第4章 今天物理，明天工程4（2 / 2）

“对，总有一个针尖刺出来让我们的张良才先生朝尖端上攀登。”富西安笑着说。大家都笑。他两虽然有年龄差距，但张良才尽量让年轻人与自己相处得无拘无束，幽默快乐。

“哪一次也少不了你富工程师大人。”张良才说。又是一阵大笑。

“在机械零件上数原子！”吴长川说。“从合金的性能预期开始，冶金、合金织构安排、锻压晶粒与温度对应，热处理控制，冷处理控制，冷加工控制，热冷加工的配合，产品检验，产品疲劳试验，应力力度与疲劳的综合分析，等等、等等。这些既古老，又新颖；既迷人，又令人头疼。”

“我们进入了一个时代，这个时代的特点就是，许许多多的行业都到达了爬针尖阶段。”张良才说。“芯片也在努力攻破纳米关，但是上帝研制的芯片一直就不屑于攻破硅芯片。谁见过硅芯片构成的猴脑或者蚊子脑？我们现在对于芯片的种类还是概念不清。螳螂虾在海水里一击可以打出1000多度的高温，这绝对不是我们的大脑事先能够用公式推导出来的。”

“推导不出来是因为想不到，想不到是因为不敢想。”富西安说。“张老师你说的钬（ho）原子磁化。磁化钬原子两极可以记0和1，附在氧化镁表面，用铁原子读取，可以存储，能搞芯片吗？”

“物理学包含了无穷无尽的可能性。”吴长川说。“今天的工程学，就是昨天物理学的副产品。或者干脆说，今天的工程，就是昨天的物理。脚步跟的越近，技术就算是越先进。在个人操作技能与技术进步之间，我们选择技术进步。在精度的缓慢提升与物理效应的应用开发之间，我们选择物理效应的应用开发。学术交流是必须的，自己有创造才能更好地学习他人。创新是必须的，科学是自由思想的延伸。奔放的自由思想才能延伸出伟大的科学。物理学的发展史就是疯狂思想史。工程学也可能需要一点疯狂。大学里的工科院系要设立量子工程学学位，我们工厂里的一个好的工程师，首先应该是一个及格的物理学家。远离物理学的素人现在已经不适宜当工程师了。”

“需要是成功之母。”张良才说。“上大学是学习，技术工作也是学习。已经有了很光辉的榜样。按照泡利的说法，费米就是第一个量子工程师。”

“gps技术必须用到广义相对论。激光技术得益于爱因斯坦，纳米技术得益于费曼，ct和核磁共振是物理学和计算机技术在医学诊断技术中的成功合作。这些旧闻永远光彩不减。”富西安说。

“刘应平在他书的第一章开始就写了几行字：对于政府，流时论包含着新的税源，对于人民大众，流时论包含着新的工业机会和商业机会。”吴长川说。

杜月香笑眯眯的，她想，“富西安好认真呀！他在理解吴长川和张良才的说教。有趣！”

“聚变能发电就是来自物理学的工程。”张良才说。“如果受控热核聚变进入商业运营，人类的可用能源几乎会取之不尽。如果从碳和水直接开始的人工光合作用进入商业运营，给人类的食品和有机化工原料提供的基础将会保障该二者会有无限的供应。人类最早进行的研究性的受控热核反应所用燃料是氘和氚。氘或从海水中提取重水得到，可以认为地球上的氘取之不尽。氘与氘的聚变有两种模式，作为粗略的平均，把一对氘离子聚变放出的能量看作1，那么，氘与氚两个离子再加上一个锂核完成聚变反应放出的能量大约是5.5，而且反应结果又产生一个氚。但是氚在地球的含量太少了，氚的半衰期只有两年半。而氘与氦3两个离子的聚变产生的能量大约是4.5，然而使用氘与氦3比使用氘与氚有许多优点。污染减少到只有几十分之一，反应堆使用寿命要长出几十倍。虽然地球上几乎不含有天然氦3，武器制造中产生的氦3量也微乎其微，但月球上的氦3量却是巨大的。因为月球没有大气，太阳在40亿年间辐射的氦3都被钛吸收而成矿保存。估计月球氦3的储量在100万吨到500万吨之间。以21世纪初年耗能估计，10吨氦3的能源产出，就足够中国一年的能源之用。与用量相比储量几乎是无限的。考虑在月球上的开采和到地球的运输成本，其回报也是地球煤矿开采收益的大约250倍。因此，氘与氦3作为聚变能源是最佳方案。现在在月球上的氦3开采和月地运输的科研重点，就是努力降低成本。为此，我们要在月球上建立新的开采基地，同时降低运输成本。供应低价的氦3将是我们项目资金的一项重要来源。”

“聚变能也是缩地宇宙飞船将要使用的能源。”吴长川说。

“人工光合作用也是科学产生的工程。”奚骥骜说。“我们的飞船也必须使用。飞船一旦进入星空，几乎不会再有任何外部资源可以利用，也几乎不会有任何外部援助，飞船必须依靠自己的现有资源在凶险的无尽黑暗中孤独奋战，一切都是匮乏和短缺的，唯有星光的忠实，陪伴着我们意志的永远旺盛不衰，因此，我们必须充分地利用宇宙星光。飞船如此巨大的表面必须是透明的，便于星光透射，聚集后用于人工光合作用。这样的外壳是一个巨大的回转体，人造模仿地球重力是沿外壳的法线指向飞船外边的。因此人的头顶总是指向飞船旋转中心的。人只能在侧向的窗里欣赏外边的星空。透明材料只能作第一层外壳，更坚固的第二层外壳分隔为一个一个仓室，使用气密门窗，第二层外壳外表面可以作为人工光合作用装置的基础。排列在第二层外壳外表面的许多反光镜反射的星光照向第一层外壳的内表面。当然，也可以携带效率高的植物。如果是有根植物，根是沿着外壳法线向外的，我们也可以培育和选择耐寒的球藻类植物。”