贰陆 节 清冷女神

贰陆 节 清冷女神 (第1/2页)

贰陆，节，清冷女神
　　
　　东三区时间，2049-07-19，14:00，周一，北方联邦，千顶城，北方联邦国家科学院，主会堂
　　
　　下午，论坛第一项活动继续。瓦列里一如即往的烘托着气氛，“下午好，我们还有的忙。可能东方都有同样的灵感，有请来自升阳国的材料工学博士——风间佑吉先生。”
　　
　　风间佑吉，大步走上台去，他微微鞠躬，大和民族的良好习惯必须得以发扬，“我本来以为自己的成果可以带来一场革命，但和冉博士的比起来，就不值一提了。怎奈被论坛选了出来，硬着头皮也得显摆显摆。我们的构想与冉博士类似，所以共性的部分我就不再赘述了。与冉博士他们不同，我们用以替代碳的元素是磷。”这时，球幕上显示出来的是一块暗红色的透明晶体，和放在它旁边的网球比较，其外径约为五毫米。
　　
　　“这种东西中含二分之一的磷原子，其余的是碳原子。它是一块二分之一碳原子被取代为磷原子的金刚石，是的，它不是二分之一碳原子被取代为磷原子的石墨。而且磷原子的分布非常均匀，无论哪个六元环，均为碳原子和磷原子间隔分布，或者说，每个碳原子仅有四个磷原子邻居，每个磷原子也仅有四个碳原子邻居。它的硬度约为金刚石的三分之二、并且是半导体。近似于打了折扣的冉博士的成果。与冉博士他们不同，我们的思路源于对红磷的研究。红磷明明是一种单质，但却不具有固定的分子构形，这就来源于部分磷原子处于SP2杂化，并且分布不均，所以红磷只能以粉末形态存在，虽然有固定的熔点，却不能形成晶体。与红磷不同，白磷是建立在SP3杂化基础上的，但却不能形成原子晶体，所以我们才想到将其与碳原子结合。与冉博士他们的方法类似，通过用激光导出一个自由电子，再与碳原子结合。我们得到了这种东西，只不过我们用的是砌筑法，而并非冉博士他们直接在宏观下，便获取了成品。”
　　
　　风间佑吉没有说得是，这个创意其实是他与冉菁耘共同探讨而来的，所以他们两个的成果，在大方向上是一致的，甚至可以说是双子成果。只不过双方的团队，基于不同的具体技术，而使生成成果的途径不同罢了。并且，冉菁耘团队的技术水平更高，理论意义更强。这也就是为什么本界论坛主推冉菁耘的成果的原因。
　　
　　不过，风间佑吉团队显然不像冉菁耘团队停留在理论研究上，针对磷碳金刚石，他们的实验和研究比冉菁耘团队对氮金刚石的研究更加深入，他的发言也因此足足进行了一个小时。的确，磷在地壳中的含量远远高于氮，所以利用磷来取代碳是具有实用性的。如果能够通过宏观方法制造这种晶体，它无疑会成为一种优秀的碳替代品，虽然也只是作为过渡的半替代品。
　　
　　风间佑吉的成就与冉菁耘不分伯仲，一个在理论上领先，一个更注重实用，他们赢得了同样规模的掌声，都远远超出了学者们对理查德的热情。于是第四位来自巴拉特的地质学博士那撒勒，也同样平平无奇地走完了他的过场。他的成果仅仅是通过对近年来地质勘探结果的汇总，发现每年都会新发现大量的煤矿或油田，并且新发现的规模并未有减小的趋势，因此推论出地球的碳含量可能是目前已经发现的量的五至十倍甚至更多。虽然是个好消息，但也有成为不和谐因素的嫌疑。于是，最后一位学者，来自东道主北方联邦的材料学与物理学博士，阿芙乐尔·阿列克谢耶夫娜·沃尔科娃在万众瞩目中登场了。
　　
　　阿芙乐尔今天穿的是与昨天夏天羽类似的黑色职业装，甚至还戴上了眼镜，一个知识女性的形象吸引了全场的目光。台上的她扫视全场，目光最终停在了冉菁耘的方向。她向他微微一笑，他颔首回应着她。她深吸一口气，场内响起了她那清冷的声音，所有人的精神都为之一振，被那撒勒搞得昏昏欲睡的倦意全无。
　　
　　“曾经在远古时期，一些有机物正在随机组合，当某种分子能够利用周围的原子、离子、分子或原子团复制自身时，最早的生命萌芽便诞生了。我们都是这么认为的，我们也把这个过程，叫做‘新陈代谢’。目前能够自我复制的物质，都是碳基物质，这成为了地球目前唯一的一类生命物质，我们又把它们称为‘有机物’。
