第63章 希格斯场,能量转化出粒子
‘为什么,人工合成的有机物,总是转化率不足?’
这是高德华,此刻在思索的问题。
作为一名转基因领域的巨头,高德华一直相信,人定胜天。
纯天然的植物、动物,往往蕴含基因缺陷。
所以需要人工栽培,孕育出新的优良基因。
抱着这个信念,高德华在转基因领域,获得了巨大的成果。
但到了人工合成有机物的领域,他立刻遭遇瓶颈。
虽然他在有机物的合成领域也是一流专家,但不论他如何尝试合成有机物,他总会发现,转化率不够,甚至是不如普通植物的光合作用。
普通植物的光合作用,也就5的转化效率,这是大自然繁衍了几十亿年的结果。
但高德华相信,在人工的作用下,有机物的转化率,一定会超过5的!
然而。
结果显示。
他的十几次实验结果,都是不足2!
这些实验的设计思路,涉及多个方向,但不论哪个方向,都是很难超过2。
偶尔有超过5的实验思路,又是超长周期。
长到,还不如让水稻自己去光合作用,积累有机物……
“能量,是守恒的。”
“不论人如何合成特殊物质,总会出现能量的转移。”
“大自然让植物的光合作用保持在5,是很合理的,因为很多能量,在化学反应过程中,被耗散了。”
“人工想要合成出高转化率的淀粉,有两个思路。”
“要么凭空出现新的能量,要么减少耗散。只有这样,有机物的转化率,才能提高。”
叶风在身后,缓缓开口。
高德华正在思索,突然听到有人提供思路,他愣了一下,还以为是同实验的同事,他下意识的说道:“减少耗散我知道,我们的实验室一直有优化实验流程。实验设备,但是提升有限,很难超越5这个门槛。”
“至于凭空出现新的能量,这又是什么意思?”
高德华说到这,这才忽然注意到说话的人,是叶风。
他立刻站了起来,有些意外:“叶将军,您不是在秦始皇号上吗?”
“刚回来。”
叶风笑了笑,他在电脑旁,坐了下来,示意道,“继续聊这个人工合成淀粉。”
高德华重新坐下,神色困惑道:“您刚刚说,凭空出现新的能量,这是什么意思?能量守恒,这不是基本的物理法则吗?怎么还凭空出现新的能量?”
“能量守恒,说的是,物质产生之后,能量的转化,会保持守恒。”
“但问题是,物质产生之前呢?也是守恒吗?”
叶风反问道。
众所周知,物质和能量是同一个东西的不同属性,物质就是能量,能量就是物质,这一点,爱因斯坦的e=mc的平方,已经揭示了。
e就是能量,m就是质量(物质),二者在光速c的作用下,可以互相转化!
但!
不论怎么转化,能量都是守恒的,唯一的问题是,质量从何而来?它也是守恒的吗?
根据场论,能量是守恒的,但物质可以‘凭空而来’,看起来,并不守恒。
而这个空,就是希格斯场。
高德华一时间,被问住,他道:“能量守恒,天经地义,不用怀疑,但质量从何而来,是否守恒,这就超出我的研究范围了。”
“其实有人在研究质量或者说物质,从何而来。”
“比如杨振宁老先生。”
“他研究的基本粒子模型里面,就有一个叫希格斯场的东西。”
“根据这个模型可以做出判断,凡是在这个场的基本粒子,就是有质量的;不在这个场的,就没有质量。”
“比如光子,就不在希格斯场,因此它没有质量。”
“但除此之外的,夸克、中子等基本粒子,则是有质量的。”
“有质量,则意味着,物质产生了。”
“这就是场论——物质的质量,来源于希格斯场的能量。”
“很多物理科学家预测,只要能操控这些希格斯场,就会凭空出现新的粒子。”
“有了新的粒子,也就有了物质。”
“有了更多的物质,能量的转化率,自然会大大提升!”
