投入20亿!中国将建起一个“大家伙”,能够压缩
近日,浙江大学牵头建设的国家重大科技基础设施——超重力离心模拟与实验装置(CHIEF),这是浙江省建设的首个国家重大科技基础设施项目,也是是“十三五”时期优先启动建设的国家重大科技基础设施项目。该项目选址为杭州余杭区未来科技城,建设时间预计为5年,占地大约89亩,总投入高达20亿人民币。
这个超重力离心模拟实验装置有什么作用?他为什么值得我们花费大量的物力财力去研究建设它?这可能是大多数人心中的疑惑,而要解惑,我们要首先明白什么是超重力,它能给对我国的科技进步带来什么好处。
提到超重力,那就要先解释重力,物体由于地球的吸引而受到的力就叫重力,地球表面的任何物体都会受到地球重力的作用,苹果落地和抛出去的石块向地面下落都是因为重力的原因。而科学家们把地球上重力叫做常重力,用1g(重力单位)来表示,大于1个g的就叫超重力,超重力现象于我们并不是遥不可及的,在我们日常生活中,如我们乘坐电梯上楼,突然从地上站起,就存在超重力的现象。而在超重力存在的情况下会产生缩尺与缩时效应,这就意味着我们可以用较小的力、较少的时间来替代巨大的力、漫长的时间,当重力超出一定程度时还可以压缩时空、达到“一眼万年”,真正的实现“山中才一日,世间已千年”。
这个超重力离心模拟与实验装置真的又有那么厉害吗?这个超重力离心模拟与实验装置主要由超重力离心机主机、超重力实验舱组成,是一个集超重力离心机与力学激励、高压、高温等机载装置于一体的大型复杂科学实验设施。而在浙江大学已有了一个成型的迷你的装置,说是迷你,但它的转臂却有4.5米长,并且两边还各有边长1米的实验舱,已经能够产生150倍的重力加速度,而这次项目中的超重力离心模拟与实验装置转臂高达18米长,配有边坡与高坝、岩土地震工程、深海工程、深地工程与环境、地质过程、材料制备共6座边长为3米的实验舱,远超世界现有水平,是一个名副其实的“大家伙”。
这个装置的初衷本是用来研究我国东南沿海深厚软土地区运行高铁时产生的沉降与建设海上大型构筑物等近海工程中产生的风载荷,但放眼看,它的作用远不止于此,在六个实验舱中通过构建从瞬态到万年时间尺度、从常温常压到高温高压等多相介质运动的实验环境,还可以帮助科学家们观测常重力大时空尺度多相介质运动过程,包括超重力环境下岩土体、地球深部物质、合金熔体等多相介质的物质运动、这为我国的深地深海资源开发、高性能材料研发等提供了重要的基础条件支撑。
虽然该装置建设过程中有可能出现一些技术上的难关,但国家与人民依旧相信,这个“大家伙”依旧会准时出现在大家面前,为我国的科研事业添砖加瓦。
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