“其實(shí)哈勃望遠(yuǎn)鏡還算是好的了,畢竟它的誤差很小,本身鏡片就是很精細(xì)的東西。
更離譜的是第一次阿波羅登月的時(shí)候,巴茲和尼爾差點(diǎn)出不來,你知道爲(wèi)什麼嗎?”
李小滿問:“爲(wèi)什麼?”
對(duì)於這類秘辛逸聞,她還真不知道。
“NASA把艙門設(shè)計(jì)成朝內(nèi)的了,艙內(nèi)空間本來就小,然後宇航員的宇航服又很笨重,佔(zhàn)滿了整個(gè)艙內(nèi)空間,你朝內(nèi)開,差點(diǎn)門就打不開。
如果打不開門,他們甚至都回不來。
在邏輯上,這應(yīng)該第一天就去測試,但是實(shí)際上沒有任何人發(fā)現(xiàn)問題,一直到真實(shí)登月,尼爾開門的時(shí)候才意識(shí)到不對(duì)勁。
現(xiàn)實(shí)是不需要邏輯的。
小米的LOGO沒發(fā)現(xiàn),也許真的就沒人發(fā)現(xiàn),大家都粗心大意了,也許有人發(fā)現(xiàn)了,但他覺得沒什麼,然後所有人都覺得沒什麼,或者覺得如果這是問題,領(lǐng)導(dǎo)會(huì)指出來,下一個(gè)環(huán)節(jié)會(huì)有人指出來。
以至於,最後誰都沒有指出這是問題。
現(xiàn)實(shí)是不需要講邏輯的,不過老美別的不說,在發(fā)現(xiàn)問題解決問題這一塊還是太強(qiáng)了。
這麼快就能抓著雷總,讓雷總硬是把已經(jīng)發(fā)了的澄清公告給刪除,這點(diǎn)確實(shí)太厲害了。”
通用航天也同步發(fā)了公告,宣稱自己找了小米來投資,面對(duì)保守派議員們的質(zhì)疑,這是否違反了沃爾夫條款,畢竟VIPER月球探測車來自NASA。
在驢黨掌管的白宮,這是一個(gè)微不足道的小問題,都可以被掩蓋過去。
等宇航員們回到地球后,老登興致勃勃地在白宮給他們召開了慶祝儀式,並且頒發(fā)了對(duì)應(yīng)的榮譽(yù)勳章。
老登確實(shí)很開心,畢竟這可是史無前例的突破,在自己任期內(nèi)完成了登月,阿爾忒彌斯計(jì)劃從Obama時(shí)期開始提,一直都沒有成功,現(xiàn)在他回答了這一問題:阿美莉卡到底什麼時(shí)候能登月。
儘管這是用的華國技術(shù),但你去看阿美莉卡媒體,會(huì)發(fā)現(xiàn),所有媒體都對(duì)此閉口不談,似乎沒有發(fā)生一樣。
大家都在談,多元化的成功,和60年代的登月比起來,這次不但有女性宇航員登上了月球,還是黑人女性,這是時(shí)代的進(jìn)步,這是多元平等取得顯著進(jìn)展的象徵。
兩位女性,黑人女性和白人女性,獲得了事業(yè)金錢雙豐收,來自各個(gè)品牌的贊助紛至沓來。
在指令艙等待她們回來的白人男性宇航員,則和技術(shù)來源一樣,淹沒在輿論之中,似乎他壓根不是登月三人組的成員一樣。
“巴茲先生,我們的國家怎麼變成這樣了?”約翰·史密斯上校在佛羅里達(dá)州度假,住在巴茲的家裡。
