第四百五十七章：离子体湍流的控制问题
从臆想中回过神来，韩元看了眼弹幕，笑道：“可控核聚变反应堆的建设不是一天两天就能完成的。”
“在动手建造这样一座能提供庞大能源的反应堆前，我们需要先了解它的原理和完成对应的理论编写。”
说着，韩元动手打开了新安装在工作间投影仪，并拉下了遮光用的窗帘。
“这一次有关可控核聚变相关的技术，我就不从头开始编写了，因为这实在太长了。”
“所以为了节省一些时间，在和团队商议过后，由团队提供素材，由我来进行讲解。”
一边说，韩元一边将泰山基地前任宿主留给他的银白色数据存储器插进专用的设备中。
这个数据存储器里面装着的，正是他已经全部学完了的‘可控核聚变技术’。
因为这项技术并不是系统传递给他的知识信息，所以韩元也不想在从头到尾将其抄录一遍，于是就找了个借口直接使用。
反正到了现在，他已经能够完全解读那個前任宿主使用的数据接口并将其制造出来了。
........
数据存储设备连接中央计算机，投影仪的光芒在昏暗的工作间中亮起。
直播间里面的观众，无论是普通观众还是蹲守在里面学技术的各国专家都纷纷打开了精神。
所有人都知道，即将展示在他们面前的，就是和可控核聚变技术相关的资料了。
甚至很有可能是整套的资料信息。
因为按照这名主播以前的习惯来说，他习惯于从头到尾将一项技术的全部资料信息编写出来。
.......
昏暗的工作间内，投影仪的光芒照在一块幕布上，韩元操控着中央计算机将数据存储设备中的可控核聚变信息资料打开。
无数类似于文件夹一样东西映入众人眼中。
看了眼投影，韩元开口道：“这些不同的文件，对应是可控核聚变里面不同部分。”
“有些是数据模型，有些是建筑模型，有些是材料信息，不知道大家想先看哪些？”
这话一出，直播间里面就热闹了起来。
【来来来，考验大家脑海中知识水平的时候到了！】
【我记得可控核聚变中难题有好多的，什么第一壁，什么磁约束，什么超导材料都是。】
【如果要说最大的难点，也是所有可控核聚变研究共同的难点，我想到的只有一个，那就是：如何实现真正的输出大于输入。】
【楼上你这纯属于废话，这一个问题基本包括了所有的问题。】
【我觉得这个问题该留给科学家，这个直播间里面绝壁有科学家的。】
【不用想，绝壁有！】
【‘普林斯顿’送出超级火箭*100，主播能详细的讲讲离子体湍流的控制问题吗？】
随着普林斯顿的一百发超级火箭，整个直播间里面顿时充满了火箭起飞的特效。
而直播间里面的网友们顿时就惊了。
【普林斯顿？这是啥？那个部门的？】
【普林斯顿，全称普林斯顿大学，是全世界的数学物理圣地！】
【牛逼！】
【一个超火五千块，一百个就是五十万！还是搞数学和物理的有钱啊。】
【等离子体湍流的控制问题可是世界顶级的超级难题，别说五百万了，就算是花五千万都值得，当然，前提是独家拥有φ(*￣0￣)】
【主播主播，你开个竞拍吧，谁出的超级火箭多，你就将答案的私发给他。】
【这主意不错。】
【主播说吧，你手上的U盘多少钱，我买了！只要你开个价，我绝不还价！】
【主播：一万亿！】
【华国：我买了！】
【真·财大气粗！】
【哈哈哈，真要是独家拥有，别说一万亿，就是十万亿可控核聚变技术他也值得啊。】
.......
