超重力场如何定义“一睹万年”（学术讲座科普

网友：最近看到新闻，位于浙江杭州的大型重型装备公司又传来好消息——超重力离心模拟及实验装置已在部分重大装备上正式使用。我想知道这个设备是用来做什么的？ “锁定”了什么黑科技？ 在浙江杭州西部的科创走廊里，一栋白顶红墙的建筑格外令人兴奋。这里拥有国家重大科技基础设施——超重力离心机模拟与实验装置（首席）。不久，一些基本的安装工具就正式使用了。这个完全由我国自主研制的大型科学装置，可以模拟比地球重力大数千倍的“超重力场”，实现科学研究的“时空压缩”。 为探索物质运动规律提供激烈的实验条件 科学科学家通常将地球表面的重力加速度称为重力常数。任何小于正常重力的东西都被称为微重力，而任何大于正常重力的东西都被称为超重力。 在生活中，人们有时会感受到超重力的存在。 “比如坐过山车时脸部的拉扯感，飞机爬升时的压力感，所有这些。”陈运民表示，超引力科学研究可以帮助我们打破现有的认知界限。 陈运民介绍，超重力离心机模拟实验装置主设备1300的头部就像一个摆动双臂的巨人，带动末端的吊篮高速旋转，形成强大的超重力场。超重力离心机利用高速旋转产生的离心力，模拟出比地球重力大一百倍甚至千倍的“人造重力场”。感谢 t通过在极端重力条件下产生的许多效应，研究人员可以探索物质运动的规律，例如地质演化和行星形成。基于超重力环境的实验装置也是重大工程防灾减灾、地球深层资源和深海道开发、地下空间利用、新材料开发、地质过程研究等领域的重要科研工具。 近期推出的Chief1300型制备机，容量达到1300g·t（重力加速度·吨），居全球第一。 Chief1300模型制备机及其“兄弟姐妹”——正在建设中的Chief1900重型超重力离心机和Chief1500高超超重力离心机，共同构成了该装置的主机阵容。未来，在3万多平方米的实验大厅里，将沿南北轴线布置三台离心机s，每个控制室和机载测试设备仓库左右分开。当6.4米长的手臂开始旋转时，Chief1300篮子可以创造出高达300倍地球重力的大气层，为科学家探索物质运动规律提供了极端的实验条件。 多学科齐心协力，让校长建设更加“博学” 超高速运行、更长的机械臂、更极限的作业条件……酋长取得的诸多“最好”，都体现了研发背后的难度。 研究团队由来自浙江大学的科学家和工程师组成，具有建筑、控制、软件、能源、环境、材料等学科背景。他们跨学科合作，让 Chief 的复杂系统变得更加“知识渊博”。 例如，超重力离心机在高速旋转时会产生大量热量，导致使离心机主机的环境快速消耗。为保证离心机及机载设备的安全，团队设计了真空温控系统，采用抽真空、通风、冷却等多种组合方式，带走离心机高速旋转时产生的热量，确保离心机高速安全稳定运行。 “我们希望通过离心加速度和载荷的调控，建立多相介质材料从瞬态到万年尺度、从原子级到千米空间尺度、从常温常压到高温高压运动的实验环境。”陈云民说。 在施工过程中，技术挑战无处不在。其中，主机房基坑工程长99米，宽27米，最深达到38.3米，创下公共建筑基坑最深纪录。就在浙江省。 “从百米级地基基础的支撑安全，到超长离心机主轴的制造精度，每个环节都需要我们探索和创新。”总工程师、浙江大学求是特聘教授凌道生表示，项目组实行全程监控、实时反馈，对基础支撑结构进行全圆周、角度监测，确保了工程安全进展。 动力基础“牢固”，离心机“稳定”，机载装置在实验舱“安然生活”，为领导者进行更复杂的动态实验奠定了基础。 “超能力”给科研带来更多可能 在实验舱通道深处，6个实验舱内的18个飞行器装置各司其职。 “其实，在日常生活中，我们使用的洗衣机可以产生很大的洗涤量。三方力量；医学实验中的离心机设备具有较大的离心加速度。但它们都有一个缺点：装载的物体较少，反执法能力较差。”陈运民说，“所以我们主要研究的是如何在更大的离心加速度下增加它可以承载的重量。” 这18项装置中，6项为世界首创，12项技术指标达到国际水平。陈运民将这种在高速离心机中进行的动态变化和多因素实验描述为“在离心机里做孙悟空翻筋斗”。 陈运民指出深海高压温控实验装置并表示：“该装置的重要使命是攻克天然气水合物（烧冰）安全开采这一世界性难题。它可以在实验舱内准确再现千米深海的低温高压环境，使我们能够研究相变现象。光照变化规律和决定性的旋转规律，从而传递相变，通过光照决定光照变化，从而提供光照变化规律的变化，这样，光照变化规律的变化，光照规律就会发生变化，为未来安全、高效利用能源提供了基础科学依据。 ” 实验装置大显神通——“波浪与海啸”装置致力于破译大波浪、海啸对海上工程的影响机制；超重力振动台可模拟9度地震下100米级场地的灾害模式； 500公里/小时高速铁路路基动力效应装置可为下一代高速铁路设计提供验证平台；凝固熔铸炉超重力方向致力于新一代合金材料的去除超重力与1600摄氏度高温协同作用下的优异性能... 如何实现超重力领域“时空压缩”的神奇能力？陈运民解释道：“如果在超重力离心机上安装实验土壤迁移装置，就可以模拟污染物在地下的运动规模和长期迁移。如果我们在现实中研究污染物的迁移，需要几千年的时间，但在超重力场模拟实验只能持续一天。可以说‘山上一日，地球一千年’。” 这种“时空压缩”效应使科学家能够完成以前不可能完成的实验室实验。当前，具有“超能力”的科研矩阵正在不断扩大。安装两台容量更大的离心机就可以了。陈运民表示，希望领导对科技创新给予大力支持中国乃至世界的创新。 《人民日报》（2025年11月08日第07页）