物理學上的宏觀現象總是伴隨著能量的流失與轉換。而在大西北的工業體係內部,另一種關於能量控製的物理危機,正隨著技術維度的攀升而暴露出來。
大西北計算科學研究所。
昆侖一號通用電子管計算機所在的恒溫車間,此刻正處於一種高熱狀態。
車間頂部的重型工業級氟利昂製冷壓縮機發出沉悶的轟鳴,巨大的冷風管道將溫度低至五攝氏度的冷氣吹入機櫃下方的地溝。但這股強勁的冷平流,依然無法完全壓製住一萬八千個真空電子管同時工作時散發出的龐大廢熱。
維護技術員李明穿著單薄的短袖,額頭上布滿汗珠。他手裡提著一個裝滿備用電子管的防靜電工具箱,在兩排高達兩點五米的黑色金屬機櫃之間快速穿行。
“D區第七列,陽極電壓異常下降。發生物理擊穿。”
李明聽到主控台的報錯,立刻停下腳步。他拉開機櫃的鐵門,一股高達六十攝氏度的熱浪撲麵而來。
在密密麻麻的電子管陣列中,他準確地找到了一根原本應該散發著暗紅色光芒的雙三極管。此刻,這根管子的玻璃外殼內部呈現出一種渾濁的乳白色,燈絲已經徹底燒斷。
李明戴上隔熱石棉手套,拔下滾燙的廢管,將一根新的電子管插入八針管座。
這隻是他今天這個班次裡更換的第四十七根電子管。
在控製大廳內,研究所的數學家和幾名來自航空航天部門的工程師,正看著電傳打字機上吐出的亂碼,眉頭緊鎖。
“運算中斷。第十二次微分方程迭代失敗。”操作員無奈地切斷了數據輸入紙帶。
“又燒管子了?”一名穿著空軍製服的工程師拍了一下桌子,語氣中帶著明顯的焦躁。
“這是概率學上的必然。”數學家推了推眼鏡,語氣冷靜而客觀。
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“昆侖一號有一萬八千個電子管。即使每個電子管的平均無故障工作時間長達一萬小時,根據串聯係統的可靠性公式。這台機器在任何一個時刻發生單個元件損壞的概率,被放大了近兩萬倍。在進行耗時超過三個小時的大型矩陣運算時,係統不出現故障的概率幾乎為零。”
空軍工程師歎了一口氣,拿出一份圖紙。
“我們在九千米高空攔截日軍的戰鬥中,發現噴氣式戰鬥機的速度實在太快了。飛行員在接近音速的狀態下,根本無法依靠肉眼和機械瞄準具去鎖定同樣高速機動的敵機。我們需要機載雷達和火控計算機。”
工程師指著那龐大的昆侖一號機櫃。
“但這種東西,我們怎麼裝上飛機?它重達三十噸,耗電一百五十千瓦。而且,就算我們把它縮小一百倍。”
他用手指重重地敲擊著圖紙上一個導彈頭錐的剖麵圖。這是大西北正在研發的“後羿”製導武器。
“當導彈或者噴氣式飛機進行五個G以上的大過載機動時。電子管裡的玻璃真空罩和細弱的鎢絲,會在物理慣性的拉扯下瞬間碎裂。我們不能把一堆脆弱的玻璃燈泡裝進超音速飛行的彈頭裡。”
體積、發熱、抗震性。
這三個由電子管物理材料決定的底層屬性,在傳統的地麵無線電通訊和低速活塞飛機時代,尚可容忍。但當大西北的戰爭機器邁入噴氣時代和製導武器時代後,這堵由真空和玻璃構成的物理天花板,卡死了算力向移動端和微觀端延伸的通道。
必須尋找一種全新的物理介質,來代替在真空中飛行的電子。
西京政務院,最高科學技術研討會。
大西北在物理學、材料學和化學領域的頂尖大腦,被李梟召集在一間會議室內。
黑板上,畫著一個經典的玻爾原子模型。原子核位於中心,電子在不同的軌道能級上環繞。
趙廣陵教授拿著粉筆,在黑板上畫出了矽和鍺這兩種元素的晶格結構。
“真空電子管的原理,是通過加熱陰極,讓電子獲得足夠的動能掙脫金屬的束縛,飛入真空,然後用柵極的電壓來控製這股電子流的大小。”
趙廣陵的聲音在安靜的會議室裡回蕩。
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