Глава 227 Публикация статьи
Сяо И с изумлением смотрел на результаты своих вычислений; его лицо отражало удивление.
Когда он вывел неизвестное значение, представляющее ускорение отверстия, оказалось, что оно всё ещё не поддавалось анализу. По крайней мере, на первый взгляд, было невозможно понять его физический смысл.
Высший пилот способен увидеть физический смысл за математическим выражением.
Например, как у Эйнштейна есть уравнение массы-энергии, E=mc².
Из этой формулы сразу понятно любому, кто изучал физику, что она показывает связь между массой и энергией. Даже очень малая масса содержит огромную энергию.
На этом основании физики могут предположить, что при уничтожении массы получится огромное количество энергии. А если эту энергию использовать эффективно, человечество получит выгоду, превышающую затраты в разы.
Но к сожалению, люди того времени прежде всего думали о создании супербомбы.
Но в целом технологии ядерного расщепления и ядерного синтеза так и появились.
Конечно, с нынешним уровнем образования людей уравнение Эйнштейна уже является довольно простой физической формулой, которую многие могут понять и видеть физические явления, которые она описывает. Но ведущие физики всё ещё способны извлекать физическое значение из более сложных формул.
А Сяо И, безусловно, является одним из ведущих физиков.
В прошлом он мог понимать физическое значение практически всех физических формул и даже представлять себе физические явления, которые они описывали.
Но когда он сталкивался с неизвестной величиной, которую в итоге вывел с помощью квантовой теории Хохджа, он не мог её понять.
Это означало, что значение, которое она скрывала, было непостижимо для его нынешнего уровня теоретических знаний.
Только когда он попытался пересмотреть эту неизвестную величину с точки зрения формы частиц X,
Связь между ними позволила Сяо И найти выход из ситуации.
— Частица Х…
Частица X — ключевой фактор, вызывающий преобладание W-бозонов.
Теперь она стала ключевым фактором этого загадочного явления — ускорения через отверстие.
Сяо И нахмурился, размышляя о чём-то.
По-видимому, все их предыдущие эксперименты по явлению ускорения через отверстие теперь получили объяснение.
В ходе этих экспериментов они проводили различные наблюдения и не обнаруживали никаких изменений в окружающих частицах, когда электроны проходили через отверстие и ускорялись.
Как будто бы электроны сами себя ускоряли, не испытывая никакого дополнительного влияния.
Теперь эти явления получило объяснение — оказывается, это влияние частиц X.
Ведь сами по себе частицы X весьма загадочны. По предварительным расчетам, для обнаружения их существования в коллайдерах человечеству придется повысить энергию столкновений как минимум в двадцать раз, а то и больше.
В связи с этой задачей проекты будущего кольцевого коллайдера, которые изначально планировалось реализовать в CERN, были отложены. Цель — получить больше финансирования от стран-членов Евросоюза и увеличить масштабы будущей кольцевой установки.
Максимальная энергия столкновений в рамках текущего проекта будущего кольцевого коллайдера примерно в 7 раз выше, чем у Большого адронного коллайдера LHC (примерно 100 TeV), тогда как максимальная энергия столкновений LHC составляет 13-14 TeV.
В любом случае реализация коллайдера с энергией столкновений, превышающей энергию LHC как минимум в 20 раз, будет крайне сложной задачей.
Это не только означает, что стоимость строительства станет значительно выше, но и что последующие эксплуатационные расходы возрастут в разы.
В общем, до прямого обнаружения частиц X и подтверждения их существования ещё очень долгое время.
Но Сяо И внезапно прищурился, задумчиво глядя.
— Если применить принцип ускорения с помощью отверстий к частичному столкновению, то можно ли будет напрямую увеличить энергию столкновения?
Это весьма реалистичный подход, который даже может существенно снизить затраты на строительство коллайдера.
Ускорить скорость частиц в десять раз…
Конечно, в коллайдере нельзя просто сказать, что скорость частиц увеличилась в десять раз.
Например, при столкновении протонов в LHC их скорость уже была повышена до 99.9999991% скорости света. В таком случае скорость явно не может быть просто увеличена в десять раз. Поэтому более существенно то, что явление ускорения связано с прямым предоставлением энергии.
