第101章:相变材料的启示

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第101章:相变材料的启示

 

从云顶大厦归来,陆一鸣的心情久久不能平静。“城市核心圈”那震撼的轮廓,如同烙印般深深镌刻在他的脑海中,既带来了对未知的期待,也带来了前所未有的压力。他深知,想要在那样的环境中立足,甚至探寻更深层次的秘密,他目前这点实力,还远远不够。

他没有急于立刻制定前往市中心的具体行动方案,而是选择再次沉下心来,继续深化自己的知识储备和能力应用。他很清楚,每一次对科学理论的深刻理解,都可能为他的“模拟”、“具现”、“强化”三大能力带来质的飞跃。

这一日,他再次来到了图书馆内,米淑琴那间被改造成临时实验室兼研究室的房间。阳光透过擦拭干净的玻璃窗,洒在堆满书籍和各种仪器零件的桌面上,空气中弥漫着旧书的清香和淡淡的松香焊锡味,营造出一种末世中难得的宁静与学术氛围。

米淑琴正戴着一副放大眼镜,专注地修复着一个从废弃军用设备上拆下来的复杂电路板。看到陆一鸣进来,她放下手中的工具,温和地笑了笑:“回来了?看你的样子,似乎有些心事。”

陆一鸣将他在云顶大厦的所见所闻,以及对“城市核心圈”的初步判断,详细地向米淑琴讲述了一遍。

听完陆一鸣的描述,米淑琴的表情也变得凝重起来:“果然,‘城市核心圈’的存在,比我们预想的还要强大和复杂。高墙壁垒,能量屏障,有组织的活动迹象……这几乎可以肯定,那里是S市官方力量的最后堡垒。你想要进入那里,恐怕会面临重重考验。”

“是的,米教授。”陆一鸣点点头,“所以我才更需要提升自己的实力。我感觉,我对于能力的运用,特别是在‘具现’方面,似乎遇到了一些瓶颈。我能具现出坚硬的武器,能制造出简单的爆炸物和低温效应,但这些,似乎还停留在对现有物质和现象的简单模仿上,缺乏真正的‘创造性’。”

例如,他能具现出一把钢刀,但这把钢刀的性能,很难超越现实中用优质合金精心锻造的刀具;他能具现出火球,但这火球的本质,还是基于对燃烧化学的粗浅理解。他渴望能具现出一些真正超越现实科技水平,或者说,拥有更奇特性质的“科学魔法”造物。

米淑琴沉吟片刻,从书架上取下了一本陆一鸣之前己经翻阅过多次的书籍——《边缘奇迹:相变和临界现象》。

“陆一鸣,你还记得这本书吗?”米淑琴将书递给他,“你之前主要关注的是其中关于‘临界点’和‘自组织临界性’对你能量操控的启发。但这本书的核心,其实是‘相变’。”

“相变?”陆一鸣接过书,目光落在封面上那几个醒目的大字上。他确实对这个概念有所了解,比如水的三相变化(固态冰、液态水、气态水蒸气),金属的固态相变(如钢的淬火过程中的马氏体相变)等等。

“没错,相变。”米淑琴的眼神变得深邃起来,仿佛在回忆着遥远的学术研讨,“物质在外部条件(如温度、压力、电场、磁场等)连续变化时,其物理性质(如密度、比热、磁化率、电阻率等)可能在某个特定点或区域发生突变的现象,就称为相变。从最常见的固液气三相,到更复杂的铁电相变、超导相变、液晶相变,乃至一些在极端条件下才会出现的奇异物相,例如玻色-爱因斯坦凝聚态、费米子凝聚态、夸克-胶子等离子体……宇宙的奥秘,很大程度上就隐藏在这些千变万化的相变过程之中。”

她顿了顿,语气带着一丝引导:“你思考一下,如果你的‘具现’能力,不仅仅是复制物质现有的形态和性质,而是能够首接‘设计’和‘控制’物质的相变过程,甚至具现出在特定条件下能够发生可控相变的材料,那会怎么样?”

陆一鸣闻言,心中猛地一震,仿佛一道闪电划破了迷雾!

可控相变的材料!

这个概念,如同一把钥匙,瞬间打开了他思路的闸门。

他立刻想到了许多科幻作品中才会出现的场景:能够随意改变形态的液态金属机器人,能够根据环境温度自动调节隔热性能的智能服装,能够在受到冲击时瞬间硬化的柔性护甲……这些,不都是基于材料的可控相变吗?

“米教授,您的意思是……”陆一鸣的声音因为激动而有些颤抖,“我或许可以尝试具现出……比如,像‘记忆合金’那样的东西?”

记忆合金,一种能够在特定温度下恢复其原始形状的特种合金,其核心原理就是基于热弹性马氏体相变。这种材料在航空航天、医疗器械、智能驱动等领域都有着广泛的应用。

“正是如此!”米淑琴眼中闪过一丝赞许的光芒,“记忆合金只是一个起点。想象一下,如果你能具现出在电场或磁场作用下能够改变光学特性(如透明度、折射率)的材料,那你就能制造出可调节的隐形涂层或光学迷彩;如果你能具现出在应力作用下能够产生压电效应,并能高效转换能量的材料,那你就能制造出更高效的能量收集装置或微型传感器;甚至,如果你对量子力学和凝聚态物理有更深的理解,未来是否有可能具现出在低温下呈现超导特性,或者在强磁场下展现出拓扑绝缘体特性的奇异材料?”

