Глава 59: Вам нужен бланк разрешения? Позвольте мне проверить вас
За три дня соревнований по математическому моделированию было проведено два урока физики.
Лу Чжоу чувствовал, что пропустить первый урок было нехорошим впечатлением, и поэтому он решил лично передать разрешение, так как не хотел беспокоить классного руководителя.
Судя по информации о классе, предоставленной Управлением по академическим вопросам, учителя физики звали Ли Ронгэн, и он был старым профессором с высокой квалификацией. Когда Лу Чжоу нашел его номер телефона, он позвонил ему, чтобы подтвердить, что он был в своем офисе, прежде чем отправиться туда.
Лу Чжоу постучал в дверь, прежде чем войти. Он вручил бланк разрешения на столе и объяснил свои причины.
— Разрешите пропускать занятия? сказал профессор Ли. Он снял очки и посмотрел на листок, когда сказал: «Вас зовут Лу Чжоу, верно?»
— Да, — сказал Лу Чжоу, кивнув.
Профессор Ли улыбнулся и сказал: «Хорошо, тогда позвольте мне задать вам два вопроса. Если вы сможете ответить на один из них, я одобрю ваше разрешение».
Что это?
Лу Чжоу был ошеломлен.
"Какая? Напугана?" — с улыбкой спросил Ли Ронгэн.
— Нет, — сказал Лу Чжоу. Он взял себя в руки, покачал головой и сказал: «Профессор, пожалуйста, идите и спросите меня».
«Первый вопрос, возьми это», — сказал Ли Ронгэн, протягивая Лу Чжоу бумагу формата А4. С улыбкой он сказал: «Пиши, сколько хочешь. Я хочу увидеть работу».
Вы даже подготовили вопросы?
Лу Чжоу чувствовал, что этот человек предусмотрел это. Иначе зачем печатать вопрос на бумаге формата А4?
Лу Чжоу ничего не сказал, взял лист формата А4 и начал читать вопрос.
[Период полураспада урана-238 в атомной подводной лодке составляет 4,5×10^9 лет. Существует вероятность 0,7% распада урана-234, который высвободит высокоэнергетический фотон, 93% которого поглощается стальными пластинами подводной лодки. В 1981 году атомная подводная лодка из Советского Союза передала высокоэнергетическое фото, которое было измерено детектором на расстоянии 1,5 м от ядерного источника (источник рассматривается как точка). Положительная падающая площадь прибора составляет 22 см^2, КПД 0,25% (один импульсный сигнал на 400 падающих фото), измеряется 125 сигналов в час.
1. Найдите средний срок службы активной зоны из урана-238. (ln2 = 0,693)
2. Найдите массу урана-238 в подводной лодке (кг как единица, 2 знака фиг.)
]
Лу Чжоу закончил читать вопрос и вздохнул в своем сердце.
Недаром его называют одним из «четырех дьяволов физики». Что за вопрос!
Кстати говоря, первая лекция по физике будет в следующий понедельник. Почему она задает мне этот вопрос по ядерной физике?
— Хочешь сесть?
— Ничего, я постою.
Лу Чжоу взял ручку и черновик у профессора Ли. Он стоял рядом с офисным столом. Нахмурившись, он начал думать.
Физика не была его сильной стороной.
Однако после целого лета шлифовки он был неуязвим!
Прошло пять минут, и Лу Чжоу расслабился, прежде чем начал писать.
[Закон распада: N=N0e^(-λt)
Соотношение между константой распада и константой полураспада: N0/2=N0e^(-λT1/2), откуда T1/2=ln2/λ
]
Lu Чжоу записал два уравнения, и его глаза сверкнули.
Он успешно превратил физическую задачу в сложную задачу по алгебре.
Далее, он просто должен был решить это!
Первая часть!
Ручка быстро двигалась по бумаге формата А4.
[(1) Среднее время жизни радионуклида t=∫λNtdt/N0=…=1,1443T1/2
Замена данных дает T=6,49*10^9 лет.
]
Профессор Ли посмотрел на бумагу формата А4, подняв брови, и в его глазах появился интерес.
Лу Чжоу не заметил изменения выражения лица профессора Ли. Он был слишком сосредоточен на вопросе, когда начал отвечать на следующую часть.
[Из предоставленной информации количество фотонов высокой энергии, генерируемых при распаде до U234 в момент времени dt, равно dN·n0=n0λNdt]
Пусть эффективность фотонов, проходящих через стальную пластину, равна n1, а количество фотонов, проходящих через сталь пластины в dt время рассчитывается как dN1=n0λNdt·n1
Количество фотонов, попадающих в детектор…
Количество генерируемых сигналов … Можно
рассчитать количество урана 238 в подводной лодке, что дает массу.
]
Лу Чжоу подставил все данные и рассчитал количество урана-238 как N = 7,456×10^25.