Поэтому электроны в процессе ускорения через отверстие, скорее всего, получают энергию благодаря каким-то эффектам, приносимым X-частицами, что позволяет им увеличить свою скорость в десять раз.
Конечно, потому что первоначально обнаруженное явление ускорения через отверстие было лишь скоростью тока в батарее, поэтому сама скорость не была бы высокой, и её можно было увеличить в десять раз. Согласно формуле K=1/2mv^2, это означает, что энергия увеличилась примерно в сто раз.
Несомненно, это очень впечатляющее увеличение энергии.
Но это всё же немного взволновало Сяо И.
- Если бы этот эффект применить к двигателю космического корабля…
Очень просто можно представить, что любой космический корабль получит невероятный толчок.
Конечно, если говорить о настоящем, то такое зрелище пока может существовать только в теории, ведь вопрос стабильного воспроизведения эффекта расширения полей до сих пор остается открытым.
Для этого, вероятно, потребуется более глубокое изучение частиц Х.
Кроме того, есть ещё один очень важный вопрос: если это связано с частицами X, то почему расширение поля происходит только в углеродных нанопорах?
Неужели у углерода есть какая-то особая особенность?
Сяо И тоже немного пофантазировал, вспомнив, что углерод является основой жизни. Может быть, именно связь между углеродом и частицами X дала импульс к возникновению жизни?
Конечно, Сяо И прекрасно понимал, что вопрос о возникновении жизни – задача куда более сложная, чем достижение ядерного синтеза.
— Ну, пока лучше не думать о таких вещах. Но с этой основой, это введение в мир углерода, позволяет взглянуть на него глубже.
Сяо И остановил руку, державшую перо, взял в руки телефон и позвонил Лю Сяодуну, попросив его приехать в офис. Вскоре Лю Сяодун появился в кабинете.
— Профессор Сяо, зачем Вы меня позвали?
Сяо И оттолкнул лист бумаги в сторону Лю Сяодуна и сказал:
— Думаю, разобрался с причиной ускорения диаметра отверстия. Пока это только предположение.
На лице Лю Сяодуна выражение удивления сменилось недоумением.
— Что это означает?
Почему ты ещё сомневаешься?
Только когда он взял эти несколько листов бумаги и быстро прочитал их, он был потрясен:
— Оказывается, это связано с частицей X?
Хотя он сам занимался материаловедением, как исследователь нанотехнологий, его знания в области квантовой механики тоже были глубоки.
Конечно, обнаружив явление ускорения через отверстие, он естественно предположил, что это может быть связано с квантовой механикой. Поэтому он уделил немало времени и изучил квантовую механику.
Также именно поэтому он хорошо знал о X-частицах, созданных Сяо И в начале.
Сяо И слегка кивнул:
— Если мои математические выкладки верны.
Лю Сяодун весь засиял:
— Это ещё одно доказательство существования частиц X! Профессор, если эта статья будет опубликована, это точно станет очередным потрясением для физики!
Сяо И покачал головой и сказал: “Хотя сейчас мы можем примерно вывести, что ускорение с помощью отверстий должно быть связано с частицами X, точный механизм действия всё ещё остаётся загадкой. Возможно, нам нужно глубже понять природу частиц X, чтобы это выяснить.”
— Однако на данный момент у меня нет никаких хороших идей по этому поводу.
— Конечно, после возвращения ты сможешь подумать над этим вопросом.
Как только Сяо И так сказал, Лю Сяодун опешил и указал на себя: «Я?»
Потом он начал чесать ухо и затылок.
- Это… профессор Сяо, у вас нет хорошего решения, что уж говорить обо мне?
Сяо И рассмеялся и хлопнул его по плечу:
— В тебя верю.
Лю Сяодун с сожалением сказал:
— Сам себе не верю.
Сяо И снова улыбнулся и серьёзно сказал:
— Ладно, как бы то ни было, теперь я временно не буду уделять этому исследованию внимания. Ты можешь самостоятельно решить, продолжать ли тебе его или сразу подать статью.
— Эта статья вполне может быть опубликована в любом ведущем журнале. После её публикации ты сразу сможешь выполнить требования для перевода в штат, и я помогу тебе с этим, а ты станешь официальным младшим научным сотрудником.