米淑琴的每一句话,都像一扇扇窗户,为陆一鸣展现出一个个前所未见的、将科学与异能深度融合的绚丽前景。

“这些……真的有可能实现吗?”陆一鸣感到自己的呼吸都有些急促了。如果真的能做到,那他的“具现”能力,将不再是简单的复制,而是真正的“创造”!他将能够制造出这个世界上原本不存在的、具有特定功能的“魔法材料”!

“理论上是可行的。”米淑琴语气坚定地说道,“你的‘模拟’能力,可以让你深入到物质的微观层面,去解析和构建原子、分子的排列方式和相互作用;你的‘具现’能力,则可以将这种微观设计转化为宏观的实物。而《边缘奇迹》这本书,以及相关的材料科学、凝聚态物理、热力学、电磁学等知识,就是帮助你理解和掌握这些‘设计语言’的关键。”

她翻开《边缘奇迹》的某一章节,指着其中关于“朗道相变理论”和“对称性破缺”的段落,对陆一鸣解释道:“朗道理论用一个序参量来描述系统在相变点附近的对称性变化。你可以理解为,物质的每一种‘相’,都对应着一种特定的‘序’或‘对称性’。当外部条件改变,导致这种‘序’被打破或转变为另一种‘序’时,相变就发生了。你的目标,就是要学会如何通过‘模拟’和‘具现’,去设计和控制这个‘序参量’。”

陆一鸣听得如痴如醉。这些曾经在他看来艰深晦涩的物理学理论,此刻却仿佛变成了开启宝藏大门的神秘咒语。他意识到,自己之前对“具现”能力的理解,确实太肤浅了。他只是在模仿“形”,而忽略了更深层次的“理”。

“米教授,我明白了!”陆一鸣的眼中重新燃起了对知识的渴望之火,“我要重新学习这本书,不,是更深入地钻研它!我还要学习更多关于材料科学和凝聚态物理的知识!”

米淑琴欣慰地点点头:“很好。知识的积累,非一日之功。但只要你保持这份求知欲和探索精神,我相信你一定能在这条独特的道路上走得更远。”

接下来的几天,陆一鸣再次将自己沉浸在了知识的海洋中。他将《边缘奇迹:相变和临界现象》这本书几乎翻烂了,每一个公式,每一个概念,都反复琢磨,并尝试与自己的能力联系起来。

他重点研究了关于形状记忆合金(Shape Memory Alloys, SMAs)的章节。书中详细描述了镍钛合金(Nitinol)等常见记忆合金的相变机制:它们在高温时处于高对称性的奥氏体相,具有超弹性;在低温时转变为低对称性的马氏体相,在外力作用下容易发生孪晶变形;当温度再次升高到某一临界点(奥氏体转变温度)时,马氏体相会自发地逆转变为奥氏体相,从而恢复到其在高温奥氏体相时预设的形状。

“奥氏体……马氏体……孪晶变形……相变滞回……”这些专业的术语,在陆一鸣的脑海中逐渐变得清晰起来。他开始理解,形状记忆效应并非什么神秘魔法,而是固态材料在特定条件下,原子层面有序结构转变的宏观体现。

他还查阅了米淑琴推荐的一些关于《材料科学导论》、《固态物理学》和《热力学与统计物理》的进阶书籍。虽然很多内容对他而言依旧如同天书,但其中关于晶体结构、缺陷理论、扩散机制、相图分析等基础知识,却极大地拓展了他的视野,也为他理解和应用相变理论打下了更坚实的基础。

米淑琴则在他遇到瓶颈时,及时给予点拨和启发。她用通俗易懂的语言,向陆一鸣解释了熵、焓、吉布斯自由能等热力学概念在相变过程中的作用,以及不同晶格结构对材料性能的影响。

“陆一鸣,你要记住,任何一种材料的特殊性质,都源于其独特的微观结构和原子间的相互作用。”米淑琴语重心长地说道,“你的‘模拟’能力,如果能精确到原子层面,理论上你就能‘设计’出任何你想要的材料。但这需要你对物质的构成规律,有近乎上帝般的理解。”

“上帝般的理解……”陆一鸣苦笑一声,他知道这几乎是不可能完成的任务。但米淑琴的话,也为他指明了一个努力的方向——无限逼近对物质本源的理解。

在学习理论的同时,陆一鸣也开始进行一些初步的“思想实验”。他尝试在脑海中“模拟”不同元素的原子,按照特定的晶格结构进行排列组合,然后想象当外部条件(如温度)发生变化时,这些原子会如何运动,晶格会如何畸变,从而引发宏观性质的改变。

这个过程,对他精神力的消耗极大,但也让他对物质的微观世界,有了一种前所未有的首观感受。他仿佛能够“看”到原子间的化学键在拉伸、断裂、重组,能够“感觉”到电子在不同能级间的跃迁。

“相变材料……这或许才是我‘具现’能力真正应该发展的方向。”陆一鸣的心中,一个全新的目标正在悄然萌芽。

他不再满足于具现普通的刀剑棍棒,不再满足于模仿简单的物理化学现象。他渴望能够亲手创造出那些只存在于理论或科幻中的、具有神奇特性的“可控相变材料”!

而第一步,就是尝试模拟并具现出一种最基础的——记忆合金。

求知的火焰一旦被点燃,便会熊熊燃烧,照亮前行的道路,也赋予人无穷的动力。陆一鸣知道,这条路会非常艰难,但他己经做好了迎接挑战的准备。因为他相信,科学的伟力,结合他独特的异能,必将在这末世之中,绽放出最耀眼的奇迹之花。

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