第849章 被动技能的超神发挥
栗亚波的猜测，算是一个分子动力学，乃至于整个微观物理领域比较常见的现象。
由于无规则热运动的存在，单个分子在极短时间内的运动特性是无法精确预测的。
但当大量分子组成宏观物质之后，就有了相对稳定的表观物理特征。
就比如刚才常浩南提到过的分子模拟。
如果只针对一个或者十個分子，研究它或者它们在下一个晶格弛豫时间内的动作，那就算整个过程完全正确，结果也大概率跟实验结果风马牛不相及。
但如果把研究对象的规模和研究时间的数量级都提高一些，那即便在定量层面上还是非常离谱，往往还是能在定性层面上起到指导作用的。
不过，具体到刚刚二人探讨的这个现象上面，这种解释似乎有点牵强。
因为10ms，对于分子运动来说，已经是一个相当漫长的“宏观时间”了，加上研究对象也是表面附近的多层分子，应该足够把布朗运动带来的误差给抵消掉。
想到这里，常浩南重新放下了已经拎起来的公文包，回到栗亚波身后：
“我来看一下模拟结果。”
这年头的普通PC运行速度有限，要想打开TORCHMultiphysics或者MaterialsStudio这类复杂程度比较高、甚至还带有图形界面的数值计算软件且得等一段时间。
好在栗亚波虽然进实验室的时间不长，但习惯很好，有每次工作结束之后整理数据的习惯。
所以很快，一份Excel数据表就呈现在了常浩南眼前。
甚至在关键位置还有模拟结果的截图。
“感觉……10ms的结果也不是完全没规律啊……”
常浩南看着眼前密密麻麻的表格，觉得好像并没有自己想的那么夸张，于是问道：
“你有没有试过更短的照射时间，比如1ms的情况？”
“嗯……在软件上面试过。”
栗亚波说着点进了Excel文件的另一个工作表中：
“不过没办法进行实验对照，所以不能算是有效数据。”
“我们这台设备是连续激光源，不支持单次小于10ms的辐照时间，说明书上说如果设定值小于5，那时间误差会变大，而且会对激光器造成不必要的高负荷。”
“另外，根据我之前搜集到的文献来看，2ms或者更低的激光照射就没办法对CFRP板产生足够的导热效果了，根本实现不了有效加工。”
常浩南没有马上回答，而是又依序点进了另外几个工作表。
发现果然在1000ms或者更长时间的模拟中，结果已经和实验数据拟合的相当不错。
当然，是物理学意义上的“不错”。
在分子物理中，R2值能到0.8就已经可以烧高香了，至于9开头，甚至是几个9的那种结果，属于做梦都不敢想的内容。
总之，至少在热加工方面，数值计算的精度已经比常浩南此前估计的好很多了。
那10ms和100ms的误差突然变大，或许可以解释为……
当高能射线照射到材料表面时，除了热效应之外，还有另外一种机理在同时对材料产生去除效果。
如果照射时间比较长，足够碳纤维将热量传导到内部，那么呈现在宏观层面上的效果就是以热效应为主。
所以数值计算的结果拟合良好。
而当照射时间很短的时候，热效应还来不及体现，或者来不及充分体现出来，这样此消彼长之下，另外一种机理的效果就体现了出来。
导致根据单纯热效应进行拟合的数值计算结果开始出现偏差。
而时间越短，热效应的成分越少，拟合结果也就越差。
合理。
非常合理。
这也是数值计算方法最主要的一个弱点。
对于原理是黑盒，或者虽然不是黑盒，但存在多种机理相互影响，又没有一种作为主导的过程毫无办法。
那么，接下来的工作就是要找到这种跟热效应同时存在的机理。
而考虑到其在10ms量级的极短时间内就能呈现出效果，常浩南大胆推测，它很可能是一种真正意义上的瞬发作用。
也就是在每次高能射线照射在材料表面的一瞬间产生一次作用，而跟后续的照射时间无关……
“那这得搞台新设备才行啊……”
常浩南把目光投向不远处之外的那台连续激光加工设备。
