วิทยาศาสตร์วัสดุเชิงคำนวณไม่ได้เกิดขึ้นจากอากาศที่บางเบา
เพราะแม้แต่ลู่โจวก็ยังคำนวณไม่ได้ว่าควรใช้วัสดุใด สำหรับเมมเบรนแลกเปลี่ยนโมเลกุลของแบตเตอรี่ลิเธียมแอร์ด้วยแค่เพียงปากกาและกระดาษ
ขั้นตอนที่ถูกต้องในการแก้ปัญหาในวารสารวัสดุศาสตร์ทางคำนวณคือการค้นหาเส้นทางที่เป็นไปได้ผ่านการทดลอง จากนั้นจึงสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ต่อไป จากนั้นเขาจะสามารถใช้คอมพิวเตอร์อันทรงพลังในการคำนวณปฏิสัมพันธ์ระดับนาโนของโมเลกุลได้
โชคดีที่ยางสวี่ได้รวบรวมข้อมูลมากมายไว้ให้
การมีข้อมูลการทดลองและเศษซากหมายเลขหนึ่ง หมายความว่าลู่โจวมีคำตอบแล้วกว่าสามสิบเปอร์เซ็นต์
ดังนั้นเขาจึงค่อนข้างได้เปรียบเมื่อเทียบกับคนอื่นๆ
ลู่โจวให้ความสนใจกับปัญหาทั้งหมด เขาตรวจสอบข้อมูลการทดลองอย่างพิถีพิถันและแปลงข้อมูลทั้งหมดเป็นภาษาคณิตศาสตร์โดยใช้ความรู้ด้านวัสดุศาสตร์การคำนวณ จากนั้นเขาค่อยๆ วางชิ้นส่วนปริศนาเข้าด้วยกัน
ทุกอย่างเป็นไปได้อย่างราบรื่น
มันง่ายจนเหมือนแค่การหายใจสำหรับเขา
แม้ว่าเขาจะไม่เคยทำการวิจัยใดๆ ในด้านวัสดุศาสตร์เลยตั้งแต่โครงการวิศวกรรมฟิวชั่นที่ควบคุมได้ แต่ความรู้ที่มีก็ไม่ได้ขึ้นสนิม
เพราะยังไงเขาก็เป็นคนที่สร้างแบบจำลองทางทฤษฎีของทฤษฎีพื้นผิวสัมผัสไฟฟ้าเคมีซึ่งกวาดล้างสาขาวิชาเคมีเชิงทฤษฎีและวัสดุศาสตร์มาแล้ว
และแน่นอนว่าทฤษฎีนี้ทำให้เขาได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีอีกด้วย
ดังนั้นถ้าเขาไม่สามารถแก้ปัญหานี้ได้ก็ไม่มีใครสามารถทำได้
ปลายปากกาของเขากำลังกระโดดโลดเต้นอยู่บนกระดาษร่าง ทำให้เกิดแถวของสมการที่เขียนอย่างประณีตเรื่อยๆ
[โดยใช้สมการฮาร์ทรี…]
[…]
ลู่โจวกำลังอยู่ในโลกส่วนตัว เขาอยู่ในสถานะการทำงานอย่างต่อเนื่องซึ่งเขาได้รับการกันจากโลกภายนอกแล้ว
ปากกาของเขาดูเหมือนใบมีดตัดหญ้าแห่งวิทยาศาสตร์…
“ไม่จำเป็นต้องอธิบายฟังก์ชันคลื่นสำหรับการเคลื่อนที่ของอนุภาคแต่ละตัว
“เราแค่ต้องหาฟังก์ชันคลื่นอวกาศสำหรับความหนาแน่นของอนุภาคตัวแปรสามตัว…
“ถ้าเราสามารถคำนวณระบบอนุภาคทั้งหมดได้ เราก็จะทำนายคุณสมบัติทางกายภาพของวัสดุได้!
“ฉันไม่ได้รู้สึกมีความสุขแบบนี้มาสักพักแล้ว!”