巴茲很喜歡這位新登月的阿美莉卡宇航員,本身他和自己的子女妻子都鬧翻了,他巴不得約翰·史密斯來呢。
“我不是嫉妒,我只是覺得很奇怪,從報(bào)紙到電視臺(tái)到社交媒體,所有的一切都在關(guān)注,我們把女性送上了月球,我們把黑人送上了月球。”約翰·史密斯鬱郁道。
奧爾德林搖了搖頭:“我也不知道,我想我們的國家肯定生病了,但這樣的病能不能治好,我沒有辦法給你答案。”
驢黨以爲(wèi)自己取得了大勝,以爲(wèi)多元化又往前邁進(jìn)了一大步,殊不知,驢黨主導(dǎo)的多元化論述大廈的天空中已經(jīng)出現(xiàn)了兩朵陰雲(yún):
一朵名叫大T,另外一朵看上去是馬斯克,實(shí)際上是推特。
這兩朵陰雲(yún),在很快到來的總統(tǒng)大選中,會(huì)變成瓢潑大雨,從阿美莉卡席捲整個(gè)世界,把過去驢黨所建構(gòu)的這套敘事邏輯砸個(gè)稀巴爛。
“南平,這一步邁出後,纔是世界格局全方面的重構(gòu)。”
黑板上是一個(gè)微積分公式:
李小滿走之後,來到林燃辦公室的是宋南平。
此事關(guān)乎重大,林燃甚至都沒找Pony馬溝通,而是找來宋南平。
他知道宋南平是燕京的人,這也意味著對(duì)方絕對(duì)可信。
“教授,這是?”宋南平內(nèi)心在砰砰直跳。
世界格局的全方位重構(gòu),這話換別人來說,肯定是吹牛。
但這可是林燃,是曾經(jīng)做到不可能事情的男人,他自然信對(duì)方說的是真的。
眼前這個(gè)公式,一看就很複雜。
“南平,知道爲(wèi)什麼太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率極限只有33.7%嗎?”林燃問。
宋南平苦笑道:“教授,我怎麼可能知道啊。”
“因爲(wèi)Shockley–Queisser Limit,肖克利-奎伊瑟極限,這個(gè)極限限制了單結(jié)太陽能電池的極限。
我們現(xiàn)在廣泛量產(chǎn)的光伏電池還沒有達(dá)到這個(gè)極限,現(xiàn)在市場上普遍量產(chǎn)的光伏電池光電轉(zhuǎn)化效率在20%左右。
如何接近這個(gè)33.7的極限,我們可以把它轉(zhuǎn)化成一個(gè)帶有邊界條件的量子統(tǒng)計(jì)優(yōu)化問題,約束條件是單結(jié)和平衡態(tài)。
那麼這個(gè)數(shù)學(xué)問題解決,尋找到最優(yōu)解之後,我們自然能夠?qū)ふ业阶顑?yōu)結(jié)構(gòu),讓光伏電池達(dá)到最佳效果。
現(xiàn)在的光電轉(zhuǎn)化效率從20%提高到30%,南平你覺得意味著什麼?”
宋南平喃喃道:“意味著,光伏發(fā)電在華國的電力板塊中重要程度能提升一大截,意味著我們能夠進(jìn)一步推動(dòng)清潔能源。
意味著新能源車的滲透率能夠進(jìn)一步的加速。”
林燃點(diǎn)了點(diǎn)頭,“那如果我們能夠突破這個(gè)極限呢?
能夠超過33%的極限,把邊界條件給破壞掉呢?
如果能夠直接變50%,而且成本和過去比起來不會(huì)大幅提高呢?”
