第350章 超导体研究

陈季常既然没法和李若曦出去闲逛了，干脆就也让自己忙起来得了！

按照预先说定的计划，陈季常继续在清北大学物理系姜老手下做博士后。博士后并不是学位，而是指获准进入博士后科研流动站从事科学研究工作的博士学位获得者。

以他的资历，破格提拔个副教授也是绰绰有余，奈何清北大学校规严格，只能一级一级慢慢往上升。陈季常又不想当讲师教学生，索性继续在姜老手下混科研，当个博士后也挺好。

忙完了毕业的事情之后，陈季常终于可以重新把精力投入到超导体的项目中了。

说起来，陈季常、陆欣仪和罗文坤的超导体研究项目一直没有完全停止。在陆欣仪和罗文坤在姜老手下当博士期间一直在陆陆续续进行着，研究的方法倒是很简单，就是用计算模拟不断筛选材料，攒够合适的一批就申请在实验室重现。将计算机模拟实验的数据和实验室测量数据进行对比，从而不断修正超导数学模型，以求发现新的高温超导材料！

这种实验已经做了大半年了，倒也有新的高温超导体发现，但比原有已发现的也无非是高了十度八度，并没有什么突破性的发展。

只不过陆欣仪和罗文坤在这个过程中，倒是把数学物理计算机模拟方法练得很不错，应该说是整个华夏除了陈季常外，对这种饱受争议的前沿科技方法领悟最深的两个人。

数学物理计算机模拟方法其实就是利用计算机模拟实际物理现象，通常包括以下几个步骤：

1.确定物理现象：首先要明确需要模拟的物理现象是什么，例如流体力学、电磁场、结构力学等。

2.建立数学模型：根据物理原理和已知条件，建立相应的数学模型。这可能涉及到微分方程、偏微分方程、概率统计等数学知识。

3.离散化：将连续的物理现象划分为离散的网格或单元，以便在计算机上进行处理。这通常涉及到将物理空间离散化为网格、将时间离散化为时间步长等。

4.设定边界条件：确定模拟区域的边界条件，例如物体的初始状态、外部施加的力或边界约束等。

5.选择适当的数值解法：根据物理现象和数学模型的特点，选择合适的数值解法来求解离散化后的数学方程，例如有限差分法、有限元法、谱方法等。

6.实施数值计算：利用计算机编程语言，根据所选的数值解法，编写相应的模拟程序进行数值计算。这可能涉及到使用数值库、并行计算、优化算法等技术。

7.分析和验证结果：对模拟输出的结果进行分析和验证，与已知的实验数据或理论结果进行比较。这有助于评估模型的准确性和计算方法的有效性。

8.调整和改进模型：根据分析和验证结果，对模型进行调整和改进，提高模拟的准确性和可靠性。

9.优化计算效率：对计算过程进行优化，以提高计算效率和降低计算成本。这可能涉及到算法改进、并行计算、优化计算资源利用等方面。

10.应用和解释结果：将模拟结果应用于实际问题中，为科学研究、工程设计或决策提供参考。同时要对模拟结果进行解释，明确其局限性和不确定性。

这些步骤看起来复杂，实际上一点儿都不简单。这通常需要结合物理学、数学、计算机科学和工程等多个领域的知识与技术，并且需要严谨的思维和科学的方法来完成。

也就是要像陈季常这样，物理、数学和计算机等方面都有顶级天赋才能做出合适的计算机模拟实验模型。否则模拟实验模型与实际相差甚远，搞来搞去只不过是浪费时间而已！

在这大半年时间里，陈季常一直没有利用系统的平行世界未来科技知识，来对高温超导体的研究进程进行加速，原因就是要等待罗文坤和陆欣仪慢慢追赶上来。一个好汉三个帮，做科研单打独斗可不行。如果数学物理计算机模拟方法只有陈季常一个人才能掌握，那这种研究方法就不具备推广和学习性，也就不能引领数学、物理和计算机三方面的天才投入进来，也就不可能得到大发展。甚至还会被外人质疑陈季常这种方法的科学性和意义性。

