Sistema Tecnológico Avanzado del Erudito - Capítulo 604

Capítulo 604: Cuello de botella inevitable

Al otro lado del Océano Pacífico, todavía era mediodía.

Después de enviar el correo electrónico, Sarrot fue al bar y se emborrachó.

Para mantener una mente clara para los experimentos, nunca bebía durante el día. Sin embargo, hoy era una excepción.

Mientras estaba sentado en un bar de Silicon Valley, su asistente Paul lo miró y suspiró. Paul intentó consolarlo.

—Piensa en el panorama general. Que ExxonMobil compre tu laboratorio no es necesariamente algo malo. Aunque el Profesor Lu es un gran erudito, en realidad no te proporcionó tantos recursos. Sin mencionar que ExxonMobil gastó 50 millones de dólares estadounidenses para comprarnos, definitivamente no nos van a dejar abandonados…

El Profesor Sarrot no reaccionó en absoluto. Paul sabía que sus palabras de consuelo no eran efectivas. Por lo tanto, se encogió de hombros y terminó el tema de conversación.

—En resumen, tener dinero no es algo malo.

Sarrot resopló.

—No lo entiendes.

—¿Qué es lo que no entiendo? —preguntó Paul.

Sarrot no explicó nada. Simplemente tomó la botella y bebió unos sorbos. Luego comenzó a hablar de otras cosas.

—Mi querido Paul, siempre he creído que la investigación académica debe tener libertad. Siempre que no viole los derechos humanos básicos, incluso si no es definitivamente correcta, mientras pienses que es correcta, deberías defenderla. Cuanto más gente descrea de ti, más deberías demostrarles que tienes razón.

Paul frunció el ceño y dijo:

—¿Acaso no tenemos libertad ahora?

—Tal vez sí —respondió Sarrot mirando fijamente al techo y suspiró—. Pero una vez que llegas a mi nivel, cuando tu investigación afecta al mundo… Tu comprensión de la libertad cambiará.

Paul no dijo nada. Solo miró a Sarrot.

Después de un rato, Sarrot colocó la botella vacía junto al taburete y tomó otra botella.

Paul estaba a punto de decirle que estaba bebiendo demasiado cuando Sarrot dijo repentinamente:

—Planeo emigrar pronto.

—¿A dónde? ¿Al laboratorio del Profesor Lu?

—No lo sé, pero no a China. Solo hay un Profesor Lu allí…

Sarrot, sosteniendo la botella, se rascó la cabeza y dijo:

—¿Quizás los Países Bajos? Escuché a mi padre decir que nuestra familia solía vivir en un pequeño pueblo en Utrecht hasta que los alemanes bombardearon Rotterdam… Nunca he estado allí. Hace mucho tiempo, la Universidad de Utrecht me envió una invitación para convertirme en profesor, pero el salario era demasiado bajo y los recursos no eran comparables a los de la Universidad Cornell… Pero ahora que lo pienso, ¿tal vez no sería tan malo si acepto la oferta?

…

La investigación sobre baterías de fusión había alcanzado un punto muerto. El problema de disipación de calor del núcleo nuclear parecía ser difícil de resolver. Muchas personas dentro del equipo del proyecto incluso habían comenzado a dudar de la viabilidad de esta ruta técnica.

Después de todo, ¿era realmente posible miniaturizar la fusión nuclear?

Además, ¿era realmente posible la fusión por confinamiento inercial en la fusión controlable miniaturizada?

Lo más problemático era que si no podían usar un campo magnético para resistir la energía, ¿qué tipo de material podrían usar para contener el calor?

Sin embargo, parecía que la fusión por confinamiento inercial era su única opción. Después de todo, simplemente no había suficiente espacio en una nave espacial pequeña para crear una jaula de confinamiento magnético para el plasma.

Nadie tenía la respuesta a estas preguntas. Ni siquiera tenían investigaciones previas para usar como referencia.

Para encontrar inspiración para resolver este problema, Lu Zhou recopiló una gran cantidad de tesis en el campo de la aeroespacial, baterías de fisión y tecnología de enfriamiento de estaciones espaciales. Trató de obtener algo de inspiración de estos recursos de investigación públicos.

En realidad, estas tesis le dieron un poco de inspiración.