“這意味著全球電價(jià)大幅下降,電價(jià)價(jià)格重塑,光伏能在更多場景展開,光伏替代傳統(tǒng)化石燃料發(fā)電的場景瞬間成立。
能源安全將從油氣產(chǎn)地往太陽能高效組件和上游原料轉(zhuǎn)移,中東的重要性將大幅度降低,我們將擁有新的外交籌碼。”宋南平理解了林燃所說的重構(gòu)是什麼意思。
可控核聚變是能重構(gòu)一切的科技沒錯(cuò),但光伏如果能突破,同樣是能夠重構(gòu)一切的技術(shù)。
根據(jù)國際能源機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計(jì),華國光伏發(fā)電的成本在0.033USD/KWH,煤的成本是0.068,燃?xì)獬杀臼?.10到0.14之間。
因此有人會(huì)問,光伏發(fā)電成本最低,爲(wèi)什麼不全用光伏?因爲(wèi)光伏依賴太陽輸出,夜晚沒有輸出,陰天和雨天發(fā)電量驟降。
如果光伏需要全天候供應(yīng),需要具備長時(shí)儲(chǔ)能。
儲(chǔ)能成本是燃起成本的三倍。
同時(shí)光伏發(fā)電集中在西部,而用電中心在東南沿海,超高壓輸電傳輸能力有限。
但是,如果光伏的成本能夠再降2.5,那麼情況又不一樣了。
“是的,我已經(jīng)解決了非平衡態(tài)下量子多體輸運(yùn)優(yōu)化問題,這意味著我們?cè)跀?shù)學(xué)上找到了工程可行解。
在這個(gè)全新的,精準(zhǔn)設(shè)計(jì)的電子態(tài)密度、聲子譜和光吸收截面裡,光子的能量轉(zhuǎn)化路徑將不再受到熱化損失和單激子的限制。
說的更直白一些就是這個(gè)設(shè)計(jì)突破了肖克利·奎伊瑟極限,它的效率能夠達(dá)到50%,而且只需要做工藝優(yōu)化,不需要用到什麼新材料。
新世界的大門即將打開。”
“牛逼。”宋南平聽完之後別無他想,確實(shí)牛逼。
“教授,所以您叫我來,是讓我和燕京方面通知一下,可以做一些金融方面的操作,另外就是可能要做一些資源上的傾斜,能源政策方面的調(diào)整?可能要成立一個(gè)新的大型國企,來統(tǒng)一推動(dòng)光伏的替代?”宋南平接著說道。
林燃擺了擺手:“這個(gè)還有點(diǎn)早,我說這個(gè)的意思是,我從理論層面解決了這個(gè)問題,所以需要華國方面幫忙組織一批足夠可信的教授,來幫我從實(shí)驗(yàn)層面進(jìn)行論證。
以及把大規(guī)模工程化的工藝流程給打通。
當(dāng)然華國方面可以未雨綢繆,做一些資本運(yùn)作。
因爲(wèi)這需要這批學(xué)者封閉式實(shí)驗(yàn),短則三個(gè)月,長則半年時(shí)間。
而且我需要的是年輕有爲(wèi),能做實(shí)驗(yàn)的學(xué)者,最好是青年學(xué)者,院士這些,都百八十年不自己親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)了,所以還是算了吧。
這方面需要依賴官方來幫我協(xié)調(diào)統(tǒng)籌。”
年輕有爲(wèi)?沒少上網(wǎng)的宋南平從中只聽出了兩個(gè)字:牛馬!
要的是能做實(shí)驗(yàn)的牛馬,不要只知道指揮的老登。
“明白,我這就去安排。”
林燃接著說:“還有場地這些,都要麻煩燕京方面來統(tǒng)籌了,其實(shí)最好就在申海,我不太想跑到燕京去。”
宋南平點(diǎn)頭道:“好。”
至於爲(wèi)什麼不在阿波羅科技內(nèi)部找人來做實(shí)驗(yàn),因爲(wèi)這方面人才不夠。
本身阿波羅科技又不搞光伏材料研發(fā)。
華國搞這種最多的就是高校,鈣鈦礦電池各種逼近極限,在過去十年裡,鈣鈦礦是最好發(fā)文章的富礦,幾乎每個(gè)高校的材料系都有做鈣鈦礦的好手。
靠著這個(gè),申請(qǐng)青千、國基的年輕學(xué)者不在少數(shù)。
你想要做這方面的工作,靠華國官方來統(tǒng)籌效率最高。
林燃可沒有什麼生意都要自己做,什麼賺錢的業(yè)務(wù)都要放在阿波羅科技這個(gè)籃子裡的想法。
林燃主導(dǎo)的項(xiàng)目,還是有可能改變世界格局的光伏工程,那肯定來的最多的是申海交大的牛馬,不,是青年學(xué)者啊。
申海交大大把的人在做這方面工作。
蔣太良和趙一冰就被找來了,當(dāng)然被找來的不止他們兩個(gè),交大來了五十來號(hào)人,總共兩百來號(hào)人裡,交大佔(zhàn)比超過四分之一。
