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第54章 天生会捡漏

    面对院长下意识的提问,顾玩笑了。

    为什么要做可以便捷重置出两套初始谐频的原子喷泉?

    他很乐意回答这个惠而不费又能装逼的问题:

    “因为这型铯原子钟,在首次投入商用的时候,就是要分两类用途的。一批会放在地面宇航中心,比如休斯顿的NASA总部,另一批是跟着GPS卫星发射到环绕轨道上的。

    根据最简单的爱因斯坦狭义相对论,物体运动的速度越快,就会导致其时间流逝变慢。GPS卫星的轨道在离地19000公里,所以环绕速度远低于第一宇宙速度,只有大约3.9公里每秒。

    而地面中低纬度,比如大洋国得州的休斯顿,地球自转线速度还不到400米每秒。(赤道上能超过460米,因为那里地球旋转半径最大)

    GPS卫星环绕速度跟地面宇航中心跟着地球自转线速度的速度差,有3.5公里美妙左右,相当于十万分之1.17的光速。

    所以,我们粗略估算,GPS卫星上的时间流逝,每天大致要比地面宇航中心慢一百多微秒。

    当然,这个结果只算了狭义相对论中的速度对时间的影响,还没算广义相对论下引力对时间的扭曲。这个计算过程就复杂一些,您可以看我材料上写的。

    最终结论,应该是引力-时间扭曲比速度-时间扭曲略大一些,能抵消掉大部分,但还是有20~30微秒每天的误差累积量。

    所以,如果不在原子钟的原子喷泉层面、就对天地两种喷泉的预设谐频进行差异微调,那么后续就要用更多麻烦的方法、增设外部机构,进行后段通讯校准了。

    根据我的计算,如果地面静态铯原子钟使用了91亿9263万1770次的标准谐频。那对于卫星上那些原子钟,该把喷泉谐频降速到91亿9150万次左右,大致就能天然解决这个问题。”

    (注:上面那个计算,用到广义相对论下的固有时-引力场度规关系方程,但是网站打字不支持显示那么复杂的公式,打不出来。有兴趣的可以自己去查相关物理学专著。

    其实我本来打算捡起大学物理课本自己算一遍的,后来发现毕业十几年了,做题能力下降严重,太浪费时间,就网上找了个数据。硬核书友别抬杠,原理肯定是对的,只是计算过程我没自己算。)

    顾玩这番答案刚说完,丁院长就有一股“这么简单的道理,为什么别人没想到”的懊悔感。

    就像是那些领导在自己的球队因为低级失误惜败后,忍不住想拍断大腿时那种懊悔。

    爱因斯坦的相对论,丁院长当然是熟得不能再熟了,属于睡着了都能解出来的那种熟。对丁院长而言,那就是托儿所婴童的水平。

    但是,把这么简单的道理,跟原子态控制、航天的工程应用,瞬间想到结合起来,那就不容易了。

    这就从托儿所婴童上升到了小学三年级数学应用题的水平了。

    丁院长大致知道顾玩算得没错,但他也不懂航天卫星工程,也不懂GPS、原子钟精度,所以随口问了一句:

    “这个误差量,有多重要?”

    顾玩想了想,决定用最通俗的方式解释:“这么说吧,把铷原子钟升级到铯原子钟,所提升的精度,都不到每天30微秒呢。所以,如果无视导航卫星的相对论时间误差,那就相当于把升级了一代原子钟所提升的精度,都白白浪费了,甚至更多。

    具体到测距精度上,至少每天能累计几公里的定位误差吧。要是用了那种没有考虑相对论时间流逝速度误差的导航卫星,你人在玄武湖边学校里,定位结果说不定就判定你在夫子庙。”

    这就很形象了,直接把在金都呆了十几年的丁院长都给逗乐了。

    人在玄武湖,定位定到夫子庙,那破卫星肯定是不能用的啊。

    任何微小的物理量误差,一旦乘上了“光速”之后,都会放大夸张到不容忽视。

    丁院长叹息了一声,最后确认道:“那你怎么保证东海大学的人,真没想到这一点呢?那么重大的事儿,没想到,合适么?”

