一眼萬年、一步千裡,杭州正在試驗"時空壓縮機"

日期: 2025-02-23 | 來源: 都市快報 | 有0人參與評論 | 字體: 小中大
杭州尋龍記

當京杭大運河的漣漪泛起量子微光，西湖的晨霧中飄浮著納米雲團，這座千年古城正以代碼為墨，在現實與未來的交界處篆刻新的文明圖騰。

DeepSeek、宇樹科技、雲深處、游戲科學、強腦科技和群核科技，六條“小龍”，六道神秘能量波，在雲計算之淵沖破次元壁，在西子湖畔掀起了硅基生命的熱烈探索。

此刻，橙柿互動的全息投影地圖在雲端展開，杭州13個區、縣（市）化作閃爍的星辰矩陣，我們以數據羅盤鎖定時空坐標，啟動“杭州尋龍記”跨維度勘探計劃——這不是簡單的新聞報道，而是一個通往2077年的行動計劃。

除了“六小龍”，更多的“未來龍族”，在哪兒？

戴上AR目鏡，我們先去城西探尋。

當離心機的鋼鐵巨臂撕開經典力學的封印，超重力場中沸騰的已不僅是岩石樣本——這是人類首次在現實世界鑄造出《星際穿越》裡的五維空間模型。

杭州超重力場項目，全稱“超重力離心模擬與實驗裝置”，這個“重力魔方”每旋轉一秒，就有一塊未來文明的拼圖墜入現世。

尋龍現場

哪吒踏上風火輪，足下生風，可日行萬裡。杭州也有一“法寶”，能壓縮時空，一步可行千裡。這便是杭州正在建設的杭州超重力場項目。

杭州超重力場項目，即“超重力離心模擬與實驗裝置”，由浙江大學牽頭建設，位於杭州未來科技城，目前，土建建設已經進入尾聲，能產生超重力場的模型機也已經進入空載調試階段，計劃下個月進入帶載調試階段。調試成功後，設備就將正式投入使用。

杭州超重力場如何實現“一眼可望萬年、一步可行千裡”？近日，橙柿互動“尋龍小隊”登門，一探究竟。

超重力是如何形成的？

杭州超重力場項目是個大家伙，占地89畝，總建築面積約34560平方米，相當於9個足球場大小，將建成3台超重力離心機、六座實驗艙的18台機載裝置以及實驗大樓、110千伏變電站、數據中心及智慧實驗園區、溫控分系統等配套設施。

3台超重力離心機——模型機、重載機和高速機，是項目的“鎮館之寶”，都位於超重力實驗大樓，它們是產生超重力的核心設備。

超重力是如何形成的？

浙江大學超重力研究中心實驗師王榮做“導游”，帶著我們走進實驗大樓，打開了一扇通往未來的大門。

剛走進超重力實驗大樓的大門，眼前所見，都是高科技設備。在這個“有牆的工地”裡，“住”著各種重型設備。坐上電梯，我們前往離心機所在的地下室，有一種在電影《流浪地球》裡坐太空電梯的錯覺，仿佛下一秒，就要被送到未來世界。

電梯門打開，眼前是一扇巨型大門，門後是一個占地約230平方米的圓形地下室。在這個偌大的地下室裡，只有一台占據了整個房間的巨型機器，從外觀上看，就像是一個“巨型天平”。

“這就是模型機了，看起來就像一個巨人。”王榮說，“模型機的轉臂半徑長7米，工作的時候，就像巨人用兩只手臂拎著兩個大吊籃飛速旋轉，可產生300倍的超重力。”

離心機通過高速旋轉來產生離心力。物體在旋轉時，由於慣性作用產生的力量會將物體向外推。當旋轉速度達到一定的程度時，離心力的大小就能遠遠超過地球的常規重力，從而形成超重力環境。

“出於安全考慮，離心機都放置在地下室，因為高速旋轉時會產生極高的熱量，運行1小時，將升溫到100℃。”王榮說，“這個房間裡的布置看起來很簡單，卻配備了各種先進的冷卻系統。”

按照計劃，3月，模型機將進入帶載調試階段；4月，重載機和高速機陸續進場安裝。調試成功後，設備就能正式投入使用了。

三台離心機各有特點：模型機像一輛皮卡，綜合性能強；重載機像一輛卡車，能裝載更重的重量；高速機則像一輛跑車，性能最優越，轉速最快，可產生1500倍的超重力。

到底什麼是超重力？

科學家們把我們在地球上承受的正常重力稱作常重力，用1g（重力加速度單位）來表示，超過這個重力就叫超重力。比如，航天員乘坐火箭飛離地球時，會受到5個g的超重力，相當於承受了5個自己的重量。

除了產生的超重力外，離心機還有一個重要單位——“g·t”，在超重力領域中代表“重力加速度乘以噸”，通常用於表示離心機的容量?。

“目前，世界上容量最大的離心機在美國，容量為1200g·t。而杭州超重力實驗大樓的這台模型機的容量是1300g·t，已經打破了世界紀錄。等重載機建設完成後，這一紀錄將突破至1900g·t。”王榮介紹。

如何實現一眼萬年、一步千裡？

在超重力環境下，科研人員可以模擬“一眼萬年”或者“一步千裡”的時空壓縮。

是不是相當於“穿越時空”？

“這其實是大家的誤解。”王榮解釋，用專業術語來講，超重力實驗能實現“縮尺”和“縮時”。

所謂“縮尺”，是指可以縮小實驗對象的尺寸，用最小的研究成本獲得所需要的性能數據。

比如，某個實驗需要模擬深海從海平面到1000米處的水壓環境，按照傳統方法，需要建設千米實驗水槽，不僅成本高，而且難以實現。然而，借助超重力離心機，只需1米高的水柱模型，通過對其施加1000倍重力，效果就和真實深海一樣，能節省大量的人力和物力。

所謂“縮時”，指的是加速物質運移的過程，減少其發生的時間。

比如，要研究地球深處的某種物質在重力影響下產生的變化，如果放到自然界，這種變化過程可能需要持續成百上千年才會發生，但在超重力環境下，就能加快它的變化時間，不用等上成千上萬年了。

為了幫助我們理解，王榮又舉了一個簡單的例子，“要沉澱分離一杯渾濁的泥水，在自然環境中，需要1天的時間，在超重力離心機上，1分鍾就能實現泥是泥、水是水”。

在超重力環境下，還能做許多事——能測試不同地基抗震的性能，為建築物和土石壩的地基抗震設計提供數據支持；能低成本模擬深海環境，研究天然氣水合物（可燃冰）的開采方法；能模擬核廢料在地下的遷移過程，幫助評估其對環境污染的長期影響，從而制定有效的環境保護策略……

什麼未來場景，什麼時候能實現？

“預計到2026年，杭州超重力場將完全建成投用。到時候，將成為世界容量最大、實驗能力最強的多學科超重力實驗設施，對國內在化學工程、生命科學等領域加速地質研究、優化工程設計、推動新材料開發等都具有重要意義。”王榮說。
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