大家做的方向差不多,也互相都認(rèn)識(shí),只是關(guān)係遠(yuǎn)近的區(qū)別而已。
蔣太良和趙一冰關(guān)係比較好,大家合作發(fā)表過很多篇論文,一個(gè)太涼一個(gè)一冰,天然就容易親近一點(diǎn)。因爲(wèi)這已經(jīng)是年底了,馬上就過年了,先是院裡緊急通知他們準(zhǔn)備衣物,要做好不回家過年的準(zhǔn)備,有臨時(shí)緊急重要的任務(wù)。
這就讓他們很納悶,按理來說,做材料的,不會(huì)有這樣的任務(wù)分配下來纔對(duì)啊。
他們也沒接過涉密項(xiàng)目。
然後被安排在一處申海郊區(qū)一眼就不一般的住處,大家互相打招呼才意識(shí)到,來了兩百來號(hào)人。
第二天,在偌大的階梯教室,林燃站在講臺(tái)前,大家這才恍然。
我說哪個(gè)神仙有能力把我們給聚集起來呢,燃神啊,這就不意外了。
最年輕的兩院院士,有這個(gè)實(shí)力是應(yīng)該的,更何況對(duì)方深受重視,被譽(yù)爲(wèi)華國科技突破的最大希望。
趙一冰低聲道:“林教授就不奇怪了,只是他找我們來是有什麼重大消息要宣佈嗎?
還是說有什麼重大項(xiàng)目要做攻關(guān)。”
“月球基地的光伏組件吧?我猜,畢竟月球超算,最重要的條件之一不就是能源麼?
月球上,你在陰影區(qū)域,沒有光照,你在光照下,就肯定有月塵和太陽風(fēng),你要怎麼保證光伏組件的穩(wěn)定性、質(zhì)量和壽命就很重要了。”
只是他們都沒有猜中。
林燃起身道:“各位,這次把大家找來,我們的時(shí)間很緊張,需要各位的配合,先從一些理論知識(shí)開始,我再慢慢講我需要各位來幫我做什麼。
大家都知道,現(xiàn)在我們看到的都是單結(jié)太陽能電池,一些多結(jié)太陽能電池,本質(zhì)上也是把多個(gè)不同帶隙的單結(jié)電池疊加在一起,讓它們各自負(fù)責(zé)吸收不同能量範(fàn)圍的光子,從而減少熱化損失和透射損失。
從物理機(jī)制上來看,它並沒有從根本上改變單結(jié)的能量轉(zhuǎn)換原理,只是從統(tǒng)計(jì)平均意義上突破了肖克利-奎伊瑟極限。
每一層的單結(jié)效率仍然受肖克利-奎伊瑟極限約束。
我知道,在座各位裡,有人做出過類似成果,發(fā)表過論文,實(shí)際上你們是用物理結(jié)構(gòu)來繞開了最難的問題。
我今天要講的內(nèi)容是,在單結(jié)內(nèi)部直接消除掉肖克利-奎伊瑟的極限,通過非平衡量子多體輸運(yùn)優(yōu)化來解決這一問題。”
林燃開始在身後的白板上寫了起來:
“肖克利–奎瑟極限的數(shù)學(xué)本質(zhì)是一個(gè)受光譜分佈約束的變分優(yōu)化問題,物理輸入是量子吸收規(guī)則,最終求到的數(shù)學(xué)結(jié)果就是這個(gè)極限,也就是效率極值。
但我們現(xiàn)在需要來解耦這個(gè)問題,破壞掉極限,讓極限不再繼續(xù)存在。”
“你聽懂了嗎?”晚上回到宿舍後,蔣太良問道。
宿舍是兩人一間,自由分配,大家關(guān)係好,蔣太良理所當(dāng)然地和趙一冰一起。
林燃一共講了三個(gè)問題。
第一個(gè)是在量子多體系統(tǒng)中,把光子的吸收過程建模爲(wèi)多體態(tài)躍遷的非線性概率優(yōu)化,把這個(gè)強(qiáng)耦合電子–空穴系統(tǒng)並最大化多激子產(chǎn)率的非平衡量子動(dòng)力學(xué)方程給解了出來。
第二個(gè)是一個(gè)時(shí)間依賴的量子玻爾茲曼方程的優(yōu)化問題,解耦電子-聲子散射的速率方程,最終使散射時(shí)間長於載流子收集時(shí)間。
第三個(gè)則是光譜重構(gòu),非線性光學(xué)過程的頻率轉(zhuǎn)換優(yōu)化問題。
最後才進(jìn)入到了非平衡量子多體運(yùn)輸優(yōu)化問題。
結(jié)合上述問題的答案,林燃最終給出了一個(gè)材料上的精確值,按照精確值設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu),就能夠繞開肖克利-奎伊瑟極限,實(shí)現(xiàn)更高的光電轉(zhuǎn)化效率。
“沒聽懂。”趙一冰回答道。
“不是,你沒聽懂,你在白天上課的時(shí)候頻頻點(diǎn)頭幹嘛?我還以爲(wèi)你聽懂了呢。”蔣太良懸著的心這才放下了,我以爲(wèi)就我一個(gè)人沒聽懂。
趙一冰說:“這不矛盾吧,我這是對(duì)林教授的成果表示讚賞。
我要能聽懂我會(huì)是材料學(xué)的副教授?我早就是教授了好嗎!