直播间内议论纷纷，各种调侃的弹幕不断。
看了眼虚拟屏幕上飘起的超火，韩元看到了下普利斯顿大学提出的问题。
“离子体湍流的控制问题吗？”
翻了一下文件夹，韩元打开了其中的一个。
呈现在所有人眼前的，是各种各种的材料。
有类似于PPT的文档，有数据软件，有图形文件，也有最关键的数学模型。
手指在键盘上敲击了一下，韩元随即打开了两个文件。
而随着他的操作，投影仪映射在幕布上的画面被分成了两半。
左半边显示了一个正在不断跳动的伪3D数学模型，而另一半显示相关的图文。
文件打开，韩元清了清嗓子，开口道：“湍流其实是‘流体’的一种流动状态。”
“而所谓的流体，其实是与固体相对应的一种物体形态，比如水，空气等等。它是液体和气体的总称。”
“当然，广义上来说，流体并不局限水流、空气这些常见物质，理论上，凡是能流动的物质，凡是任何微小剪切力的作用都会连续变形的物体，都有可以被称为流体。”
“可控核聚变中的高温等离子体也一样，也可以被称为流体。”
“至于湍流，是流体的一种流动状态。”
“湍流的类型很多，当流体的流速很小时，流体分层流动，互不混合，称为层流，也称为稳流或片流；”
“但流体的速度逐渐增加，流体的流线开始出现波浪状的摆动，摆动的频率及振幅随流速的增加而增加，此种流况称为过渡流；”
“除此之外，还有乱流、扰流或紊流等等模式。”
“湍流问题是数学中一道比较经典，也是比较难的问题之一，而离子体湍流又是湍流问题中最难的一种。”
“除了离子体的速度非常快外，离子体离子之间不发生碰撞也会通过电场和磁场发生复杂的相互影响，这会导致离子体湍流的计算更加困难。”
“不过再困难的问题，也是有解的。”
“而对于这个问题，可以通过纳维叶－斯托克斯方程（Navier-Stokes方程式）来进行解决。”
说着，韩元再度敲击了一下手中键盘，将正在模拟旋转的模型整体放大，占据了整个投影画面。
“这是一个数学模型，是基于纳维叶－斯托克斯方程理论基础上建立的。”
“它模拟的就是可控核聚变中心被强磁场束缚的高温等离子体的运行状态，大家可以先看看。”
闻言，直播间里面的观众都将目光投向了数学模型，各国专家更是直接屏住呼吸全神贯注的盯着显示屏。
韩元播放出来的，是一个动态的模型图，画面背景漆黑一片，幕色呈现出一个二维的莫比乌斯环形态，宛如一个被扭曲的轮胎一样。
而在这个黑色的轮胎中，有着无数细小的两种颜色的朦胧亮光，这些细小亮光在画面中随即且跳跃的运动着。
但总体而言，这些亮光在黑色的莫比乌斯环中，有着一定的运动规律。
除此之外，随着这些亮光的运动，每一分每一秒都有两颗亮光相撞，转而演变成淡淡的烟雾。
【学渣党表示数学模型就是这样的吗？除了欣赏外，压根就看不懂！】
【学霸表示也看不懂！】
【看不懂+1】
【+1】
【俺也一样。】
【+10086】
【能看懂这个的，估计都能进中科院了。】
【这些亮光代表了什么？】
【黑色的背景代表的应该是被束缚的磁场，而这些亮光应该是氘和氚吧？碰撞是产生的烟雾代表了氘和氚释放的能量？】
【基于纳维叶－斯托克斯方程理论基础上建立的模型啊，这是不是意味着基于纳维叶－斯托克斯方程是正确的？这可是七大千禧年难题之一啊！】
【对于这个主播来说，七大千禧年难题应该不算什么，或者说，在他手上，七大千禧年难题早就已经被解开了。】
【好奇，可控核聚变中心就是这个样子的吗？】
【这个只是模拟的模型，真实情况应该还是有差别的。】
......
