие специалисты отдела квантовой информации во главе с Пань Вэем.
Они несколько мгновений остолбенели от удивления.
Академик Пан! Академик Чэнь! И…
В общем, даже если студенты учились в одном университете и на одном факультете, редко кто из них знал всех преподавателей своего факультета, не говоря уж о других.
Но ничего не поделаешь, этот академик Пань Вэй в университете очень знаменит. Поэтому даже студенты его факультета материаловедения сразу узнали этого лидера в области квантовой информации.
Академик Пань Вэй улыбнулся им и, взглянув внутрь к Сяо И, сказал Сюй Мин и другим:
— Мы пришли за Сяо И, пожалуйста, позовите его.
— Хорошо… хорошо! — ответили Сюй Мин и другие, кивнув. В конце концов они быстро побежали к Сяо И и поздоровались с ним.
Сяо И повернул голову и, увидев Пань Вэй и остальных, удивился.
Он, конечно, видел Пань Вэя и его раньше, ещё на той встрече, но потом не встречался с ними.
Он все же знал о Директоре Бао, ведь именно в то время, когда строилась лаборатория на научном острове, эти люди и создавали ему трудности.
Только вот непонятно, зачем они пришли.
Затем он подошёл и сказал:
— Академик Пан, академик Чэнь, зачем вы специально пришли ко мне?
Академик Пан улыбнулся и сказал:
— Во-первых, мы хотим поздравить профессора Шэо с открытием механизма работы высокотемпературных сверхпроводников. Возможно, Нобелевскую премию он получит уже в ближайшие годы.
Сяо И улыбнулся и махнул рукой, сказав:
— Ничего особенного, просто удача.
Академик Пан усмехнулся:
— Это нельзя назвать удачей, это результат мастерства.
Глядя на его вид, Сяо И хитрым взглядом приподнял брови, похоже, этот человек хотел с ним подружиться.
Он улыбнулся и сказал:
— Академик Пан, вы всё же лучше скажите прямо, зачем пришли. Если хотите обсудить механизмы высокотемпературного сверхпроводимости, я буду рад.
Академик Пан опешил, взглянул на академика Чэна и других, затем улыбнулся и кивнул:
— Да, именно так. Профессор Сяо, вы же знаете, что квантовые компьютеры, особенно сверхпроводящие, требуют изучения механизмов сверхпроводимости. Поэтому мы хотели бы пригласить профессора Сяо провести лекцию об XSC-теории. В это время наш отдел по исследованиям в области квантовой информации также организует обмен знаниями для всех.
— Наша лаборатория по квантовой информационной науке тоже организует это, — с улыбкой кивнул стоящий рядом академик Чэнь.
Услышав их слова, Сяо И понял, что они действительно хотят дружить с ним.
Хотя он не особо интересовался научными вопросами, выходящими за рамки его исследований, приглашение провести лекцию по теории XSC он, конечно, не мог отклонить.
Что касается дружбы, так пусть будет по воле судьбы.
В научном мире в конечном итоге превалирует сила. Человек, который только хвастается, но не имеет реальных достижений, будет лишь подвергаться насмешкам, а тот, кто обладает результатами и никогда не хвастается ими, заслуживает уважения.
— Конечно, без проблем, — кивнул он.
Профессор Пан улыбнулся и сказал:
— Тогда отлично.
— Кроме того, профессор Сяо, я также хотел бы спросить, вас интересует квантовая информация?
Академик Пан сказал:
- Сейчас в академических кругах говорят, что любая проблема, которая интересует Сяо И, обязательно будет решена. Поэтому, если вы присоединитесь к нам, возможно, мы сможем сделать еще один шаг вперед в области квантовой информации
— Квантовая информация? — Сяо И покачал головой и сказал: — “У меня к этому нет особого интереса. В этой области у нас в стране есть академик Пан с командой, они справятся.”
Современные квантовые компьютеры могут выполнять только один алгоритм и не обладают универсальностью классических компьютеров. Решить задачу реализации универсального квантового вычисления, то есть дать квантовым компьютерам ту же полноту, что и классическим (т.е. туринговскую полноту), — всё ещё сложная проблема.
По этому вопросу Сяо И также размышлял и пришёл к выводу, что текущий уровень производительности квантовых компьютеров ещё не позволяет создавать квантовые машины Тьюринга.
Что касается базовой производительности, то она связана рядом других проблем, таких как материалы, фундаментальные технологии и теория.
На данный момент создание квантовых машин Тьюринга невозможно.
Сейчас ему лучше сосредоточиться на изучении других проблем, например, таких как эти.
— Пока я пытаюсь синтезировать высокотемпературные сверхпроводники на основе теории XSC. Может быть, вам это когда-нибудь пригодится.
— Так что в некотором смысле я тоже вношу свой вклад в развитие квантовой информации.
Услышав слова Сяо И, Пань Вэй и его друзья засмеялись.
— Правильно сказал профессор Сяо, –
— Тогда мы желаем успеха профессору Сяо!
Затем они больше не беспокоили Сяо И и ушли.
Впоследствии Сяо И приступил к реализации своего замысла — написать книгу.
Более того, написание учебника — задача непростая, это не просто что-то сочинить, здесь нужно всё тщательно обдумать и разработать.
Однако в процессе разработки и продумывания структуры книги он глубже проник в понимание анализа экспериментальных данных. Поскольку ему часто приходилось обращаться к материалам для работы над книгой, со временем его умение работать с ними стало более уверенным и естественным. Он даже смог добиться впечатляющих результатов при работе с материалами на не очень совершенных, низкоразрешающих инструментах.
Это помогло ему в процессе написания учебника.
Его занятием по написанию учебника быстро заинтересовалась вся школа.
Школа, естественно, оказала ему большую поддержку. Написание учебника – для любого ученого дело, которое может повысить его авторитет, а для его подразделения – большая удача.
Университет имеет своё издательство, поэтому книга, которую напишет Сяо И, наверняка будет издана там.
Поэтому университет предоставил Сяо И руководство в процессе написания, назначив ему нескольких преподавателей с опытом написания книг, которые помогали ему.
Вскоре Сяо И написал первую часть и показал её нескольким членам академии университета.
Эти члены академии сразу же высоко оценили его.
В первой части Сяо И предложил некоторые методы экспериментального анализа, о которых даже эти члены академии не задумывались. Такой подход, идущий от микроскопического к макроскопическому уровню, открыл им совершенно новую перспективу.
С помощью такого метода анализа можно в разы повысить эффективность исследований.
В одно мгновение члены академии настоятельно попросили Сяо И как можно скорее закончить книгу, так как с нетерпением ждали, что же он предложит в последующих главах.
Так и шло время стремительно.
Во время этого процесса Сяо И также провел лекцию по теории XSC, которая привлекла много учёных со всей страны. Ведь те, кто интересуется механизмом работы высокотемпературных сверхпроводников, — это очень большая группа людей.
В то же время на острове науки лаборатория тоже после двух месяцев проектирования официально начала строиться. Строительство, как ожидается, продлится девять месяцев. В любом случае, это всего лишь несколько десятков му (примерно 1300 квадратных метров) площади, трёхэтажное здание без особых конструктивных особенностей. Девяти месяцев вполне достаточно.
В течение восьми месяцев тишина царила вокруг.
В этот день книга Сяо И «Принципы экспериментального анализа» была официально издана.