我要不是理論功底差了點(diǎn)。”
理論功底,說的更直白一點(diǎn)就是數(shù)學(xué)功底差了點(diǎn)。
“我也沒聽懂,怎麼能證明教授說的是對(duì)的呢?”蔣太良問道。
趙一冰伸出雙手:“做實(shí)驗(yàn)啊,把我們找來不就是爲(wèi)了做實(shí)驗(yàn)麼?
我看了下,能來的基本上都是做實(shí)驗(yàn)的好手。”
蔣太良點(diǎn)了點(diǎn)頭:“我猜也是,可既然如此,和我們講這麼多幹嘛,直接說結(jié)果不就好了。”
趙一冰猜測道:“可能是選拔,選拔我們當(dāng)中的人才!”
蔣太良本來有點(diǎn)激動(dòng),跟著林燃混,比在交大更有前途。
隨後馬上頹唐了起來,“我連聽都聽不懂,看來我不是這個(gè)人才。”
第二天,林燃說:
“相信大家對(duì)於我們要做什麼大致有了猜測。
畢竟從原理突破到可量產(chǎn)組件,也就是所謂的工業(yè)化生產(chǎn),有很長一條路要走。
我需要大家?guī)臀彝瓿蓪?shí)驗(yàn)室的50%光電轉(zhuǎn)化效率的單片器件,並且找到工程量產(chǎn)的方法。”
教室裡的青年學(xué)者們,不少開始舉手了。
林燃點(diǎn)了一個(gè),“你有什麼疑問。”
“林教授,實(shí)驗(yàn)室單片器件不難,我們大概花個(gè)幾個(gè)月時(shí)間應(yīng)該能造出來。”
在座紛紛點(diǎn)頭。
實(shí)驗(yàn)室可以慢慢調(diào),無非是時(shí)間長短。
單片器件轉(zhuǎn)化率超50%,這個(gè)成果別說science了,這絕對(duì)是諾獎(jiǎng)級(jí)的成果。
光是林燃從理論層面給出了突破肖克利-奎伊瑟極限的解法,就已經(jīng)夠拿諾獎(jiǎng)了。
但可量產(chǎn)這個(gè)命題太大了,甚至都不是一年半載能搞定的。
“工程路徑的話,像材料的可製備性我們要慢慢去尋找,用什麼材料,然後非平衡態(tài)的壽命。
在數(shù)學(xué)理論上能假設(shè)非平衡電子態(tài)持續(xù)數(shù)百皮秒,但實(shí)際材料中可能幾十飛秒就熱化了。
器件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上,需要極快的載流子抽取機(jī)制=,在電子失能量之前把它收集出來,電極、界面缺陷、光子管理這些都得配合。
然後工業(yè)化還需要面對(duì)成本、壽命和環(huán)境穩(wěn)定性的考驗(yàn)。”
林燃點(diǎn)了點(diǎn)頭:“當(dāng)然,你說的我都知道,從數(shù)學(xué)解到實(shí)驗(yàn)室單片器件是第一步,從實(shí)驗(yàn)室器件到工業(yè)量產(chǎn)組件是第二步。
如果我只要做第一步,我爲(wèi)什麼需要兩百來號(hào)人?我直接找交大材料學(xué)院合作不就好了?