ลู่โจวรู้สึกโล่งอกในใจขณะที่เขาเขียนอักขระตัวสุดท้ายและวางปากกาลง
ในที่สุดฉันก็ทำมันเสร็จ
พระอาทิตย์กำลังขึ้นไปบนท้องฟ้าด้านนอกหน้าต่างของเขา
ลู่โจวมองดูพระอาทิตย์ขึ้นและสูดอากาศบริสุทธิ์
เมื่อลมเช้าสดชื่นพัดผ่านหน้าต่างของเขา ทุกรูขุมขนในร่างกายของเขาเปียกโชกด้วยความปีติยินดี
เขาเหยียดหลังและรู้สึกถึงความเหนื่อยล้าในสมอง เขาขมวดคิ้วก่อนจะหยิบขวดยาพลังงานจากพื้นที่ระบบและดื่มมันเข้าไป
ของเหลวเย็นๆ ไหลลงคอของเขา และรู้สึกได้ว่าสมองของเขาได้รับการฟื้นฟูแล้ว
ถุงใต้ตาสีเข้มและหนักที่สะสมจากการนอนทั้งคืนค่อยๆ จางหายไป
“นี่มันน่าทึ่งจริงๆ”
ลู่โจวมองขวดเล็กๆ ในมือแล้วพูด
“ถ้าฉันสามารถผลิตได้มากกว่านี้…”
ฉันสงสัยว่าฉันจะมีชีวิตอยู่นานพอที่จะเห็นสิ่งนั้นเกิดขึ้นหรือไม่
ลู่โจวมองดูกองกระดาษซึ่งเต็มไปด้วยการคำนวณจนแน่นทุกอณู เขาอ่านทุกอย่างอย่างรอบคอบให้แน่ใจว่าไม่มีปัญหาตามมา
แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ก็เสร็จเรียบร้อยแล้ว
และมันถูกสร้างโดยใช้ปากกาและกระดาษ
และสำหรับการคำนวณ ไม่มีอะไรที่คอมพิวเตอร์ควอนตัมไม่สามารถแก้ไขได้!
“เสี่ยวไอ”
กล่องข้อความปรากฏขึ้นที่มุมล่างขวา
[เสี่ยวไออยู่นี่ เจ้านาย]
“ช่วยอะไรฉันหน่อยสิ”
ลู่โจวจัดกองเอกสารร่างและดูเส้นสมการ รอยยิ้มค่อยๆ ปรากฏขึ้นบนใบหน้าของเขา
“ฉันมีข้อมูลและแบบจำลองอยู่ที่นี่
“วิเคราะห์ให้ฉันด้วย”
…
ณ สถาบันจินหลิงเพื่อการศึกษาขั้นสูง
สถาบันวัสดุเชิงคำนวณ
ผู้คนกลุ่มหนึ่งรวมตัวกันรอบๆ อุปกรณ์ทดลองด้วยสีหน้าจริงจัง
เมื่อครู่พวกเขากำลังปรับขนาดรูพรุนของเมมเบรนแลกเปลี่ยนโมเลกุลที่มีรูพรุนเป็นซิลิคอนอยู่ อย่างไรก็ตามการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์หรือผลการทดสอบการทดลองไม่เป็นไปตามความคาดหวังเอาไว้
ดูเหมือนว่าการวิจัยเกี่ยวกับแบตเตอรี่ลิเธียมแอร์จะจบสิ้นแล้ว
ไม่ว่าพวกเขาจะใกล้ที่จะไขปัญหาไปแค่ไหน ถ้าพวกเขาไม่สามารถกำจัดปัญหาการซึมผ่านของไนโตรเจนได้ งานวิจัยของพวกเขาก็ไร้ค่า…
เฉียนจงหมิงซึ่งยืนอยู่ข้างๆ กับยางสวี่ได้ทำลายความเงียบและกล่าวว่า “บางทีความคิดของเราอาจจะผิดก็ได้”
ขณะที่ยางสวี่จ้องมาที่เฉียนจงหมิง และเขากล่าวต่อว่า “การปรับขนาดรูพรุนอาจเพิ่มการซึมผ่านของโมเลกุลออกซิเจน แต่มันไม่ได้ช่วยให้โมเลกุลไนโตรเจนที่เจาะเมมเบรนอาจจะ…”