Лю Сяодун был ошеломлен и серьёзно кивнул:
— Спасибо, профессор Шао!
Вначале в Университете Цзяотун он едва не получил должность ассистента-исследователя, а теперь, здесь, уже почти достиг этой цели и даже может получить её раньше срока.
В его сердце чувство благодарности было невыразимо, но он глубоко запомнил помощь, которую Сяо И оказал ему.
Сяо И улыбнулся и махнул рукой, сказав:
— Не за что, ведь это явление ускорения по отверстию ты же первым обнаружил.
Лю Сяодун чуть не заплакал от счастья, ведь если бы он был в другой группе, его руководитель едва ли признал бы это открытие за него.
Далее Сяо И вновь уделил время изучению углерода, ведь осознание влияния частиц X на него открыло ему новые горизонты.
В это же время он начал попытки объединить все собранные сведения о свойствах углерода в единую систему.
Эта общая система напоминала ему таблицу Менделеева.
Таблицы Менделеева позволяли предсказывать свойства новых элементов и анализировать их характеристики.
А карбоновый скелет, который он собирался построить, мог бы помочь ему предсказать, в какой структуре углерод будет обладать ключевыми свойствами материала первой стены.
До цели осталось совсем немного.
А с другой стороны, после ещё одного месяца исследований Лю Сяодун всё же отказался от попытки решить ту проблему, с которой даже Сяо И до сих пор не мог справиться.
Впоследствии он решил опубликовать свою статью.
Перед публикацией статьи он также сообщил Сяо И, который, разумеется, ничего не сказал. Он выразил поддержку, независимо от того, будет ли статья опубликована или продолжены исследования.
В части авторов Сяо И является сотрудником и первым автором.
Что касается журнала для публикации статьи, то естественно, это всё ещё «Science».
Потому что у них был Сяо И в качестве сотрудника, статья была отправлена почти сразу, и на следующий день оказалась в почтовом ящике Гавена Бернерса, главного редактора физического отдела журнала «Science».
Когда Гавен Бернерс пришел на работу на следующий день и открыл свой почтовый ящик, он быстро прочитал письма.
Вскоре его внимание привлекла эта статья.
— Статья Сяо И?
— Статья Сяо И? Он рассмеялся. “Журнал «Science» все-таки благодарен Сяо И: журнал «Nature» сейчас не так престижен, как раньше. «Science» практически подавляет «Nature».”
— Но все же журналы «Nature» оказываются более влиятельными, чем журналы «Science».
Он покачал головой и больше не обращало на это внимания, это заботило их главного редактора.
Все же сначала посмотрим эту статью.
— Это название… «Электроны демонстрируют резкое увеличение скорости при прохождении через поры в нанопористых материалах из углерода размером 20–30 нм»?
Гавен Бернерс прищурился, в его голове внезапно возникло ощущение, что эта статья может оказаться не такой уж простой.
И после этого он приступил к чтению.
Вплоть до конца его лицо отражало удивление.
— Толстый подарок — краб!
— Это правда? Это действительно связано с X-частицами?
— Невероятно!
Он тут же крикнул наружу из кабинета:
— Дороти!
Вскоре вошла молодая ассистентка и спросила:
— Профессор Болас, что нужно?
— Помоги мне организовать лабораторию, я хочу провести эксперимент!
Как главный редактор, у него, конечно же, была своя собственная лаборатория.
Поэтому подобные важные результаты он получал, проводя эксперименты сам.
Очень скоро лаборатория была готова, и после ряда экспериментов он получил результаты, идентичные тем, что были описаны в его статье.
— Скорость электронов действительно увеличилась более чем в десять раз!
Он также легко рассчитал, что это эквивалентно прямому увеличению энергии в сто раз!
— Это просто…
Он удивлялся несказанно долго, и в это время ему, казалось, уже начинал доходить, какой переворот грядет в физике.
…
В конце концов, всё получилось в рамках его ожиданий.
В следующем выпуске журнала «Science» эта статья, как и следовало ожидать, заняла обложку и, как и ожидалось, сразу же взорвала мир физики.
Все были потрясены этим невероятным и удивительным открытием.