發(fā)個(gè)science,我最多帶五十個(gè)人一起掛名吧?
你剛纔提到的,第二步,從實(shí)驗(yàn)室器件到工業(yè)量產(chǎn),每一個(gè)環(huán)節(jié),我都給大家找到了數(shù)學(xué)上的最優(yōu)解,我都已經(jīng)做完了理論層面的論證,大家需要做的就是從實(shí)驗(yàn)端給我反饋。”
大家一開始抱著半信半疑的態(tài)度,隨後的時(shí)間裡正如同林燃所說的那樣,涉及到大的節(jié)點(diǎn),他都已經(jīng)做完了理論層面最優(yōu)值的求解。
整個(gè)進(jìn)度就像按下加速鍵一樣。
“我終於知道爲(wèi)什麼林總帶領(lǐng)下的阿波羅科技能夠在短短一年多時(shí)間裡完成登月,這有點(diǎn)太恐怖了。
我今天閒暇時(shí)候和我們組的同事閒聊,他就說,林總就跟開了外掛一樣。
一般我們的科技界改變產(chǎn)業(yè)界的路徑是,類似很多年前有理論突破,然後後人慢慢從理論突破有一些實(shí)驗(yàn)層面的突破,這些突破累積之後,產(chǎn)業(yè)界找到一些能用的論文或者成果,然後在做工業(yè)化的量產(chǎn)。
這樣斷斷續(xù)續(xù)可能要花數(shù)十年時(shí)間,無數(shù)科研人員的心血。
因爲(wèi)同一個(gè)時(shí)期的成果有成千上萬,沒人知道什麼重要,當(dāng)時(shí)重要的,未來未必就重要,當(dāng)時(shí)可能只是默默無聞的一篇論文,未來可能會(huì)在產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域發(fā)光發(fā)熱。
沒人知道,這條路到底要怎麼都。
大家從前人的故紙堆裡,找到寶藏,然後再根據(jù)寶藏,打造出屬於自己的神兵。
現(xiàn)在的林總相當(dāng)於直接從應(yīng)用數(shù)學(xué)層面暴力破解,直接給我們開全圖,告訴你,哪些東西有用,要朝哪個(gè)方向走,直接一條筆直的路就過去了。
這種感覺真的太神奇了,有這樣的外掛,老美在航天領(lǐng)域能競爭得過纔怪呢。”趙一冰感慨道。
1917年的時(shí)候愛因斯坦提出了受激輻射理論,這世界激光的核心原理,但在當(dāng)時(shí)這只是物理學(xué)的抽象概念。
一直到1960年,西奧多·梅曼纔在實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建了第一臺(tái)工作激光器,當(dāng)時(shí)被認(rèn)爲(wèi)沒有實(shí)際用途。
70年代激光開始用於硅芯片蝕刻和工業(yè)切割與焊接,無數(shù)科研人員參與優(yōu)化,克服了穩(wěn)定性問題。
從默默無聞的論文到涵蓋醫(yī)療、通信、芯片領(lǐng)域的技術(shù),足足花了五十年時(shí)間。
包括晶體管,從場效應(yīng)晶體管概念到半導(dǎo)體,也花了五十多年。
現(xiàn)在,參與到這個(gè)項(xiàng)目中的青年學(xué)者們,他們就像是被按了加速鍵一樣,理論直接用上,直接給你根據(jù)理論衍生的模型和最優(yōu)解。
你只需要負(fù)責(zé)做實(shí)驗(yàn)就好了。
這是前所未有的體驗(yàn)。
至於被留在這裡不能回家過年,高度保密,與世隔絕,在要做的偉大事業(yè)面前,好像都可以忍受了。
他們也知道,最後有成果的話,國家層面肯定不會(huì)虧待他們。
副教授能把副字給去了,非升即走的青教可以不走了,正教授獲得一個(gè)集體科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)不過分吧?