第202章 气凝钢与失相能级(1 / 2)

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第一次人工物相合成顺利结束。

在相铸厂控制中心的产品接收室内,一块刚刚诞生的全新物质通过磁悬浮通道,被无声地运送到众人面前的展示台上。

索隆、格莉默、安洁莉卡等人都好奇地围了上来。

“这就是……气凝钢?”

安洁莉卡看着眼前的造物,语气中带着一丝难以掩饰的惊讶。

呈现在众人面前的,是一种带有微弱金属光泽的半透明固体。

由于其内部的相锁键能级被设计得极低,它几乎不会产生任何可见的内部辉光,整体呈现出一种淡灰色,如同被瞬间固化、极其坚硬的烟雾。

“是的,氢金属系的其中一种材料,以低密度为主要设计方向的气凝钢。”

白牧辰开始为众人介绍这种新材料的惊人性能。

“密度为o5kg3,比我老家地球海平面空气密度的一半还要轻,一大块气凝钢拿在手中给人的感觉几乎没有重量。”

“它的刚度是钻石的15倍,抗拉强度则达到了2ogpa,是顶级特种钢材的1o倍以上,与碳纳米管的强度处于同一水平,一根手指粗细的气凝钢缆绳足以吊起一整支航母战斗群。”

“以上是气凝钢的基础机械性能,为了达到低密度,它牺牲了很多其它方面的强度。”

其它氢金属材料密度更大,但机械性能也更强一些。

众人闻言,不由得倒吸一口凉气。

虽然对于这些见多识广的星际文明来客而言,这些参数并非完全无法企及。

通过极致的纳米材料工程,比如制造完美的碳纳米管,可以在个别参数上接近甚至越气凝钢。

但是,要在同一个宏观物体上,同时实现气凝钢所有这些逆天的机械性能,是传统材料学几乎不可能完成的任务。

而这还不是最恐怖的地方。

最恐怖的是,相锁材料的这些性能都是可以人工设计的,是根据需求自选的。

而纳米材料的性能则由其原子结构决定,没有太多选择的余地。

“那这种材料……有什么缺陷吗?”

问的是索隆,他伸出手,小心翼翼地轻抚着那块半透明的坚硬固体。

“缺陷?当然有,而且非常致命。”

白牧辰点了点头:“相锁材料最怕的就是以点破面。”

为了讲清楚原因,她决定为众人深入讲解其背后的物理原理。

“传统材料的边界由化学键的性质所限定,但人工物相材料遵循着一种全新的物质结合机制——相锁键。”

“与依赖粒子间直接相互作用的化学键不同,相锁键是一种由宏观序参量场在生自对称性破缺后,通过与标准模型粒子耦合,从而将物质锁定于一个全新且稳定的低能势阱中的有效力。”

“相锁物质的性质不仅取决于其组成,更取决于其所处的真空背景。

前面提到过,相锁材料是在物质内部创造了一个非平凡真空。”

白牧辰调出了一系列复杂的物理公式,在全息屏幕上展示给众人。

“相锁材料系统的完整动力学由总拉格朗日量密度l_tota1描述,它由三部分构成:l_tota1=l_Φ+l_s+l_t”

“l_Φ是序参量场Φ自身的动力学项,l_s是标准模型的拉格朗日量,而l_t,也就是相互作用项,是相锁键物理学的核心,它描述了Φ场如何与标准模型耦合。”

“当Φ场经历自对称性破缺,获得一个非零的真空期望值?Φ?≠o时,它会通过相互作用项l_t,为物质粒子凭空创造或修改一个全新的有效势能环境,将它们锁入其中。”

“材料的杨氏模量,也就是硬度,正比于这个势能阱底部的曲率,而材料的韧性则与从基态跃迁到无序态所需跨越的势垒高度相关。”

“相锁键的断裂是一种剧烈的相变过程,称之为失相级联。”

“当材料的局部区域因为承受了过其阈值的冲击而失相,也就是Φ场重新归零时,会触一个相变前沿向外高传播。”

“这个过程由一个含时演化方程□Φ+Γ?_tΦ+v(Φ)=

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