《科技之神》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。