已知电子对晶格的弛豫时间大概是皮秒（10-12秒）量级。
那么要在热效应体现出明显效果之前，单独观测那种新的机理，最差也需要一种周期在纳秒以下的脉冲激光器……
而考虑到实验速度的话，最好是皮秒甚至是飞秒——
之前栗亚波也已经说过，根据过往研究，2ms以下的连续激光加工效果很差。
那就是说这种新机理的单次作用效果很差。
需要次数来堆。
而在相同时间内，皮秒激光的辐照次数将是2ms激光的5亿倍……
……
大概过了十几分钟。常浩南总算是从自己的思绪中走出来。
然后就听到旁边一个略显惊慌的声音：
“老师，老师？”
是栗亚波。
“嗯？”
常浩南转过头，看到自己的弟子正一脸焦急，手里还拿着一卷卫生纸，和一杯水。
“老师，您这……”
这个时候，常浩南才意识到，自己竟然已经出了一身的汗。
衬衫都粘到皮肤上了。
显然是经过了一番高强度的散热。
“哦……刚刚想了点事情。”
常浩南接过卫生纸，扯下几块给自己擦了擦。
他很快想起，之前自己理论水平晋升到LV4的时候，系统曾经提醒过，当研究一个能力范围内的未知现象时，将会有一定概率可以看破其本质。
现在回想起来，刚才那一波突如其来的灵感，应该就是这个“一定概率”恰好发挥了作用。
超神了简直是。
“亚波啊。”
常浩南做了几个深呼吸，又喝了口水，让自己能稍微平静下来：
“我觉得，激光烧蚀的热效应机理这块，真的可以写篇文章出来。”
这功夫激光加工应该算是个材料学领域的热门方向，只不过研究焦点都聚焦在热效应方面。
而刚刚常浩南推测出的那个机理，即便不是他首创，至少也没有得到过广泛关注。
既然这样，那不如顺水推舟。
让大家继续在热效应这个方向多走一段路。
就算以后有人发现了这里面的奥秘，那也说不出什么——
我又没数据造假，只是揭示了激光热效应的机理而已。
你还能怪我研究得过于深入不成？
稍作停顿之后，常浩南又继续道：
“虽然你现在的数据量还有点小，但我觉得后面可以加入不同波长、不同激光束入射方式、不同气体环境对加工效果的影响，再从微观机理上解释一下造成这种影响的原因，比如环氧树脂分子对不同波长激光的吸收率肯定不一样。”
“还有CFPR分子之间的化学键能，应该正好处在可见光的能量范围内，所以红外入射肯定没办法直接断键，只能通过光热效应促成热融化……”
这一次，他并没有激活那个被动技能。
估计身体状况也不支持短时间内频繁激活。
毕竟刚才那个出汗量，确实有点不正常。
不过问题不大。
对于现在的常浩南来说，材料学，要想水一篇论文，哪怕是高水平论文，只要资金充足，难度也并不算大。
更何况这里面还是有真材实料的。
只是方向出现了点偏差而已。
旁边的栗亚波则拿着一个小本本，边听边记。
“当然，我说的也只是刚刚想到的几个思路，你可以再扩充一些，最好能提出一个数学上的模型。”
常浩南放下纸杯：
“能做好的话，说不准就是一篇Nature。”
“啊？”
栗亚波停笔，抬起头：
“真发Nature啊？”
“你也要毕业的嘛。”
常浩南笑了笑：
“一篇Nature，怎么都够了。”
“毕业……”
栗亚波一阵恍惚。
他才本科毕业一个月而已，怎么就已经开始考虑研究生毕业的事情了……
“我的意思是……您之前不是说咱们有个正在筹建的国内期刊么？您当主编的。”
“你说JCAS啊……”
常浩南回答道：
“等那个正式办起来，你这文章估计早发出去了。”
“再说，我当主编，你往上面发文章……还是得避避嫌吧……”
实际上，这两个理由当然不能说是假的。
只不过，还有更重要的原因……
发Nature的影响力更大，更容易把后面的同行也带到热效应的方向上去。
只是这种操作，栗亚波暂时还不需要知道……
