第二十三章 新建数学模型和理论

023新建数学模型和理论

告别教授，张冲志急匆匆找了家餐厅吃完午饭就返回了租住的别墅。进入屋内，将门窗关好，窗帘拉好。

让黑星打开立体屏幕，将收集到的等离子体实验资料，按照实验的先后顺序一次次播放出来，张冲志戴上滤光镜一个个地向下观看.

关键的地方让黑星停住，重复观看，还可以将多次实验图像、录像进行对比、叠加、重叠放映，同时不停查看相关理论，进行推算。

从中午一直到晚上十点，基本上整整十个小时张冲志都沉浸在推算中，最后他终于建立起一个粗糙的数学模型。

刚一放松心情，一股饥饿感传遍全身，看来这次身体损耗较大，许多天没有这种感觉了急忙打开冰箱，从里面拿出牛奶、面包、火腿等早就存好的食物，大吃特吃起来。

吃饱饭，张冲志在子时打座修练了一个时后，立刻又恢复了精神。

这下他安下心来，让黑星将粗糙的数学摸型显示出来，根据实验数据进行细致调整起来，不断改进算法，最后使算出的结果与物理过程一致，是“真”达到现在学术上的高保真效果。

接下来几天，每次等离子体实验他都参加，认真观察并与各位专家进行讨论，争取得到更多的思想和方法，使自己的模型和结论更加完善。

到了12月19日，张冲志将计算模型完善好，并让黑星将它的演示画质降低到二进制格式的算法，这种算法已有着对空间，时间，或者时空的高精度。

使得计算机模拟出的结果，与托卡马克实验期间的观测结果基本一致。

张冲志根据这一计算机模拟过程，提出一种新的观点。

在这里他先指出在试验中，当等离子体核心的压力达到某一点时，可以激发其他的不稳定性，从而产生突然的变化，导致压力和温度下降。

这种变化与托卡马克放电显现齿状有关，这些不稳定性是因为在等离子体核心产生了混乱或随机的磁场，导致了坍塌。

他通过计算机高保真模拟演示表明，新的不稳定性可以非常迅速地增长，这与传统理论无法解释实验中看到的热量迅速崩溃是一致的。

同时他认为导致磁重联的不稳定性，实际上可以自发稳定等离子体。

这个过程是通过局域电压来实现这一点，等离子体核心的热量增加也会激发局部的不稳定性，这些不稳定在锯齿循环起间共同作用，使等离子体内压力和温度变平。

通过这一模型，为理解踞齿现象提供了新的途径，也为解决这一问题提供了新的路径。

最后，张冲志指出，希望有关科学家们探索该摸型在描述“怪兽锯齿”进化和使用高功率射频天线，控制锯齿摆动等任务中的适用性。

同时，指出了解这一过程可能对下一代可控核聚变设施有一定的作用。

12月20日他将补充修改的《关于哈勃常数ho测量中差异的看法》交给威滕教授。

他通过一定的概率计算，提出提高哈勃常数的数值，是两种理论数值相互接近，威滕教授同意做为指导人，让他投稿到《天体物理》刊物上。

一年后，哈勃常数经过研究，由67.5提高到73.5，让张冲志火了一把。

张冲志还将《托卡马克等离子体产生突然的压力和温度下降的新解》论文交给威滕教授过目，经威滕同意后又转交给史蒂芬主任审阅，同时将新建立的高保真计算机模拟程序演示给他看，并让他提出指导意见。

威滕教授表现平静，史蒂芬教授却是没法保持淡定，他急吼吼地将相关教授和工作人员叫过来，开始研究讨论。

张冲志的理论，在等离子实验室中许多都已有只言片语的说法，但是没有形成系统，更没有形成理论性的结论，张冲志却给出了定论罢了，对等离子实验室人员冲击不大。

可是张冲志的数学模型却给人一种震憾，还是高保真模拟，与一个个符合要求的实验相合的很好。

那些点火几秒钟之内实验排除在外，超过5秒钟钟以上的等离子体实验，被计算机模拟演示出来就象现场实验一样，这个技术具有重要的价值。

经过两天的讨论和验证，最后得出结论，这个模拟技术和理论对以后的核聚变设施建设具有重大的意义。

如ItER，这是正在查理王国建设的国际实验装置，是用来证明聚变能的实用性的重要设施，现在的设计吨位已达到吨，是埃菲尔铁塔的三倍，工期一再推延，已到推到4140年后完工。

最后张冲志作为第一作者，史蒂芬为指导作者，将这篇论文投稿到《等离子体物理学》期刊上，这作为达特茅斯等离子体研究所，在4118年的主要研究成果。

张冲志的数学模型成为研究所的关键技术，张冲志无偿转让给研究所使用，研究所最后奖励给张冲志5万新元作为酬劳。

张冲志的学习和工作告一段落，4118年的圣诞节快来临了，张冲志决定在这个假期去新陆国的南方看看。

张冲志的第一目标就是马里兰州的蒙哥马利县。

这次张冲志乘坐从费城飞往伯明翰的飞机，一路上飞机下面大部分是白云，有时也会露出下面广阔的大地。

可以看到新陆国具有得天独厚的条件，西临第一大洋，东靠第三大洋，整个东部有着广阔的平原，耕地面积是轩辕国的两倍还多。

看着不时被飞机掠过的城镇乡村，张冲志感觉与轩辕国的城镇乡村差不多，只是轩辕国有着新生感，新陆国却有着老旧感。

经过五十年的高速发展，轩辕国已快追赶赶上这个世界第一强国的脚步。

经过一个半小时的空中飞行，飞机降落在伯明输机场。伯明翰与盎撒国的伯明翰重名，是阿拉巴马州最大的城市。

在3971年建设时有一部分参与建设的原始居民是英格兰裔，因此它的名字也源自于盎撒国主要的工业城市伯明翰。

现在这座位于阿巴拉契亚山脉西南麓的城市，人口有110多万，也是新陆国重要的钢铁工业城市和交通要地，现在有电机、飞机制造、矿山机械、化学、电器、棉纺、建筑材料、食品等工业。

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