Por ejemplo, la tesis sobre el “estudio de primeros principios de fonones en compuestos de α-boro y sus compuestos icosaédricos ricos en boro” contenía un interesante modelo de conversión termoeléctrica y discutía la dispersión de electrones por fonones.

Convertir energía térmica en energía eléctrica era una idea interesante en cierto sentido. De hecho, la mayoría de las baterías de fisión nuclear utilizadas en naves espaciales generaban electricidad con este método.

Sin embargo, esto no resolvía el problema a escala fundamental.

Usar la diferencia de temperatura dentro de la nave espacial y fuera de ella podría aumentar la eficiencia de la conversión de energía térmica en energía eléctrica, pero no cambiaba el hecho de que el calor era difícil de disipar.

Lu Zhou se sentó en su oficina y se reclinó en su silla mientras miraba al techo y susurraba para sí mismo: «Si tan solo pudiera ralentizar la reacción de fusión controlable».

O reducir el área de ignición rápida…

De repente, una voz interrumpió sus pensamientos.

—Profesor, ¿de qué está hablando?

Zhao Huan estaba de pie frente a su escritorio sosteniendo una carpeta, y lo miraba con una expresión curiosa.

—Nada… ¿Qué pasa? —preguntó Lu Zhou.

—Es la décima semana, y su clase de materiales computacionales está a punto de comenzar. Este es su horario de clases —dijo Zhao Huan.

—Está bien, solo deja el horario en mi escritorio. —Lu Zhou se levantó de su escritorio y suspiró mientras decía:

— Voy a dar un paseo, llámame si hay algo.

—De acuerdo —asintió Zhao Huan.

No sabía por qué, pero sentía que el Profesor Lu no estaba de buen humor.

En realidad, Zhao Huan estaba en lo cierto, Lu Zhou no estaba de buen humor; incluso estaba un poco molesto.

Su intuición le decía que el camino de investigación que había elegido era correcto.

Sin embargo, era casi como si hubiera una barrera invisible que bloqueaba el camino aparentemente viable que tenía frente a él.

Lu Zhou sentía vagamente que el obstáculo no estaba en el departamento de ingeniería. En cambio, sentía que el problema estaba en el campo teórico.

Es decir, no había suficiente base teórica para apoyar su idea de la miniaturización de la fusión controlable.

Además, no podía tratar esto como el tokamak o el estelarador y convertir problemas teóricos, como el desgarro magnético, en problemas de ingeniería.

«¿Está disminuyendo la eficiencia de la investigación debido al tema de investigación avanzado?»

Lu Zhou caminaba por el sendero arbolado del campus. De repente sonrió y sacudió la cabeza.

Hace dos años, cuando comenzó a investigar sobre la fusión nuclear controlable, estaba en una situación similar.

En ese momento, los métodos de investigación del L-manifold y las ecuaciones diferenciales parciales aún no se habían inventado. La existencia de una solución suave para las ecuaciones de Navier-Stokes y el modelo teórico de la turbulencia del plasma eran dos misterios sin resolver en matemáticas y física.

Después de resolver estos problemas teóricos, la fusión controlable tuvo una base teórica suficiente para que se volviera factible.

Sin estas teorías como fundamento, sería imposible lograr los resultados del Wendelstein 7-X alemán o la máquina estelaradora STAR-1 modificada.

Sin embargo, ¿dónde estaba el cuello de botella teórico de la fusión controlable miniaturizada?

Si esto realmente es un cuello de botella teórico…

Lu Zhou caminó por el sendero arbolado y comenzó a pensar en estos problemas en su cabeza. Sin darse cuenta, llegó al edificio de conferencias donde normalmente daba clases.

No reconoció al profesor en el escenario, pero al escuchar el contenido, pudo decir que era física.

A través de las ventanas del auditorio, podía ver claramente a los estudiantes escuchando atentamente la conferencia.

Sin embargo, cuando estaba a punto de irse, de reojo vio algunas palabras clave en la pizarra.

Un momento de inspiración recorrió su cuerpo.

Sin dudar, Lu Zhou se dirigió hacia la entrada trasera del auditorio.

“””

La clase parecía acabar de comenzar.

Lu Zhou empujó suavemente la puerta trasera y miró al profesor de mediana edad frente a la clase. Lu Zhou no interrumpió a los estudiantes que estaban escuchando la conferencia, ni a los estudiantes con la cabeza sobre los pupitres. Encontró un lugar discreto y se sentó.