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由于无规则热运动的存在，单个分子在极短时间内的运动特性是无法精确预测的。
但当大量分子组成宏观物质之后，就有了相对稳定的表观物理特征。
就比如刚才常浩南提到过的分子模拟。
如果只针对一个或者十個分子，研究它或者它们在下一个晶格弛豫时间内的动作，那就算整个过程完全正确，结果也大概率跟实验结果风马牛不相及。
但如果把研究对象的规模和研究时间的数量级都提高一些，那即便在定量层面上还是非常离谱，往往还是能在定性层面上起到指导作用的。
不过，具体到刚刚二人探讨的这个现象上面，这种解释似乎有点牵强。
因为10ms，对于分子运动来说，已经是一个相当漫长的“宏观时间”了，加上研究对象也是表面附近的多层分子，应该足够把布朗运动带来的误差给抵消掉。
想到这里，常浩南重新放下了已经拎起来的公文包，回到栗亚波身后：
“我来看一下模拟结果。”
这年头的普通PC运行速度有限，要想打开TORCHMultiphysics或者MaterialsStudio这类复杂程度比较高、甚至还带有图形界面的数值计算软件且得等一段时间。
好在栗亚波虽然进实验室的时间不长，但习惯很好，有每次工作结束之后整理数据的习惯。
所以很快，一份Excel数据表就呈现在了常浩南眼前。
甚至在关键位置还有模拟结果的截图。
“感觉……10ms的结果也不是完全没规律啊……”
常浩南看着眼前密密麻麻的表格，觉得好像并没有自己想的那么夸张，于是问道：
“你有没有试过更短的照射时间，比如1ms的情况？”
“嗯……在软件上面试过。”
栗亚波说着点进了Excel文件的另一个工作表中：
“不过没办法进行实验对照，所以不能算是有效数据。”
“我们这台设备是连续激光源，不支持单次小于10ms的辐照时间，说明书上说如果设定值小于5，那时间误差会变大，而且会对激光器造成不必要的高负荷。”
“另外，根据我之前搜集到的文献来看，2ms或者更低的激光照射就没办法对CFRP板产生足够的导热效果了，根本实现不了有效加工。”
常浩南没有马上回答，而是又依序点进了另外几个工作表。
发现果然在1000ms或者更长时间的模拟中，结果已经和实验数据拟合的相当不错。
当然，是物理学意义上的“不错”。
在分子物理中，R2值能到0.8就已经可以烧高香了，至于9开头，甚至是几个9的那种结果，属于做梦都不敢想的内容。
总之，至少在热加工方面，数值计算的精度已经比常浩南此前估计的好很多了。
那10ms和100ms的误差突然变大，或许可以解释为……
当高能射线照射到材料表面时，除了热效应之外，还有另外一种机理在同时对材料产生去除效果。
如果照射时间比较长，足够碳纤维将热量传导到内部，那么呈现在宏观层面上的效果就是以热效应为主。
所以数值计算的结果拟合良好。
而当照射时间很短的时候，热效应还来不及体现，或者来不及充分体现出来，这样此消彼长之下，另外一种机理的效果就体现了出来。
导致根据单纯热效应进行拟合的数值计算结果开始出现偏差。
而时间越短，热效应的成分越少，拟合结果也就越差。
合理。
非常合理。
这也是数值计算方法最主要的一个弱点。
对于原理是黑盒，或者虽然不是黑盒，但存在多种机理相互影响，又没有一种作为主导的过程毫无办法。
那么，接下来的工作就是要找到这种跟热效应同时存在的机理。
而考虑到其在10ms量级的极短时间内就能呈现出效果，常浩南大胆推测，它很可能是一种真正意义上的瞬发作用。
也就是在每次高能射线照射在材料表面的一瞬间产生一次作用，而跟后续的照射时间无关……
“那这得搞台新设备才行啊……”
常浩南把目光投向不远处之外的那台连续激光加工设备。
已知电子对晶格的弛豫时间大概是皮秒（10-12秒）量级。