叶风给高德华,答疑解惑。
高德华听得似懂非懂,他呢喃道:“可这,已经是物理学领域的前沿科学了。”
“是的,但科学就是科学,不论是属于哪个学科,只要有用,就是可以利用起来的。”
“这跟灶神司的创办理念,倒也相似,就是不管你是什么背景、来头,只要你有科研实力,我们就愿意提供经费。”
叶风微笑道。
他已经知道高德华的身份,但后者依旧以民科的身份,在这里做科研。
高德华听得暗暗点头,他继续请教道:“但是,通过操控希格斯场,来产生新的粒子,这种难度,应该是非常大的。物理学领域,应该还没有这种设备或者是技术吧?”
从理论上,高德华是认可叶风的推论。
但从可行性角度,高德华不觉得这种设备存在。
因为,操控希格斯场,产生新的粒子,这几乎等同于‘凭空捏造’了。
虽然这个空,实际上是希格斯场,但这个场,看不见、摸不着,却能储存大量的能量,在特殊情况下,能量还可以诞生出新的粒子,真有这种技术和设备,只能说,近似于神了。
“现在当然没有,但只要有科研人员去做,就有机会产生。”
叶风看向高德华,“比如杨振宁老先生,它就是专门研究基本粒子的,也许在他的帮助下,可以造出从希格斯场中,诞生新粒子的设备。”
“杨振宁?”
高德华目光闪烁,他归国之前,和杨振宁倒是好友,只是后来二人走的路径不一样,联系少了许多。
“没事,也许有一天,我们灶神司也能造出这样的设备。”
叶风再跟高德华聊了几句,也就走开了。
关于人工淀粉合成技术的关键,叶风已经透露给了高德华,其主要目的,是希望高德华去拉拢杨振宁,归国效力。
至于这项技术的具体实践,他准备和周霜荷聊一聊。
因为操控希格斯场,诞生新粒子,这项技术看起来很神,但并不是无解的。
至少现代物理学家已经非常接近了。
只是还没有人尝试而已。
以杨振宁这帮物理学家的钻研,估计不需要十几年左右,这种设备、技术肯定会诞生。
不过现在。
叶风计划让周霜荷先去尝试一下。
来到魔都大学。
叶风已经打听到周霜荷正在上课的教室。
他也没有特意打扰,而是趁着周霜荷在上面讲ppt时,从教室的后门走了进去。
其他学生还以为叶风是迟到的学生,也没有过多在意。
叶风在最后一排,坐了下来,听自家媳妇的课程。
讲台上。
周霜荷今天穿了一身略厚的浅色毛衣,因为圣诞节已经过去,距离期末也近了,天气已经很寒冷。
她一边讲课,一边趁着间隙,喝一口茶,暖暖手和身子。
她此时在讲的课程,正是关于有机物合成的。
她讲的正兴起,不经意的一瞥,让她注意到后排有个眼熟的人,正微笑的看着自己。
周霜荷愣了一下。
她其实并不近视,但是视力也没有好到,可以一清二楚的看见最后一排的人。
她只是觉得,最后一排的那个家伙,发型、轮廓都非常像叶风。
但一想到,叶风最近去蓬莱岛了,她又以为自己看花眼了。
讲到一半,正好要点学生回答问题。
周霜荷于是走下了讲台,来到阶梯教室的中间,朝最后一排望去。
这一望,周霜荷终于确认,那个家伙真是叶风!
周霜荷又惊又喜。
但毕竟是在上课,为人师表,她不可能飞奔过去,向叶风索要亲亲抱抱和举高高。
“最后一排这位同学,你来回答一下,有机物的合成过程中,有哪些难点?”
周霜荷故意指了指叶风,示意他站起来回答问题。
“呃!”
叶风有些尴尬。
自己都毕业多少年了,竟然还被自家教授媳妇,给当众点起来回答问题。
不过看周霜荷憋住的笑意,叶风只好一本正经的回答了起来:“有机物的合成过程中,有很多问题,有设备问题,有实验流程问题,也有耗散问题,不过我个人觉得,最大的问题是,输入的物质,太少了,要是输入的物质是无限的,那有机物的合成,也是无限的。”
说到前面,现场还一片安静。
但提到输入无限的物质时,教室内,一片笑声。
显然。
他们觉得,这天方夜谭。
堪比,永动机。
不过周霜荷信任自家老公,不会信口雌黄,他这番言论,必然不是哗众取宠。
她仔细思索了一下,但还是有些无法理解,于是她走了过来,请教道:“这位同学,你说,输入无限的物质,就可以合成无限的有机物,这从理论上来说,确实可行,但实践上,是不太可能的。”
“周老师,可控核聚变最早的时候,也是理论上的无限能源,但如今,不也实现了吗?”