对于韩元展示出来的数学模型，直播间里面的观众看的是一脸懵，只能按照自己心中的猜想来推测这模型中各个物体的代表含义。
只有定向研究可控核聚变的专家，才能大致看懂这个模型代表的含义。
看着弹幕，韩元笑了笑，解释道：“黑色的背景代表的是可控的电磁场，那些亮光代表的是在磁场中高速运动的离子湍流”
“而碰撞之后的烟雾，代表的是两颗原子聚变后释放的能量。”
顿了顿，韩元接着道：“可控核聚变中的离子体的湍流问题，其实并不止一个，它实际上有两个。”
“第一个是常规意义上的湍流难题。”
“众所周知，在可控核聚变的强磁场中，聚变等离子体的运动是十分复杂的。”
“回旋运动和平行运动相互耦合、电场和磁场导致无需碰撞即有长程相互作用、大量粒子的集体效应、非热平衡效应、多时空尺度、非线性等各种多且复杂的因素纠缠在一起，导致磁约束核聚变等离子体的运动几乎不可预测。”
“除此之外，因为聚变等离子体是一种电磁流体，粒子不发生碰撞也可以通过电场和磁场发生复杂的相互影响，从而使得它更加不可计算。”
“不过这个问题是有解的，只要是流体，几乎都可以通过纳维叶－斯托克斯方程来为其建模。”
“只不过在为可控核聚变中的离子体湍流建模时需要考虑外部的磁场因素罢了。”
“相比之下，可控核聚变中的离子体湍流还有一个更大的问题。”
说着，韩元调控了一下投影画面，切换到了另外一个动态图上。
“大家看这个。”
“虽然这只是人为画出来的模型图，不过也可以在一定程度上表示核聚变装置内部的情况了。”
闻言，观众迅速将目光聚集了过来。
这是一个局部放大版本的可控核聚变内部结构运转动态图。
它展示的是两颗正在发生碰撞的原子核。
在它们碰撞产生聚变后，产生的烟雾，也就是能量会迅速膨胀开来，而原本运动轨迹正朝着这里而来的一颗原子核在靠近到一定距离时，就似乎被人用手推了一把，强行改变了轨迹，朝着上方离开。
【这是原子核与原子核的聚变过程展示吧？】
【有颗原子好倒霉，刚刚飞过来就被撞飞出去了。】
【还真是，我刚刚注意到了有一个光点的行动轨迹划出了一个L型。】
【应该是刚刚那两颗原子核聚变的时候产生的大量能量将其推出去的。】
【原子核之间的聚变会释放能量，能量可以干扰其他物质的运动，这不很正常吗？】
【这会影响磁场的控制吧？】
........
动态图在一定程度上展示了可控核聚变内部的反应，让直播间里面的观众了解到了核聚变的模样，却也让各国的物理专家紧紧的皱起了眉头。
本来离子体湍流的控制问题就已经够难了，现在还出现了能量干扰问题，这就更难了。
如果为离子体湍流建立一个数学模型，在解决纳维叶－斯托克斯方程后还能做到。
那么为能量干扰后的聚变等离子体湍流建立数学模型，恐怕想都不敢想。
这或许已经不是湍流问题了，而是一个真正的混沌体系。
难怪对聚变等离子体的约束那么难。
长期以来，他们一直都将控制磁约束的方向放在了常规的湍流难题上，却并没有怎么去考虑过聚变能量干扰的影响。
如果不是直播画面中的这个人，恐怕等到人类自己发现这个问题最少都已经是十年以后了。
.......
韩元看了眼弹幕，道：“大家应该都注意到了，在两颗原子核聚变后，释放出来能量强行改变了另外一颗原子核的运行轨迹吧”
“这就是可控核聚变中离子体湍流控制问题的另外一个难题。”
“原子核之间的聚变，会释放出相当庞大的能量。”
“这部分能量会对核心的磁场造成一定的影响，从而偏转其他原子核的运动，造成其他的原子核脱离磁场的束缚。”
“这就像在原本平缓的小河中放入了一颗石头一样，水流在流经这块石头的时候，会产生漩涡，一样。”
“这也是离子体湍流中的一部分难题。”
“而要解决这个难题，纳维叶－斯托克斯方程已经没用了。”
“这是一个真正的混沌体系，需要从另外的角度入手。”
......
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