    顾玩觉得合适。

    因为历史上,地球上的美国人,第一次发射GPS测试星的时候,也没想到。

    原子钟的研究部门,和导航卫星的研究部门之间,缺乏全局联动的沟通。

    任何看似容易的事情,在全人类第一次做的时候,都是会有很多跨圈的简单耦合,想不到的。

    这是地球上真实发生过的历史。

    当然了,后来这个问题倒也没造成多严重的后果,因为美国人发现后,后面的量产卫星就调整了,还加入了经常对时间的机制,无非复杂一点。

    但是,顾玩既然能够重来一遍,这就是他捡漏的机会,把事情做得更简洁。

    只是,这里面的“历史知识”部分,顾玩不能直接拿来跟定院长说。

    他只能曲线迂回地烘托:“我知道,袁熊至今还没想到这一点,因为他的研发还没做到这一步。而且,他只关心原子钟,不关心GPS这个整体系统工程的耦合。

    就算有问题,他肯定也觉得这该是明年2月份交付之后再去见招拆招的。而且,我说过,袁熊的可行性报告和立项文件,其实都是在我影响下诱导的。我知道他没想到啥。”

    明年2月份,是铯原子钟交付国际合作、与卫星进行最后发射前耦合的Deadline。

    而GPS二号测试星,要明年暑期档才会正式发射呢。那个时间点是改不了的,世界各国都看着呢。

    听到这儿,丁院长都不禁深深地吸了一口气。

    顾玩的深思熟虑程度,让他不得不承认:这小子有两把刷子。

    你说他每一门课研究多深入吧,也不见得。

    但就是跨圈联想、高屋建瓴的眼光贼好。

    这是老天爷赏饭吃,羡慕不来的。

    丁院长由衷感慨:“顾同学,我不会看错人的。你将来,不一定能有多大的一线科研专精成果,但是整合科研资源、协调系统科研工程的能力,不会差的。假以时日,说不定能成为多恩伯格或者冯布劳恩吧,后生可畏啊。”

    “那您是同一利用本校的实验室资源,做‘原子喷泉’这个子项的研发了?”顾玩等的就是这一刻。

    丁院长:“原则上,可以拿去会上讨论。不过那样的话,能申请下来公费,研究成果可就属于学校了。看你这架势,是想引入社会资本、委托研发?”

    如果走国家经费的科研,那流程肯定很复杂。

    但是,如果拉到资金来源,由投资人按市场价租用学校的仪器设备、给科研人员发研究津贴(其实就是第二份工资,和奖金),并且在合同里明确好的话。

    那么,流程就要简单很多,将来成果的商业价值归属也会很清晰。

    顾玩感激地说:“我有办法找到钱,甚至,可以直接想办法,从东海大学已经拿到的项目里,抠一部分预算下来——因为东海大学那边,不用做‘原子喷泉’这个子项之后,本来就不应该用得掉2000万美元的预算了,他们的工作量也减少了。

    不过,这个可能需要我们先占住技术论证的高点,比如论证他们目前的做法、技术路线,做出来的原子喷泉可能没法达到最优效果,这样才好给主管部门的科委以及资方一个交代。”

    丁院长摇摇头:“事情不可能有你想的那么简单,而且那样的话,说到底还是风投基金赚了全部,左手倒右手,还不如让国家赚呢。

    不过,技术论证的前奏,我会安排下去。你相关的论文,该公开的公开,该发表的发表,比如那个计算GPS卫星运动、引力带来的时差校准问题,就发表在我们的《东方物理学报》上吧,这些想法没什么知识产权可言,公布出来之后,无非是科研竞赛,看谁能说服投资人呗。”

    《东方物理学报》是中科院和中央科大合办的一个期刊,大致对标地球上的《中国物理学报》。

    不过因为蓝洞星上的中央科大比地球上的南大要强不少,所以《东方物理学报》也算是国内第一的物理学期刊了,SCI的影响因子大约有5以上,在国内已经非常顶级了。

    国内如今影响因子过10的科学期刊不是没有,但那些往往门类更加细分,专攻于某一个细分方向。

    而一级学科期刊,被短板拖后腿平均,能有5的影响因子,绝对算牛逼了。

    顾玩的想法被公布之后,东海大学当然能抄。

    但顾玩不怕抄,因为对方临时论证的话,时间上可能来不及。

    更重要的是,丁院长提醒了他:就算时间来得及,但只要投资方有信心相信他来不及,那投资方也有借口撤掉一个子项、强行撮合,要求东海大学方面交出这一个细分子项,然后给中央科大这边做,最后双方联合研发、各自分包。

    就跟开发商把工程总包出去之后,施工到一半,发现承包商没这个实力一家独吞干完,所以二三四五六包层层转包,一个道理。

    只不过,私下转包是违法的,但是通过资方开会、甚至资方都觉得应该转包,流程手续完备,那就完全没问题。

    “那我这就去准备论文……来得及发表在国庆之后那一刊上吗?”

    “我帮你打招呼加塞,还有什么来不及的?”丁院长说这句话的时候,不禁有一分虎威。

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    PS:昨天已经到400活粉了,感谢大家的支持,今天按承诺会加更,下午4点多、5点前,还会有第三更。