加速装置

浙江要建一眼万年压缩时空的大科学装

发布时间:2022/12/11 20:36:20   
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说起我国的大科学装置,小伙伴们肯定略知一二,比如贵州的天眼FAST射电望远镜、北京的正负电子对撞机、上海光源装置、合肥同步辐射装置、兰州重离子加速器等等,每一个都意义重大,当然也造价不菲。按照数量来说,这十几个机器大多建造在北京、合肥、上海。如今,作为经济、科技、教育皆排名靠前的浙江,即将迎来本省第一个大科学装置的建造,它就是“世界最大的超重力实验装置”,比起其他的“人造太阳”“宇宙之眼”,浙大的这个超重力装置要达到可谓“一眼万年、压缩时空”的神奇实验效果。

这个装置全称叫超重力离心模拟与实验装置(CHIEF),是浙大提交的项目,已在近日得到批复。这个国家重大科学基础设施、浙江首个大科技实验装置将由浙江大学牵头来建造。建造地点是杭州市余杭区未来科技城,占据面积近亩,预计5年即可建造成功。它的试验目的和功能是,利用超重力环境的缩尺、缩时功能来模拟现实中一些项目的运行情况,比如在沿海地区造高铁是否可行、对软土沉降有什么影响,可以通过在实验室模拟高铁的运行,为后续项目的实际开展提供理论数据。

它真的能做到“一眼万年、压缩时空”吗?听起来很玄乎,实际上,这个超重离心机做的是“力”方面的尺度缩短功效。我们都知道人在地球表面的重力是1个g,当我们坐电梯升降时会有略微的失重或超重,而宇航员返回地球时就比较明显,会感受到三四个g的重力,相当于两三个自己体重的人压在自己身上。而超重离心机就是模拟这种环境,完成正常重力难以完成的试验。来举一个更实际的例子,比如你要在一块地基上建几百层的楼房,不知道会对地基造成多大压力。你可以在实验室建造一层的,然后施加几百倍的重力,即可模拟整个大楼对地基造成的影响。

更神奇的是,大尺度时间也可以做到实验室短时模拟。比如地下污染物的迁移,正常情况下它们需要几千年甚至几万年来才能由一处迁移到另一处。而通过这个实验装置,就能用一天时间来模拟泥土中污染物的千年的迁移情况。因此这个超重力离心机大科学装置的建造意义还是很大的,它是通过实验室的模拟,达到缩短时间、缩短空间尺度的结果。

迷你版超重离心机

目前世界上已建成的最大的超重力离心装置是g·t的容量,而浙江这个会达到g·t,也就是最大的模拟情况是,吨物体在一个g的状况或者1吨重在个g下的状况。届时浙江的这个大科学装置将成为世界最大超重离心机,它会模拟从一瞬间到一万年的物体运动,以及从原子大小到几公里的物体运动情况,也可以模拟常温到高温高压的物体运动,着实是“一眼万年、压缩时空”的大科学装置!



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