После публикации в последнем номере журнала «Science» представители СМИ провели интервью с главным редактором Гавеном Бернеромсом.
— Верьте мне, это однозначно является одним из самых важных физических открытий за последние сто лет. Вы можете себе представить? Просто через отверстие размером в нанометры скорость электронов увеличилась в десять раз, а то и больше! А поскольку энергия и кинетическая энергия связаны квадратично, это означает, что их энергия выросла более чем в сто раз!
— Чудо!
— Абсолютное научное чудо!
— Представь, что ты проходишь через туннель, и все твои деньги мгновенно увеличиваются в десять раз.
— Неужели это чудо?
Хотя метафора Бонаса звучала странно, репортеры быстро поняли её смысл.
Если деньги появились из ниоткуда в сто раз больше, разве это не чудо? Что ещё может быть чудом?
Помимо Бо NASA, даже Эдвард Виттен принял участие в интервью и заявил:
— Я могу с уверенностью сказать, что это открытие является самым важным открытием в истории физики!
Представьте, если бы мы смогли стабильно воспроизвести это десятикратное ускорение и применить его к сверхпроводникам. Согласно формуле I = neSv, сила тока увеличится в десять раз!
Что касается того, почему именно сверхпроводники, то дело в том, что в цепи с сопротивлением сопротивление влияет на фактическую скорость тока, и мы должны учитывать нагрев. Поэтому наилучшим вариантом является применение этого эффекта ускорения через отверстия в сверхпроводниках.
С определённой точки зрения, это позволит нам увеличить выход всей производимой нами электроэнергии в сто раз. Пока ядерный синтез не будет реализован, это может помочь человечеству найти ещё один эффективный и чистый путь получения энергии.
Почему же мы называем это чистой энергией? Подумайте: используя этот эффект, при той же мощности энерговыхода загрязнение снижается до одной сотой доли от исходного. Не считаете ли вы это чистой энергией?
Журналист с удивлением спросил:
— Не означает ли это, что этот эффект ускорения через отверстие можно считать промежуточной энергетической технологией, которая позволит человечеству перейти к ядерно-синтетической цивилизации?
Однако, услышав этот вопрос, Виттен немного замолчал и только спустя мгновение ответил:
— С определённой точки зрения, это возможно. Но с другой стороны, эта технология может быть скорее переходным звеном, которое позволит нам перейти от ядерно-синтетической цивилизации к ещё более продвинутой.
— Потому что эта технология связана с X-частицами. Если мы не сможем понять X-частицы, воспроизвести явление ускорения через отверстие будет очень трудно. Да и даже если мы разберёмся с X-частицами, в этом ещё есть ряд серьёзных проблем.
— Подумайте, какова диаметр электрона? Его обычно считают точечной частицей без классических размеров. Экспериментально его масштаб взаимодействия составляет около 10^-18 метров или меньше. А теперь представьте: этот крошечный объект, который для электрона примерно как клетка для Земли, должен пройти через отверстие размером в несколько десятков нанометров и получить ускорение в десять раз большее. Можете себе представить, насколько сложно стабильно воспроизвести такое явление?
Журналист опешил: так оно и есть, действительно трудно.
Но затем журналист снова спросил:
— Говорят, что в CERN уже готовятся изучать этот проект, и даже говорят, что, если получится, то это может помочь в исследовании X-частиц и струн из теории струн.
Услышав этот вопрос, Виттен улыбнулся и сказал:
— Это действительно возможно. Хотя мы не можем стабильно воспроизводить это явление, если случайно выпущенные электроны и позитроны окажутся ускоренными, то при столкновении двух ускоренных электронов и позитронов у нас действительно будет возможность помочь в обнаружении X-частиц.
Что касается открытия струн…
По этому поводу Виттен покачал головой и сказал:
— Я думаю, что это маловероятно, потому что для обнаружения струн необходимы столкновения с энергией порядка Планка, которая примерно в 10^15 раз превышает энергию Большого адронного коллайдера.
Но потом он улыбнулся и сказал:
— Конечно, если бы удалось обнаружить суперсимметричные частицы, это тоже стало бы косвенным подтверждением струнной теории.
Я с нетерпением жду того дня, когда их эксперимент завершится успехом.
……