La inspiración no llegaba por sí sola, tenía que ir a buscarla.

Una cita de Fermi resonaba con Lu Zhou, que decía que pensar en problemas fáciles dependía de la comprensión que uno tuviera de problemas esotéricos.

Esto parecía aplicarse tanto a las matemáticas como a la física.

Cuando Lu Zhou estaba en Princeton, cada vez que se encontraba con un problema que no podía entender, se tomaba tiempo para dar clase a algunos estudiantes de pregrado, o iba a las aulas de otros profesores para encontrar inspiración.

Como cuando estaba estudiando la conjetura de Goldbach, la clase de teoría de números del Profesor Fefferman le dio mucha inspiración. No era porque el contenido de la conferencia de Fefferman fuera profundo y complejo; era lo contrario. Las conferencias de Fefferman eran todas material sencillo…

Cuando el profesor en el escenario terminó de escribir en la pizarra y se aclaró la garganta, comenzó a hablar.

—La mecánica cuántica es un campo muy difícil. Si realmente profundizas en el campo, su contenido subvertirá tu comprensión del microuniverso, de la física misma, e incluso de la filosofía. Aunque suene aburrido, no les recomiendo que duerman en la primera clase…

Hubo risas en el aula, y Lu Zhou, que estaba sentado en la última fila, no pudo evitar sonreír.

Parecía que este profesor era un académico joven. Por lo menos, no leía textualmente de una presentación de PowerPoint.

Sin embargo, su voz no era lo suficientemente alta.

Porque el tipo que dormía junto a Lu Zhou no se despertó.

El profesor miró a los estudiantes y se encogió de hombros. Luego continuó hablando:

—Todos sabemos que el reactor de demostración STAR-2 en Haizhou se encendió con éxito bajo el mando del Profesor Lu de nuestra escuela. La tecnología de reactor de fusión controlable de nuestro país está a la vanguardia del mundo, y somos el único país que tiene un reactor comercial.

Lu Zhou, que estaba sentado en la última fila, se sintió un poco avergonzado.

«¿Por qué un profesor de mecánica cuántica está hablando de mí?»

“””

No es como si esta fuera una clase de física de plasma.

Sin embargo, el profesor en el escenario estaba bastante entusiasmado, y los estudiantes en el auditorio también estaban interesados. El tipo que estaba durmiendo junto a Lu Zhou se despertó y miró al profesor con una expresión confusa.

De repente, Lu Zhou notó que el nombre y el número de teléfono del profesor estaban escritos en la portada del libro de texto de mecánica cuántica, que estaba bajo el brazo del estudiante.

¿Zhang Zhiongqing?

«No he oído hablar de él antes…»

—Según los datos públicos, el reactor de demostración STAR-2, o el reactor Pangu, tiene una temperatura del núcleo interno de 130 grados, ¡casi nueve veces la temperatura del núcleo del sol!

Los estudiantes en el aula estaban asombrados, y el Profesor Zhang, que estaba de pie en la tarima, sabía que había captado con éxito la atención de los estudiantes. Así que inmediatamente continuó con más información.

—Las temperaturas normales no pueden soportar una temperatura como esta. Por lo tanto, el reactor de demostración STAR-2 de nuestro país utiliza confinamiento magnético para restringir la mezcla de deuterio-tritio, confinándola en una jaula magnética.

—Entonces surge la pregunta, mis estudiantes, ¿qué temperatura se requiere para la reacción de fusión? En otras palabras, ¿por qué la reacción de fusión no se lleva a cabo a temperatura ambiente?

El aula quedó en silencio.

El tipo sentado junto a Lu Zhou resopló.

—No me jodas…

Lu Zhou levantó las cejas con interés. Estaba a punto de pedirle su opinión, pero el estudiante habló primero:

—Si se lleva a cabo a temperatura ambiente, entonces no puede ser fusión nuclear.

Lu Zhou: «…»

—¿Hay algún estudiante que pueda ponerse de pie y decirnos la respuesta? —La mirada del Profesor Zhang recorrió la sala. Cuando nadie levantó la mano, dijo:

— Recibirán puntos extra si responden esta pregunta.

