学校的物理实验室,条件确实有限。
微波信号发生器型号老旧,输出频率和功率稳定性一般;示波器带宽不足,捕捉高频细微变化有些吃力;手工切割的铜片边缘不够光滑,介电常数已知的介质板种类稀少……一切都很简陋,与叶辰前世工作过的国家级重点实验室相比,堪称原始。
然而,叶辰并没有丝毫气馁。条件的限制,反而激起了他更强的挑战欲。在前世,他早已习惯了在资源有限的情况下,通过优化设计和精巧的实验技巧,去逼近科学的真相。
他如同一个经验丰富的工匠,耐心地调试着每一台仪器。
“李老师,麻烦将信号源输出再降低3db,我怀疑饱和了。”
“张老师,这个SmA接头有点松动,会影响阻抗匹配,有备用的吗?”
他甚至还用实验室现有的电阻、电容和运算放大器,自己搭了一个简单的锁相放大电路的前端,用以提高微弱信号的检测能力——这手绝活让旁观的实验员张老师看得目瞪口呆。
李建国老师站在一旁,看着叶辰那专注而娴熟的操作,心中的震惊一波接着一波。这哪里像个高中生?很多大学研究生都未必有他这般扎实的实验功底和解决问题的思路!
“叶辰,你这些……都是从书上学来的?”李老师忍不住问道。
叶辰头也没抬,一边用镊子小心调整着铜片的间距,一边随口回答:“嗯,看了一些仪器原理和电子电路的书,纸上谈兵,正好有机会实践一下。”
李老师:“……” 这实践能力也太强了!
经过几个晚上的反复调试和优化,简陋的实验装置终于达到了叶辰所能做到的“最佳状态”。
关键的测试夜晚到来。
实验室里只亮着操作台的灯,光线有些昏暗。示波器的屏幕散发着幽幽的绿光,频谱分析仪上曲线跳动。叶辰深吸一口气,缓缓调节着微波信号源的频率。
李老师和张老师屏息凝神地站在他身后,虽然他们不完全理解叶辰想要观测什么,但能感受到那种严肃的氛围。
频率一点一点变化,示波器上的波形和频谱分析仪上的曲线也随之改变。大部分区域都平平无奇,符合常规的散射理论预测。
叶辰的目光紧紧锁定屏幕,心中默算着理论预言的、可能出现异常的频率点。
“……快了,就在这个波段附近……”
当频率扫描到某个特定值时,突然!
频谱分析仪上,一个原本平滑的谷底区域,突兀地出现了一个微小的、但清晰可见的凸起!同时,示波器上接收通道的波形幅度,也有一个同步的、细微的增强!
这个现象非常微弱,信噪比不高,在粗糙的测量条件下,很容易被当作噪声忽略掉。
但叶辰的眼睛瞬间亮了!
就是这个!
虽然幅度很小,虽然条件简陋导致现象模糊,但那个频率点,那个特征,与他理论模型中预言的、由“边界态”所导致的异常透射峰,定性上完全吻合!
“出现了!”叶辰低呼一声,立刻稳住激动的心情,反复微调频率,确认这个现象的可重复性。
李老师和张老师也凑近了看。
“这里?这个小小的鼓包?”李老师指着屏幕,有些不确定。这效果,远没有他想象中那种“石破天惊”的明显。
“对!就是它!”叶辰语气肯定,带着压抑不住的兴奋,“李老师,张老师,你们看,在这个频率点,按照常规理论,透射信号应该是最弱的,但我们观测到了一个局部的增强!这很可能就是我们理论预言的边界态提供的额外通道!虽然信号很弱,但趋势是对的!”
他迅速保存数据,并开始在不同参数(如铜片间距、介质板位置)下重复测量,观察这个“异常峰”的变化规律。
所有的初步结果都显示,这个微弱现象的出现和变化,与他理论模型的定性预测高度一致!
在如此简陋的条件下,用一个宏观的、粗糙的模型,竟然真的捕捉到了那理论预言中的物理效应的蛛丝马迹!
这简直是一个奇迹!
一个由渊博的知识、精湛的实验技巧和永不放弃的执着,共同创造的奇迹!
李老师看着叶辰因为兴奋而微微发红的脸颊,再看看屏幕上那需要仔细辨认才能发现的“微小奇迹”,心中涌起一股难以言喻的感慨。
他彻底明白了,叶辰的成功,绝非偶然。这份在逆境中寻找希望、在艰陋中创造可能的能力,才是他最可怕的地方。
“太好了,叶辰!这真是……太不容易了!”李老师用力拍了拍叶辰的肩膀,由衷地说道。
叶辰看着屏幕上那些来之不易的数据点,如同看着稀世珍宝。
这些粗糙的数据,结合即将到来的超算模拟结果,将构成他论文最坚实的支撑。
简陋条件下的奇迹,已然诞生。
它证明了理论的方向正确,更证明了叶辰拥有将理论转化为现实的能力。
这微弱的信号,如同黑夜中的第一颗星辰,预示着黎明即将到来。