Однако как раз он готовился подставить N для расчета массы и нанесения завершающего удара по противнику, как вдруг заговорил профессор Ли.
— Хорошо, я буду считать, что ты прошел.
Лу Чжоу: ? ? ?
Он совсем не был счастлив.
Что вы имеете в виду, вы будете считать, что я прошел?
Я уже сделал это до этого момента. Не могли бы вы просто дать мне закончить, прежде чем говорить!
«Профессор, я еще не закончил…»
«Ученик средней школы может закончить этот шаг», — сказал Ли Ронгэн. С улыбкой он сказал: «Вы можете закончить это, если хотите».
Импульс решения вопроса был уничтожен, и Лу Чжоу потерял дар речи.
Его ОКР заставило его закончить вопрос.
Ответ M = 29,634 кг, два знака фиг. как 30 кг.
Шаги были правильными, и ответ был определенно правильным.
Лу Чжоу поставил точку, закончив вопрос.
— Хочешь услышать второй вопрос? — с улыбкой спросил Ли Ронгэн.
Хотя Лу Чжоу хотел сказать «нет», он вспомнил, что профессор еще не подписал разрешение, поэтому ответил: «Скажи это».
Ли Жунген рассмеялся и сказал: «Не нервничай, второй вопрос очень простой. Просто расскажи мне второй закон термодинамики.
Когда Лу Чжоу услышал этот вопрос, он вздохнул с облегчением.
Он думал, что профессор задаст ему невозможный вопрос, чтобы победить его и разрушить его эго. Он не ожидал, что профессор Ли освободит его.
Обычно говоря, существовало два разных выражения второго закона термодинамики. Одним из них было знаменитое уравнение Кельвина, другим было выражение, упомянутое Рудольфом Клаузиусом в диссертации 1850 года.
Что касается выражения Хацопулоса-Кинана, то это было относительно новое выражение, появившееся совсем недавно.
Лу Чжоу внимательно прочитал учебник и не пропустил его.
«Для системы с заданной энергией, вещественным составом и параметрами существует устойчивое состояние равновесия. Другие состояния всегда могут быть достигнуты с помощью обратимого процесса, — сказал Лу Чжоу, без особых усилий повторяя это выражение.
«Неплохо», — сказал Ли Ронгэн, одобрительно кивая.
В учебниках, используемых физиками, более сложное выражение не упоминалось в тексте, хотя могло быть упомянуто в приложении. Студенты, не интересующиеся физикой, никогда не узнают этого выражения.
Лу Чжоу даже привел этот неясный факт, который доказывает, что он полностью понял учебник [Университетской физики].
После этого расследования Ли Ронгэн смог подтвердить, что курс физики для студентов ничему не мог научить Лу Чжоу.
Думаю, Старый Тан не хвастался, этот парень талантлив!
Он бы подписал разрешение в любом случае, поскольку он просто шутил.
Со вчерашнего дня он подписал десятки разрешений на математическую модель. Другой бы не проблема.
Даже если бы Лу Чжоу не ответил, он бы немного поджарил Лу Чжоу, но все равно подписал бы его.
Ли Ронгэн поставил свою подпись перед тем, как вытащить из ящика стола список имен. Он поставил на нем две галочки, прежде чем заговорил пожилым тоном.
«Лу Чжоу».
"Какая?"
— У тебя есть планы на магистра?
Лу Чжоу подумал и сказал неуверенным тоном: «Конечно».
Кто знает, что может произойти в будущем?
Однако интуиция профессора Ли была слабее, чем у профессора Танга. Он не слышал неуверенности в тоне Лу Чжоу. Вместо этого он лишь одобрительно кивнул головой и продолжил.
«Физический факультет нашего университета Цзинь Линг — один из лучших в стране. Скромно говоря, мы делим первое место. Но для физики сверхпроводников, электронных систем, конденсированной физики и дизайна материалов они не так хороши, как мы. Мы лучшие. ЕСЛИ вы интересуетесь физикой, приходите в нашу лабораторию углеродных нанотрубок после выпуска. Мы всегда ищем талантливых математиков».
Это…
Он намекает, что я должен подать заявку на получение степени его аспиранта?
Лу Чжоу рассмеялся. Он был всего лишь на втором курсе, и ему было еще далеко до степени магистра.
Несмотря ни на что, учитель был добр.
Лу Чжоу искренне сказал: «Спасибо, профессор».
Ли Ронгэн улыбнулся и кивнул головой: «Хорошо, возьми разрешение и уходи. Вы должны участвовать в большем количестве соревнований, как это, если вы можете. Если вы хотите поступить в магистратуру, вам следует остерегаться гарантированного места магистра. Или ты можешь подождать до третьего года и спросить меня или профессора Танга, что хочешь.
Лу Чжоу улыбнулся и выразил свою благодарность. Не сказав больше ничего, он взял свой с трудом заработанный бланк разрешения и ушел.