ITBEAR科技资讯
网站首页 科技资讯 财经资讯 分享好友

向极端条件探索,科研新趋势:新现象或将揭秘?

时间:2024-10-15 19:04:53来源:ITBEAR编辑:瑞雪

近日,我国科研团队在中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心取得了重大突破,自主研制的水冷磁体成功产生了42.02万高斯(即42.02特斯拉)的稳态磁场,刷新了世界纪录。这一成就为科学家探索新现象、揭示新规律提供了卓越的实验条件,也为我国建设更高场强的稳态磁体奠定了关键技术基础。

稳态强磁场作为物质科学前沿研究的重要工具,是推动重大科学发现的利器。近年来,随着理论模型和实验技术的不断进步,科学家们不断将实验条件推向极限,如超高温、超低温、超高压、超强磁场等,揭示了大量科学现象与规律,极大地拓展了人类的认知边界,并推动了经济社会的发展。

那么,什么是极端条件?科学家能创造哪些极端条件?这些极端条件又有哪些作用呢?极端条件是指实验室中人为创造出来的、达到或接近目前技术极限的单项或综合物理条件。在极端条件下,科学家们可以揭示自然界的基本规律、物质的新状态以及生命的极限适应能力,从而推动多个学科的发展,助力实现技术突破。

中国科学院物理研究所副所长程金光介绍,物质的状态可以理解为温度、磁场、压力等基本物理参量的一个“函数”。在极端条件下,物质会出现常规环境中难以出现的状态,从而观察到新的物质状态和物理现象。

早在100多年前,荷兰科学家就通过极端条件发现了超导态,这一发现改变了人类对物质世界的认知,并推动了多个领域技术的发展。近年来,极端条件下的科学研究取得了丰硕成果,如高温高压条件下合成新型超导材料、超低温条件下观测到量子纠缠现象等。

位于北京怀柔科学城的综合极端条件实验装置,是国际领先的集多种极端条件为一体的实验装置,拥有比地球磁场高出60万倍的强磁场、接近地心压强的超高压、接近绝对零度的极低温等极端条件,为科学研究提供了强有力的支撑。

近年来,我国重大科技基础设施建设加快推进,为开展极端条件下的科学研究提供了保障。华南理工大学教授殷盼超认为,建立并发展集成多种极端条件的实验装置,将为提升我国科学研究水平、实现重大原创突破提供重要支撑平台。

极端条件的实现往往需要复杂的实验设备和精湛的实验技术。复旦大学副校长马余刚院士表示,物理学是一门实验科学,涉及极端条件的仪器和装置很多都是精密仪器、高精度特殊设备,因此要高度重视科研仪器设备方面的自主创新。

极端条件不仅在科学研究方面作用巨大,还能为技术创新提供支撑。例如,强磁场条件催生的核磁共振技术已广泛应用于医学领域。极端条件下的科学研究也积极服务经济社会高质量发展,如稳态强磁场实验装置衍生的多项成果已实现转化和应用。

总之,极端条件科学研究前景广阔,将继续推动多个学科的发展,并为新材料、新能源等领域的创新提供重要支撑。

更多热门内容