　　
　　“理论上，在高温状态下，将硅替代碳、将硫替代氧、将磷替代氮，等等，每种元素均以更高一周期的元素取代，可以得到与碳基物质一一对应的硅基物质。然而，真正使硅基物质更具活性的物质，并非这一类，而是加入了镓、锗等元素的半导体材料。半导体的物质是可以在自然界中生成的，在天然岩石中经常会发现它们。当我们把这些含有硅、镓、锗等元素的岩石通过高温软化后，这种产生的过程竟是肉眼可见的。软化状态，相当于粘滞系数非常大的液体，在这种状态下，虽然没有晶格的限制，但分子之间的相对运动这种事情，仅凭分子自身应该是无法控制的。但，通过我们无数次的实验，我们掌握了一些特定比例下的混合物的临界温度与压力状态，在这种临界状态下，一些分子团竟然自发的运动了。是的，它们不但运动了，而且在运动过程中，每一个分子团内部的分子或原子的相对位置也不会改变，这样的分子团中的原子的数量有时可以达到惊人的地步，但它们就是作为整体在移动。我们记录到的这种现象共有十六次，现在就让大家目睹其中的一次。”球幕中一个个橙红色的光团辅满了画面，明眼人都知道那是一个个的原子，画面中一部分区域被用紫色的线圈了出来，显然是后期人工加上去的。这个紫色的框中大约有几万个原子。
　　
　　“这是扫描隧道显微镜下拍摄的放大了三亿倍的视频，拍摄时每秒五万帧，而播放速度每秒二十五帧。没错，我们将以放慢两千倍的速度在播放，很普通的高速摄影。我们用了图像处理软件，识别出一些原子或分子团，已经在画面里标记了出来。大家注意了，现在开始播放。”大家都在屏吸凝视，当播放到大约第十秒时，紫色的标记框向画面的右上方向移动了一个原子的位置。这时大家还只是紧盯着画面，可当又过了大约五秒，这个紫色框又向右上方移动了一个原子的位置时，终于有人发出了惊叹。在接下来的一分钟内，每隔几秒，画面内的紫色框便会移动一个原子，这其中，还发生几次旋转，每次大约零点几度。当视频结束时，紫框足足移动了十几个原子的位置，并旋转了约两度。于是，吸气声、惊呼声、喊叫声，便响彻了全场，尽管人们都尽量压低了声音，但现场仍是嘈杂一片。
　　
　　“所谓高速摄影，只是按固定时间间隔，间断地拍照。因此，虽然一个原子的尺度远大于‘普朗克长度’，但在这个临界状态下，原子仍受晶格的限制，所以我们只能拍摄到这种跳跃式移动。不过大家也看到了，这个分子团确实是整体移动的。而如果不是这种间断拍照的方式，那么因为观察本身，便很可能会导致它们永远不会移动了。现在，我们重新看一遍视频，这一次，我们随机挑选了十个其它原子，并用不同颜色标记了出来，看看它们是怎样运动的。”于是人们看到了在紫色框整体移动及旋转的同时，那另外的十个原子，都在做着没有丝毫规律的随机移动，并且移动往往还是不连续的，经常有跨越几个原子的移动。
　　
　　“像这样的，直径在几百个原子的分子团，还可能会发生一次一个原子位置的移动，再大的分子团，便几乎不会发生整体移动，类似的视频便不再展示了。接下来，大家再看看这一段视频。我们标出了一个链形的分子团，还有几百个独立的原子，看看它们是如何移动的吧。”说话间，画面已经开始了移动。由于链形分子团的原子数只有几百个原子，因此，几乎每一秒都会看到它在轻微地摆动，而那些被标记的原子，也都在随机的移动。直到一个原子移动到了这个链形分子团的上端的原子旁边时，它便仿佛被粘到了上面似的，不久之后第二个原子也被粘在了刚才那个原子的下方，接下来，第三个、第四个、……，直到这个视频播放了八分钟，那些被标记的原子终于全部依次粘在起初的链形分子团上，一个原子不多，一个原子不少，它们仿佛铁轨一般，形成了平行的两条链。“接下来，让我们见证奇迹吧！”伴随着阿芙乐尔那极不多闻的激动声音，画面中那两条链彼此分开，用了大约十秒，便完全分离，而后各自做着整体随机移动，并同时伴随着摆动。
　　
　　

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