群星：舰与灵能的太空歌剧物语 第301章 仿μ子催化冷聚变用人工相锁粒子（2）

是的，相锁材料可以被做得极其微小，但它存在一个明确的物理尺寸下限。

以前提到过，一块相锁材料并非简单的粒子堆砌，其本质是内部所有物质被一个宏观量子相干态，即一个非零的序参量场所“锁住”。

这种“相干性”需要一定的空间尺度来建立和维持。

如果体积过小，三个物理效应会共同作用，摧毁其稳定性，因此基于这三个物理效应强度，可以定义出相锁材料的最小尺寸——相干临界半径（coherence critical Radius）。

第一个效应是量子涨落。

根据海森堡不确定性原理，在极小的时间尺度内，真空中的能量会发生随机的涨落。

对于一块宏观的相锁材料，其巨大的总结合能可以轻易“无视”这些微小的能量噪音。

但当相锁材料的尺寸小到一定程度，其总结合能也会相应减小。

同时在一个极小的空间内，能量涨落的幅度会变得非常剧烈。

当这个空间小到其内部的能量涨落幅度，足以媲美甚至超过其自身的总结合能时，一次随机的量子涨落就可能将序参量场从稳定的“山谷”踢回到不稳定的“山顶”，导致整个微粒瞬间“失相”并衰变成普通粒子。

第二个效应是相干长度的限制。

在任何相变系统中都存在一个“相干长度”，它代表了系统序参量能够保持相位一致性的特征距离。

无法在一个小于相干长度的空间内建立起稳定的相干态。

一块稳定的相锁材料，其最小尺寸必须大于这个相干长度，否则序参量场无法在内部“自洽”地形成一个稳定的结构。

就像你无法用一个字母来表达一个完整的单词，必须要有一个最小的字母序列“意义”才能涌现。

而相锁材料的序参量场本身也有一个内在相干长度，其大小与场论参数有关。

第三个效应是表面张力。

相锁材料的表面是“新真空”与“旧真空”的交界面，这个“相边界”本身储存着巨大的能量，表现为一种“表面张力”。

这种表面能，正比于半径的平方，会试图让微粒收缩。

而维持相锁材料稳定的结合能则来自于其体积，正比于半径的立方。

当半径变得极小时，表面张力的负面效应会比体积结合能的正面效应下降得慢。

当半径小于某个临界值时，表面张力将压过体积结合能，导致整个微粒像一个过小的肥皂泡一样，因表面张力过大而自行崩溃。

根据白牧辰的计算，自己掌握的相锁材料谱系中，这个相干临界半径的数量级大约在10至100飞米之间。

这是一个什么概念？

它比一个原子小得多，但与一个质子或中子的尺寸相当，或略大。

虽然暂时没办法再小了，但已经够用了。

说回白牧辰设计的“仿μ子催化冷聚变用人工相锁粒子”，这玩意的结构由两部分构成——“荷源核心”与“相锁壳层”。

荷源核心由一个或多个被捕获的标准模型粒子构成，唯一功能是为整个复合粒子提供一个稳定的单位负电荷（-e），以用于束缚带正电的原子核，通常选用电子作为原料。

相锁壳层则是一个工程化的，处于非零真空期望值的复数标量序参量场凝聚态。

该壳层通过与核心的强相互作用，将核心“囚禁”于一个深邃的有效势阱中，赋予其宏观稳定性，并主导其一切宏观物理性质，包括有效质量和对外部场的响应。

“产物粘附问题”的物理本质，源于聚变反应后不可避免的静电吸引。

带负电的催化粒子，与新生成的带正电的聚变产物的原子核，就像两块异性相吸的磁铁。

催化粒子能否成功挣脱，继续参与下一次催化，其实就是一场由库仑静电吸引力主导，关于“捕获”与“逃逸”的量子概率竞争。

因此粘附概率主要由两个因素决定——库仑陷阱深度与逃逸动能。

为了从根本上解决粘附问题，白牧辰设计出了一种主动的、100%可靠的脱离机制——共振斥力屏蔽。

其核心思想是：将相锁壳层设计成一个精密的量子谐振器。

该谐振器被精确调校，使其只对新生聚变产物原子核在零距离处产生的独特时空场梯度进行响应。

一旦被触发，序参量场将发生瞬时的非对称极化，在面向产物原子核的方向形成一个强大的瞬时有效正电荷区域，从而产生一个远超库仑吸引力的排斥力，确保催化粒子能够干净利落地脱离，将“随机逃逸”变为“必然排斥”。

基于以上机制，白牧辰可以针对某一种或某一类特定的核聚变反应，通过精确计算其产物原子核的电荷数和聚变环境的场特征，反向设计出一款拥有固定共振频率的专用型催化粒子。

只是这种粒子的内部物理参数在制造时被一次性“固化”，无法更改，如同为一把特定的锁专门打造的钥匙。

不过问题不大。

白牧辰在全息屏幕上写下了一串复杂的方程：

L_total = ψ?_c (iγ^μ d_μ - m_c) ψ_c (d_μ Φ)? (d^μ Φ) - (-μ2 |Φ|2 λ |Φ|?) - g_b |Φ|2 ψ?_c ψ_c - iη (?^ν F_μν) (Φ? d^μ Φ - (d^μ Φ)? Φ)

那是仿μ子催化冷聚变用人工相锁粒子的物理构造，由一个描述核心与相锁壳层，以及两者相互作用的拉格朗日量所定义。

在这个方程中，粒子对特定产物的共振响应特性完全由Φ场势能 V(Φ) = -μ2 |Φ|2 λ |Φ|? 的固有形态，以及共振响应耦合常数 η 的固定值所决定，从而将共振频率“锁定”在一个特定的值上。

“18克反物质也足够多了，那么……”白牧辰看着屏幕上那串优美的方程，开心地拍了拍手：“开始人工物相材料合成实验吧！”