第72章 模型的尸骨(4 / 14)
在所有的教科书里,这都是磁重联研究史上最漂亮的一篇论文。
petschek是个天才。
他敏锐地察觉到了sweet-parker模型中长宽比过大导致物质排不出去的物理瓶颈。
於是大笔一挥,提出了一个全新的几何拓扑。
他不再用那条又长又薄,像麵条一样的电流片。
而是引入了一个x型的重联点,並在四周加上了四道向外扩张的慢模激波。
在这个极其优雅的新几何下,大部分等离子体不需要挤进狭窄的中心扩散区,而是直接穿过慢模激波被加热和加速。
磁能释放的速度,理论上可以逼近局地阿尔芬速度。
这是理论上的最快可能。
很好地解决了耀斑爆发的快速时间尺度问题。
教材上写到petschek模型的时候,字里行间总是洋溢著一种英雄史诗般的讚美。
【一九六四年,petschek提出了快磁重联的几何,彻底解决了sweet-parker模型的慢速困境,开创了快重联的新纪元。】
江临以前也是这么信的。
直到他读到了petschek原稿的最后一节。
视线扫过结论部分时,他整个人猛地在椅子上坐直了。
petschek在原稿里,白纸黑字地写了这样一段话。
【上述模型的成立,完全依赖於在中心扩散区存在某种局域的反常电阻机制。本文无法提供这种机制的微观物理推导。作者坦率承认,这一假设是本模型最为脆弱的部分。如果未来的工作不能在微观动力学尺度上证明这种反常电阻机制的存在,那么本模型只能被视为一种几何拓扑上的可能性,而非一种物理上的必然。】
江临把这段话反反覆覆读了三遍。
每读一遍,教材的公信力就在心里崩塌一层。
教材永远不会引用这一段,它只会不遗余力地展示petschek那个漂亮绝顶的x型几何,画出那四条威风凛凛的慢模激波。
但petschek自己,在模型诞生之初,就已经把刀架在了自己的脖子上。
他清楚地知道,那四条华丽的激波,那个名叫反常电阻的微观机制,是建立在一个没有被证明的沙盒之上的。
后来的几十年物理史,简直就像是针对petschek这句预言的精准打击。
超级计算机发展起来后,无数的数值模擬反覆表明。
在简单的均匀电阻mhd条件下,petschek的x型结构根本站不住脚。
只要稍微跑长一点时间,那个漂亮的x就会坍缩,退化回sweet-parker那条又长又无聊的麵条。
如果不人为地在代码中心区域塞进去一个局域的反常电阻项,petschek的快速重联几何就像是用纸牌搭的城堡,一阵微风就能让它垮塌。
而教材把这段惨烈的歷史轻描淡写地写成了,petschek模型在后来的高精度数值模擬中遇到了一些挑战。
挑战?
那更像是物理条件在拒绝这种几何的无条件成立。 ↑返回顶部↑
petschek是个天才。
他敏锐地察觉到了sweet-parker模型中长宽比过大导致物质排不出去的物理瓶颈。
於是大笔一挥,提出了一个全新的几何拓扑。
他不再用那条又长又薄,像麵条一样的电流片。
而是引入了一个x型的重联点,並在四周加上了四道向外扩张的慢模激波。
在这个极其优雅的新几何下,大部分等离子体不需要挤进狭窄的中心扩散区,而是直接穿过慢模激波被加热和加速。
磁能释放的速度,理论上可以逼近局地阿尔芬速度。
这是理论上的最快可能。
很好地解决了耀斑爆发的快速时间尺度问题。
教材上写到petschek模型的时候,字里行间总是洋溢著一种英雄史诗般的讚美。
【一九六四年,petschek提出了快磁重联的几何,彻底解决了sweet-parker模型的慢速困境,开创了快重联的新纪元。】
江临以前也是这么信的。
直到他读到了petschek原稿的最后一节。
视线扫过结论部分时,他整个人猛地在椅子上坐直了。
petschek在原稿里,白纸黑字地写了这样一段话。
【上述模型的成立,完全依赖於在中心扩散区存在某种局域的反常电阻机制。本文无法提供这种机制的微观物理推导。作者坦率承认,这一假设是本模型最为脆弱的部分。如果未来的工作不能在微观动力学尺度上证明这种反常电阻机制的存在,那么本模型只能被视为一种几何拓扑上的可能性,而非一种物理上的必然。】
江临把这段话反反覆覆读了三遍。
每读一遍,教材的公信力就在心里崩塌一层。
教材永远不会引用这一段,它只会不遗余力地展示petschek那个漂亮绝顶的x型几何,画出那四条威风凛凛的慢模激波。
但petschek自己,在模型诞生之初,就已经把刀架在了自己的脖子上。
他清楚地知道,那四条华丽的激波,那个名叫反常电阻的微观机制,是建立在一个没有被证明的沙盒之上的。
后来的几十年物理史,简直就像是针对petschek这句预言的精准打击。
超级计算机发展起来后,无数的数值模擬反覆表明。
在简单的均匀电阻mhd条件下,petschek的x型结构根本站不住脚。
只要稍微跑长一点时间,那个漂亮的x就会坍缩,退化回sweet-parker那条又长又无聊的麵条。
如果不人为地在代码中心区域塞进去一个局域的反常电阻项,petschek的快速重联几何就像是用纸牌搭的城堡,一阵微风就能让它垮塌。
而教材把这段惨烈的歷史轻描淡写地写成了,petschek模型在后来的高精度数值模擬中遇到了一些挑战。
挑战?
那更像是物理条件在拒绝这种几何的无条件成立。 ↑返回顶部↑