Hubo un alboroto en el aula.

La mitad de los estudiantes en el aula levantaron la mano.

El profesor asintió a una estudiante genio con gafas que estaba sentada en la primera fila. Ella rápidamente dijo:

—¡Lo sé! Es porque el núcleo tiene carga positiva, por lo que hay una fuerza de repulsión de Coulomb entre los núcleos. Solo cuando los dos núcleos están lo suficientemente cerca, la fuerza de interacción fuerte puede superar la repulsión de Coulomb y polimerizar los dos núcleos. Viéndolo desde una escala macroscópica, uno tendría que aumentar el calor en el sistema y acelerar el movimiento térmico de las moléculas en el sistema para crear suficiente energía cinética para causar una reacción de fusión.

—Buena respuesta —. El profesor anotó su nombre y se aclaró la garganta. Luego sonrió y preguntó:

— ¿Entonces la siguiente pregunta es, ¿por qué la interacción fuerte solo ocurre a distancias cortas?

—¿Porque es… una fuerza de corto alcance?

—Esa es una explicación de libro de texto de secundaria, no es exactamente lo que busco —. El Profesor Zhang sonrió e hizo un gesto a la estudiante para que se sentara. Luego dijo:

— Ustedes ya son estudiantes universitarios, así que deberían saber el ‘por qué’, además del ‘qué’.

—La teoría cuántica de campos nos dice que la interacción entre partículas no es un efecto de acción a distancia, sino que en realidad se lleva a cabo utilizando un bosón como medio. Por ejemplo, las ondas electromagnéticas son fotones, y la interacción fuerte es un gluón o un mesón, las interacciones débiles son los bosones W y Z… Algunos podrían preguntar, ¿qué tiene que ver esto con el alcance de la fuerza de la que estamos hablando?

El Profesor Zhang se volvió hacia la pizarra y comenzó a escribir.

—Cuando ocurre dispersión entre dos fermiones resolubles (p+k→p’+k’), bajo la aproximación de Berne, podemos concluir que la sección transversal de dispersión y la interacción tienen una relación…

[<p’|iT|p> = -iV(q)(2π)δ(Ep’-Ep) , (q = p’-p)]

[…]

¿Quién soy?

¿Dónde estoy?

El estudiante sentado junto a Lu Zhou estaba confundido. Miró la pizarra y pensó que estaba soñando.

«Mierda, ¿no se suponía que esto era sobre fusión nuclear… Qué día es hoy?»

Solo habían pasado dos segundos, y sentía como si se hubiera perdido toda una clase.

No era el único que se sentía así.

Menos de la mitad de la clase podía entender lo que el Profesor Zhang escribió en la pizarra.

Lu Zhou miró al tipo confundido a su lado y sonrió mientras preguntaba en voz baja:

—¿Quieres saber?

—Sí… ¿Tú entiendes? —el tipo confundido miró a Lu Zhou. Tal vez porque acababa de despertarse, no reconoció a Lu Zhou.

Lu Zhou sonrió y dijo:

—Si quieres, entonces te enseñaré.

El Profesor Zhang dejó de escribir y se dio la vuelta. Luego miró a los estudiantes confundidos y sonrió.

Es normal estar confundido.

La mecánica cuántica es la parte difícil de la física.

Especialmente cuando se trata de los cálculos, uno debe tener cierta base matemática.

Podía escribir una conclusión sin problema, pero si alguien le pedía que calculara un problema de mecánica cuántica en el momento, podría no ser capaz de hacerlo en el tiempo de una conferencia.

—El proceso de cálculo para esta parte es muy complejo —el Profesor Zhang arrojó la tiza sobre el escritorio y sonrió con las manos detrás de la espalda. Dijo:

— Quien pueda terminar el resto de la ecuación, le daré calificación completa para las notas fuera de examen, y no tendrá que venir a mis clases en el futuro.

El aula quedó en completo silencio.

Los estudiantes se miraron entre sí.

Incluso los estudiantes de posgrado que vinieron aquí por diversión estaban confundidos.

El Profesor Zhang sonrió y negó con la cabeza. Estaba a punto de dar este problema como una tarea desafiante, pero entonces, escuchó a alguien hablar desde el fondo del aula.

—¿Puedo usar la pizarra?

Zhang Zhiongqing:

—… ???

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