那么要在热效应体现出明显效果之前，单独观测那种新的机理，最差也需要一种周期在纳秒以下的脉冲激光器……
而考虑到实验速度的话，最好是皮秒甚至是飞秒——
之前栗亚波也已经说过，根据过往研究，2ms以下的连续激光加工效果很差。
那就是说这种新机理的单次作用效果很差。
需要次数来堆。
而在相同时间内，皮秒激光的辐照次数将是2ms激光的5亿倍……
……
大概过了十几分钟。常浩南总算是从自己的思绪中走出来。
然后就听到旁边一个略显惊慌的声音：
“老师，老师？”
是栗亚波。
“嗯？”
常浩南转过头，看到自己的弟子正一脸焦急，手里还拿着一卷卫生纸，和一杯水。
“老师，您这……”
这个时候，常浩南才意识到，自己竟然已经出了一身的汗。
衬衫都粘到皮肤上了。
显然是经过了一番高强度的散热。
“哦……刚刚想了点事情。”
常浩南接过卫生纸，扯下几块给自己擦了擦。
他很快想起，之前自己理论水平晋升到LV4的时候，系统曾经提醒过，当研究一个能力范围内的未知现象时，将会有一定概率可以看破其本质。
现在回想起来，刚才那一波突如其来的灵感，应该就是这个“一定概率”恰好发挥了作用。
超神了简直是。
“亚波啊。”
常浩南做了几个深呼吸，又喝了口水，让自己能稍微平静下来：
“我觉得，激光烧蚀的热效应机理这块，真的可以写篇文章出来。”
这功夫激光加工应该算是个材料学领域的热门方向，只不过研究焦点都聚焦在热效应方面。
而刚刚常浩南推测出的那个机理，即便不是他首创，至少也没有得到过广泛关注。
既然这样，那不如顺水推舟。
让大家继续在热效应这个方向多走一段路。
就算以后有人发现了这里面的奥秘，那也说不出什么——
我又没数据造假，只是揭示了激光热效应的机理而已。
你还能怪我研究得过于深入不成？
稍作停顿之后，常浩南又继续道：
“虽然你现在的数据量还有点小，但我觉得后面可以加入不同波长、不同激光束入射方式、不同气体环境对加工效果的影响，再从微观机理上解释一下造成这种影响的原因，比如环氧树脂分子对不同波长激光的吸收率肯定不一样。”
“还有CFPR分子之间的化学键能，应该正好处在可见光的能量范围内，所以红外入射肯定没办法直接断键，只能通过光热效应促成热融化……”
这一次，他并没有激活那个被动技能。
估计身体状况也不支持短时间内频繁激活。
毕竟刚才那个出汗量，确实有点不正常。
不过问题不大。
对于现在的常浩南来说，材料学，要想水一篇论文，哪怕是高水平论文，只要资金充足，难度也并不算大。
更何况这里面还是有真材实料的。
只是方向出现了点偏差而已。
旁边的栗亚波则拿着一个小本本，边听边记。
“当然，我说的也只是刚刚想到的几个思路，你可以再扩充一些，最好能提出一个数学上的模型。”
常浩南放下纸杯：
“能做好的话，说不准就是一篇Nature。”
“啊？”
栗亚波停笔，抬起头：
“真发Nature啊？”
“你也要毕业的嘛。”
常浩南笑了笑：
“一篇Nature，怎么都够了。”
“毕业……”
栗亚波一阵恍惚。
他才本科毕业一个月而已，怎么就已经开始考虑研究生毕业的事情了……
“我的意思是……您之前不是说咱们有个正在筹建的国内期刊么？您当主编的。”
“你说JCAS啊……”
常浩南回答道：
“等那个正式办起来，你这文章估计早发出去了。”
“再说，我当主编，你往上面发文章……还是得避避嫌吧……”
实际上，这两个理由当然不能说是假的。
只不过，还有更重要的原因……
发Nature的影响力更大，更容易把后面的同行也带到热效应的方向上去。
只是这种操作，栗亚波暂时还不需要知道……
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