叶风微笑道,他当然没有胡说八道,他认真的说道,“既然能源可以无限,为什么物质的产生,不能是无限的?”
“无限的物质,需要大规模的投入。这在一般的实验室里,是无法做到的。”
周霜荷微微摇头。
一个实验室,怎么可能提供无限的物质?
“从现实世界中,寻找无限的物质,当然需要巨大的投入。”
“但是,老师,你不要忘记了,我们目前观测到的现实物质,只占宇宙的5,另外95,它们一直存在,只是以非物质的形态,存在着,我们看不见、摸不着而已。”
叶风微笑道。
周霜荷愣了一下,这回答明显开始超出自己的教学范围,但她还是下意识的追问道:“你说的,是暗物质?”
“可以叫它暗物质,也可以叫它能量,总之,它们是大量存在于我们身边的,只是我们还没有把它们从能量当中,提取出来,变成物质。”
叶风直接把人工淀粉合成技术的背后原理,都给说了出来。
那就是,直接从希格斯场中,转化出新的粒子。
这些粒子,再合成有机物。
只要源源不断转化出新的粒子,有机物的转化,也是源源不断的。
周霜荷听得一愣一愣的,她眨了眨眼睛,道:“这位同学,你的想法,太过惊世骇俗了,老师一时半会无法确认,但我赞美你的勇气。你先坐下吧!”
周霜荷也不敢继续招惹叶风了。
生怕他又说出一堆,自己无法处理的回答。
这堂课很快结束。
两人在走廊处会面。
“下午还有课吗?”叶风牵着周霜荷的手,慢慢走出了教学楼。
周霜荷右手提着包,左手牵着叶风的手,她道:“没啦!你要跟我约会吗?”
“都结婚了,还约什么会啊,我们找个时间,生个小孩吧。国家对于高级领导,有补贴的。”叶风微笑道。
“……你还惦记着那两千块的奶粉补贴啊。”周霜荷没好气的翻了个白眼,“我最近忙着做科研实验呢,哪有时间生孩子啊。”
“所以我回来了,打算帮你一把,争取早点做完那个项目,可别耽误咱生孩子了。”叶风直截了当的说道。
周霜荷愣了一下,她疑惑道:“帮我做项目?你什么时候还懂这个了。”
“我刚刚在课堂上讲的,还不能说明,我懂这个吗。”叶风摊手道。
周霜荷停住脚步:“什么,你刚刚在课堂上讲的,是真的?”
“不然呢,我已经把正确答案,告诉你了。”叶风微笑道。
周霜荷还是不解:“可你说的,也太离谱了,堪比凭空造食物了。”
“不是凭空,而是利用希格斯场,把一些能量,转化成粒子,再让粒子,合成有机物。”叶风再次解释道,人工淀粉合成技术,想要做到自产自销,就是需要源源不断的寻找物质来源。
但在宇宙中,不是所有的物质,都是均匀分布的。
这会让人类,陷入食物短缺的危机中。
能均匀分布的,除了时间、空间,那就是希格斯场了。
只要希格斯场存在,人类就可以从中,取出新的粒子。
再根据自己的需要,合成出新的物质。
这就是,人工淀粉合成技术的意义。
周霜荷听叶风讲了一路,她也是似懂非懂:“可我是一个农学领域的老师啊,你这都涉及前沿物理了,我能做吗?”
“大规模的、完美形态的,你应该做不了。”
“但是小规模的、小范围的、粗糙的,应该可以。”
“正好我刚在课堂上,画了一个草图,你看看能不能找人,去把这个设备,做出来。”
叶风递给周霜荷一张a4纸。
上面有一个小型设备,设计精密。
是用来操控希格斯场的。
但因为规模不大,能产生的新粒子,估计不多。
但用来提高有机物的合成效率,倒是绰绰有余了。
只要周霜荷验证了这条路,可以提升淀粉合成的效率,那么,就可以在灶神司申请更大规模的验证。