推导的核心逻辑跃然于白板之上:
物理矛盾的核心:磁漏的本质是超高场强被“强行”约束在极小空间导致的自然溢出。
杂散磁场b_stray服从麦克斯韦方程组:
x b_stray =μ j
· b_stray = 0其中 j包含导体中感应的涡流电流密度 j_eddy。
正是 j_eddy在邻近区域产生了焦耳热,即热失控的根源。
同时,b_stray的存在直接改变了激光束流传播介质的有效磁导率和介电常数,根据光的电磁理论,传播方向必然偏离,导致了毫弧偏移。
q_eddy产生的热量 t_local会改变导体的电阻率p,而p的改变又反过来影响 j_eddy =σ(t) e_induced。
同时,t的上升可能导致材料膨胀形变,改变几何构型,进而影响 b_stray的分布。这是一个正反馈的死循环!方程组变成了:
j_eddy = f(xb_stray,σ(t_local))
t_local/t∝|j_eddy|/p(t_local)+……b_stray = g
磁漏 b_stray与精密光路/流体路径的相对位置至关重要。
一个微小的缝隙或一个尖锐的凸角,都可能导致 b_stray被局部放大,几何参数本身也需要成为动态优化变量,而不再是固定约束。
想到这里,洛珞突然回想起【剧本游戏】里那些平滑如流水般集成系统。
他猛地意识到一个关键差异:现实中的强磁场和粒子束流,其相互作用尺度触及到了微观量子效应!
磁漏在接近激光等离子体时,其相互作用或许已不能完全用经典的麦克斯韦+流体ns来描述。
这个念头让他笔尖一顿,紧接着在白板另一角迅速写下新的一行:
f = da +[a, a]
这是?!
洛珞看着这熟悉的字符,突然瞪大了双眼。
事实上他没有选择用积分解决是对的,这边面对的问题确实没有材料上的问题那么困难,尤其是其中涉及到的物理场的问题,其中的微分问题,让他重新找到了当初在数学上的乐趣。
要知道,自从他解决了n-s方程后,就已经许久没有体会过那种完全沉浸在数学里的乐趣了。
虽然微分方程他学的并没有偏微分那么好,尤其是涉及到电磁部分,更是他的弱项。
但……他还不至于连杨-米尔斯方程都认不出来,尤其是这一理论的核心还是一组非线性偏微分方程。
更关键的是,他其实学过相关的知识,只不过不是靠眼睛和脑子,而是用的【扫描仪】。
之前他对这一问题还真没什么研究,是在几个月前现学的,当时正是沪上基地超导磁体系统工程中心这边研究所突然报告问题时,他才用【扫描仪】突击补习的。
用的还是当时在拍戏时接连使用【剧本游戏】后,剩下的那点积分,如今看来,还真是有先见之明。
是的,这赫然是杨-米尔斯场论的变式,描述强相互作用的基本理论框架,其非阿贝尔规范场的复杂性远超电磁场。
当然了,洛珞这一刻也并没有被吓到,他们这次碰上的难题倒也没有那么困难,并非要他直接求解杨-米尔斯方程,那如同攀登另一座“千禧难题”高峰了。
要知道他从最开始02年拍戏时接触到风洞设计和流体力学时,就开始学习偏微分方程,一直到06年才算彻底完成了n-s方程的证明。
且不说这四年里系统不知道给他提供了多少帮助,就说最后证明的最后一步,要是没有【未来视界】提供的帮助,他凭自己的努力想要独立证明出来,怕是还要晚上起码三四年。
要真是得搞定杨-米尔斯存在性与质量间隙难题,证明杨-米尔斯方程组有唯一解,并且该解满足“质量间隙”这一特征……
那他觉得自己可以洗洗睡了,想要在剩下的两年里完成这个任务怕是没什么希望了。
但好在系统不会那么残酷,或者说他的方案本就不需要涉及到那么多完整的量子规范场论的地方。
电磁场是其最简单的阿贝尔规范场特例,因此,磁漏作为磁场分布失控的现象,其理论基础当然可追溯至规范场论的框架。
至于在多物理场系统中,类似非线性耦合广泛存在:
温度升高→磁导率下降→磁场扩散加剧→进一步发热。
这种正反馈循环,以及流体涡流与磁场相互作用。