เขาหยุดครู่หนึ่งแล้วพูดต่อ “บางทีแนวคิดในการใช้เมมเบรนแลกเปลี่ยนโมเลกุลที่มีรูพรุนเป็นซิลิคอนอาจไม่ถูกต้อง มันเป็นไปไม่ได้ในเชิงปฏิบัติ”
ห้องปฏิบัติการเงียบสนิท
นี่หมายความว่างานที่พวกเขาทำในช่วงสองปีที่ผ่านมานั้นเปล่าประโยชน์ไปแล้ว…
ยางสวี่กำหมัดของเขาไว้
เขาก็สูดหายใจเข้าลึกๆ แล้วพูด
“ผมจะลองอีกครั้ง ถ้าไม่ได้ผล…”
แม้ว่าทุกเซลล์ในร่างกายของเขาต้องการจะดำเนินต่อไป แต่เขารู้ว่าเขาไม่สามารถอยู่บนเส้นทางการวิจัยนี้ได้ตลอดไปแน่นอน เขาเป็นผู้อำนวยการสถาบัน และเขาไม่ยอมให้คนของเขาตายบนเส้นทางนี้อย่างสุ่มสี่สุ่มห้าแน่
บางทีทีมควรได้ไปพักร้อน หรือพักผ่อนสักหน่อย และค่อยมาคิดว่าจะเขียนรายงานตอนจบนี้อย่างไรดี
ถ้าโปรเจ็กต์นี้ยังมีชีวิตอยู่เราควรคิดถึงเส้นทางอื่นที่เราสามารถทำได้แทน…
ทันใดนั้นก็มีเสียงมาจากทางเข้าห้องปฏิบัติการ
“ไม่จำเป็น นายเฉียนพูดถูก”
ทุกคนมองดูลู่โจวเดินเข้าไปในห้องทดลอง เขาวาง USB ไว้บนโต๊ะและพูดด้วยน้ำเสียงที่สบายๆ
“อย่างน้อยเขาก็พูดถูกครึ่งหนึ่ง”
ยางสวี่มองไปที่ USB และถามว่า “นี่คืออะไร?”
“มันเป็นแบบจำลองเมมเบรนแลกเปลี่ยนโมเลกุล โดยใช้วัสดุใหม่…”
ลู่โจวไอเบาๆ ก่อนจะพูดต่อ “จริงแล้วๆ คุณต้องเปลี่ยนซิลิคอนทั้งหมดในเมมเบรนเป็นคาร์บอน!”
………………
วิทยาศาสตร์วัสดุเชิงคำนวณไม่ได้เกิดขึ้นจากอากาศที่บางเบา
เพราะแม้แต่ลู่โจวก็ยังคำนวณไม่ได้ว่าควรใช้วัสดุใด สำหรับเมมเบรนแลกเปลี่ยนโมเลกุลของแบตเตอรี่ลิเธียมแอร์ด้วยแค่เพียงปากกาและกระดาษ
ขั้นตอนที่ถูกต้องในการแก้ปัญหาในวารสารวัสดุศาสตร์ทางคำนวณคือการค้นหาเส้นทางที่เป็นไปได้ผ่านการทดลอง จากนั้นจึงสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ต่อไป จากนั้นเขาจะสามารถใช้คอมพิวเตอร์อันทรงพลังในการคำนวณปฏิสัมพันธ์ระดับนาโนของโมเลกุลได้
โชคดีที่ยางสวี่ได้รวบรวมข้อมูลมากมายไว้ให้
การมีข้อมูลการทดลองและเศษซากหมายเลขหนึ่ง หมายความว่าลู่โจวมีคำตอบแล้วกว่าสามสิบเปอร์เซ็นต์
ดังนั้นเขาจึงค่อนข้างได้เปรียบเมื่อเทียบกับคนอื่นๆ
ลู่โจวให้ความสนใจกับปัญหาทั้งหมด เขาตรวจสอบข้อมูลการทดลองอย่างพิถีพิถันและแปลงข้อมูลทั้งหมดเป็นภาษาคณิตศาสตร์โดยใช้ความรู้ด้านวัสดุศาสตร์การคำนวณ จากนั้นเขาค่อยๆ วางชิ้นส่วนปริศนาเข้าด้วยกัน
ทุกอย่างเป็นไปได้อย่างราบรื่น