现在，大半年时间过去了，陆欣仪已经基本掌握了数学物理计算机模拟方法，罗文坤稍微差一点儿，主要是他数学基础相对薄弱，独立构建物理模型还有些勉强。不过两人合作起来，已经可以跟上陈季常的脚步。

对于陈季常博士后期间继续对高温超导材料进行研究，姜老倒也没有太吃惊。他明白陈季常的性子，目前在这个方向研究了一年多，还没有什么突破性的发现，他是不会甘心就这么放弃的。只不过高温超导材料的研究既是热门课题也是困住了无数人的绝望之海，姜老不希望陈季常也在这里面耗费太多的青春。

“小陈，关于寻找新的高温超导体，你现在有什么明确的思路吗？”

陈季常闻言摇了摇头。

“明确的思路，目前确实没有。说实话，我自己只是知道现有的超导理论不够完善，但如何去改进也是一无所知，没有任何头绪。”

寻找高温超导体，就像在浩瀚的宇宙中，茫然的去寻找一颗星星一样艰难。而当你确定一个目标区域后，至少寻找的范围，被大大的缩小了。

“那你准备怎么做呢？”姜老问道。

“目前，我们的计算机模型对模拟铜氧基超导体高温超导材料准确度较高，我们打算继续以此为目标，尝试发现更好的高温超导材料材料。”陈季常说出他的想法。

“那么，关于选择新一代超导材料的方向，已经确定了吗？是稀土系，铋系，铊系，汞系，还是其他的什么材料体系？”

这四种高温超导体，是目前四种主流的高温超导体，另外，它们也有一个共同的性质，就是都含有铜和氧。因此，它们也被称为铜氧基超导体。

“目前来讲，还不能完全确定。但我有一种感觉，新的高温超导材料，可能立足于这四种体系，但又突破现有这种体系。”

陈季常说出一个模糊不清的想法，姜老却很明白。科学研究道路上，有时候就是只有这种模模糊糊的感觉，靠着这种感觉摸黑行进，最终是找到了前进道路还是迷失在荒野之中，那就很难说了。

“小陈，我们知道你非常厉害，但像这种重大的课题，一个人的力量肯定是比不上一个团队的力量的。这次由你主导的高温超导材料研究过程，我不要求你找到多么有价值的新材料，只希望你能把数学物理计算机模拟方法总结规律，不但带出来小罗小陆他们两个，更能形成一种理论体系，分享给大家。如果能让更多的人去理解你的这套理论体系，相信会对物理研究找到一条新路，更高效更节省的研究道路，为我国科研提供更大的帮助的。”

陈季常点点头：“好的，老师，我明白了。不过这个过程可能会需要很长的时间，这里面的很多内容，可能不是一朝一夕就能够理解的。”

陈季常自然也明白，团队合作的重要性，也明白理论化体系化的意义。

姜老笑笑说：“这是当然的，就连大学的一门课程，都需要几十个学时才能学完，更何况是你的这个深奥的理论了。时间上我们不必操之过急，一定要把步子走扎实了。”

接下来，姜老又和陈季常讨论了这个项目中的一些细节，并做出了今后的规划。

“小陈，名义上我还是这个项目的负责人。但你要知道，你才是项目实际上的核心。我的年纪大了，脑袋肯定比不上你们这些年轻人，就剩下经验和资历了。”

姜老的话非常谦虚，陈季常知道，等到自己到了老师这个年纪，可能都不会有这么好的精力，去做什么重要科研项目的负责人。

不过，陈季常也明白，姜老的主要意思，是让自己一定要担负起项目中的重任。

“老师，我一定会尽我所能，去为项目做出更多贡献的。”陈季常郑重说道。

就这样，陈季常把自己的全部精力投入到高温超导材料的研究后，整个项目的进度一下子被加快了！

铜氧基超导体的超导理论很明确。实际实验数据与模拟实验相符合程度也很高。所以陈季常打算从此下手，先找到一种合适的高温超导材料再说。

为什么许多超导材料都需要在很低的温度下才能具有超导现象？是因为在常温下，导体原子之间存在空隙，电子在原子之间运动时，要穿越这些空隙，对原子产生碰撞，使原子振动发热形成电阻。在极低温度下，根据热胀冷缩原理，导体原子之间几乎没有空隙，电子可以不对原子产生碰撞而自由通过。