มันง่ายจนเหมือนแค่การหายใจสำหรับเขา
แม้ว่าเขาจะไม่เคยทำการวิจัยใดๆ ในด้านวัสดุศาสตร์เลยตั้งแต่โครงการวิศวกรรมฟิวชั่นที่ควบคุมได้ แต่ความรู้ที่มีก็ไม่ได้ขึ้นสนิม
เพราะยังไงเขาก็เป็นคนที่สร้างแบบจำลองทางทฤษฎีของทฤษฎีพื้นผิวสัมผัสไฟฟ้าเคมีซึ่งกวาดล้างสาขาวิชาเคมีเชิงทฤษฎีและวัสดุศาสตร์มาแล้ว
และแน่นอนว่าทฤษฎีนี้ทำให้เขาได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีอีกด้วย
ดังนั้นถ้าเขาไม่สามารถแก้ปัญหานี้ได้ก็ไม่มีใครสามารถทำได้
ปลายปากกาของเขากำลังกระโดดโลดเต้นอยู่บนกระดาษร่าง ทำให้เกิดแถวของสมการที่เขียนอย่างประณีตเรื่อยๆ
[โดยใช้สมการฮาร์ทรี…]
[…]
ลู่โจวกำลังอยู่ในโลกส่วนตัว เขาอยู่ในสถานะการทำงานอย่างต่อเนื่องซึ่งเขาได้รับการกันจากโลกภายนอกแล้ว
ปากกาของเขาดูเหมือนใบมีดตัดหญ้าแห่งวิทยาศาสตร์…
“ไม่จำเป็นต้องอธิบายฟังก์ชันคลื่นสำหรับการเคลื่อนที่ของอนุภาคแต่ละตัว
“เราแค่ต้องหาฟังก์ชันคลื่นอวกาศสำหรับความหนาแน่นของอนุภาคตัวแปรสามตัว…
“ถ้าเราสามารถคำนวณระบบอนุภาคทั้งหมดได้ เราก็จะทำนายคุณสมบัติทางกายภาพของวัสดุได้!
“ฉันไม่ได้รู้สึกมีความสุขแบบนี้มาสักพักแล้ว!”
ลู่โจวรู้สึกโล่งอกในใจขณะที่เขาเขียนอักขระตัวสุดท้ายและวางปากกาลง
ในที่สุดฉันก็ทำมันเสร็จ
พระอาทิตย์กำลังขึ้นไปบนท้องฟ้าด้านนอกหน้าต่างของเขา
ลู่โจวมองดูพระอาทิตย์ขึ้นและสูดอากาศบริสุทธิ์
เมื่อลมเช้าสดชื่นพัดผ่านหน้าต่างของเขา ทุกรูขุมขนในร่างกายของเขาเปียกโชกด้วยความปีติยินดี
เขาเหยียดหลังและรู้สึกถึงความเหนื่อยล้าในสมอง เขาขมวดคิ้วก่อนจะหยิบขวดยาพลังงานจากพื้นที่ระบบและดื่มมันเข้าไป
ของเหลวเย็นๆ ไหลลงคอของเขา และรู้สึกได้ว่าสมองของเขาได้รับการฟื้นฟูแล้ว
ถุงใต้ตาสีเข้มและหนักที่สะสมจากการนอนทั้งคืนค่อยๆ จางหายไป
“นี่มันน่าทึ่งจริงๆ”
ลู่โจวมองขวดเล็กๆ ในมือแล้วพูด
“ถ้าฉันสามารถผลิตได้มากกว่านี้…”
ฉันสงสัยว่าฉันจะมีชีวิตอยู่นานพอที่จะเห็นสิ่งนั้นเกิดขึ้นหรือไม่
ลู่โจวมองดูกองกระดาษซึ่งเต็มไปด้วยการคำนวณจนแน่นทุกอณู เขาอ่านทุกอย่างอย่างรอบคอบให้แน่ใจว่าไม่มีปัญหาตามมา
แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ก็เสร็จเรียบร้อยแล้ว
และมันถูกสร้างโดยใช้ปากกาและกระดาษ
และสำหรับการคำนวณ ไม่มีอะไรที่คอมพิวเตอร์ควอนตัมไม่สามารถแก้ไขได้!
“เสี่ยวไอ”
กล่องข้อความปรากฏขึ้นที่มุมล่างขวา
[เสี่ยวไออยู่นี่ เจ้านาย]
“ช่วยอะไรฉันหน่อยสิ”
ลู่โจวจัดกองเอกสารร่างและดูเส้นสมการ รอยยิ้มค่อยๆ ปรากฏขึ้นบนใบหน้าของเขา
“ฉันมีข้อมูลและแบบจำลองอยู่ที่นี่
“วิเคราะห์ให้ฉันด้วย”
…
ณ สถาบันจินหลิงเพื่อการศึกษาขั้นสูง
สถาบันวัสดุเชิงคำนวณ
ผู้คนกลุ่มหนึ่งรวมตัวกันรอบๆ อุปกรณ์ทดลองด้วยสีหน้าจริงจัง
เมื่อครู่พวกเขากำลังปรับขนาดรูพรุนของเมมเบรนแลกเปลี่ยนโมเลกุลที่มีรูพรุนเป็นซิลิคอนอยู่ อย่างไรก็ตามการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์หรือผลการทดสอบการทดลองไม่เป็นไปตามความคาดหวังเอาไว้
ดูเหมือนว่าการวิจัยเกี่ยวกับแบตเตอรี่ลิเธียมแอร์จะจบสิ้นแล้ว
ไม่ว่าพวกเขาจะใกล้ที่จะไขปัญหาไปแค่ไหน ถ้าพวกเขาไม่สามารถกำจัดปัญหาการซึมผ่านของไนโตรเจนได้ งานวิจัยของพวกเขาก็ไร้ค่า…
เฉียนจงหมิงซึ่งยืนอยู่ข้างๆ กับยางสวี่ได้ทำลายความเงียบและกล่าวว่า “บางทีความคิดของเราอาจจะผิดก็ได้”
ขณะที่ยางสวี่จ้องมาที่เฉียนจงหมิง และเขากล่าวต่อว่า “การปรับขนาดรูพรุนอาจเพิ่มการซึมผ่านของโมเลกุลออกซิเจน แต่มันไม่ได้ช่วยให้โมเลกุลไนโตรเจนที่เจาะเมมเบรนอาจจะ…”
เขาหยุดครู่หนึ่งแล้วพูดต่อ “บางทีแนวคิดในการใช้เมมเบรนแลกเปลี่ยนโมเลกุลที่มีรูพรุนเป็นซิลิคอนอาจไม่ถูกต้อง มันเป็นไปไม่ได้ในเชิงปฏิบัติ”
ห้องปฏิบัติการเงียบสนิท
นี่หมายความว่างานที่พวกเขาทำในช่วงสองปีที่ผ่านมานั้นเปล่าประโยชน์ไปแล้ว…
ยางสวี่กำหมัดของเขาไว้
เขาก็สูดหายใจเข้าลึกๆ แล้วพูด
“ผมจะลองอีกครั้ง ถ้าไม่ได้ผล…”
แม้ว่าทุกเซลล์ในร่างกายของเขาต้องการจะดำเนินต่อไป แต่เขารู้ว่าเขาไม่สามารถอยู่บนเส้นทางการวิจัยนี้ได้ตลอดไปแน่นอน เขาเป็นผู้อำนวยการสถาบัน และเขาไม่ยอมให้คนของเขาตายบนเส้นทางนี้อย่างสุ่มสี่สุ่มห้าแน่
บางทีทีมควรได้ไปพักร้อน หรือพักผ่อนสักหน่อย และค่อยมาคิดว่าจะเขียนรายงานตอนจบนี้อย่างไรดี
ถ้าโปรเจ็กต์นี้ยังมีชีวิตอยู่เราควรคิดถึงเส้นทางอื่นที่เราสามารถทำได้แทน…
ทันใดนั้นก็มีเสียงมาจากทางเข้าห้องปฏิบัติการ
“ไม่จำเป็น นายเฉียนพูดถูก”
ทุกคนมองดูลู่โจวเดินเข้าไปในห้องทดลอง เขาวาง USB ไว้บนโต๊ะและพูดด้วยน้ำเสียงที่สบายๆ
“อย่างน้อยเขาก็พูดถูกครึ่งหนึ่ง”
ยางสวี่มองไปที่ USB และถามว่า “นี่คืออะไร?”
“มันเป็นแบบจำลองเมมเบรนแลกเปลี่ยนโมเลกุล โดยใช้วัสดุใหม่…”
ลู่โจวไอเบาๆ ก่อนจะพูดต่อ “จริงแล้วๆ คุณต้องเปลี่ยนซิลิคอนทั้งหมดในเมมเบรนเป็นคาร์บอน!”
………………
