
中國發布了用於超重力研究的離心機CHIEF1900。該離心機擁有1900克·噸的離心力,是迄今為止建造的最強大的離心機。它由上海電力核電集團研製,並於12月22日交付浙江大學。其前身CHIEF1300於9月投入運行,離心力為1300克·噸。
這兩台機器均屬於位於浙江大學校園地下15公尺的離心超重力交叉學科實驗裝置(CHIEF),該裝置旨在減少振動。 CHIEF綜合設施於2021年獲批,預算為20億元人民幣,並將開放給國內外科研機構。這些離心機能夠產生比地球重力高出數百倍甚至數千倍的力,從而可以在實驗室中重現通常需要數十年才能實現的現象。
例如,可以透過以 100g 的加速度旋轉 3 公尺高的模型來測試 300 公尺高大壩的結構穩定性。
從:
中國的CHIEF1900是迄今為止建造的最強大的離心機。
【社論】
本文中需要注意的是單位「1,900 g·ton(重力噸)」的涵義。它指的是「對一噸重的物體施加1,900 G的重力加速度」。雖然其他離心機也能施加高G值(重力加速度),但CHIEF1900的革命性特點在於它能夠對大量樣品施加極高的重力。
為什麼這項能力如此重要?因為在超重力環境下,時間和空間可以被「壓縮」。通常需要數十年甚至數千年才能發生的地表變化和污染物遷移,現在只需幾小時或幾天就能在實驗室中重現。例如,一座300公尺高的堤防可以用3公尺高的模型來模擬,並施加100G的重力加速度,從而產生與真實堤壩相同的應力狀態。
整個CHIEF設施包括三台主要離心機:重型CHIEF1900(1900克/噸)、高速CHIEF1500(1500克/噸)和已投入運作的CHIEF1300(1300克/噸)。該設施計劃於2026年底全面投入運營,並將設有六個專用實驗室。
該設施的應用範圍極為廣泛,包括模擬大壩和邊坡坍塌、闡明地震誘發液化現象、深海和地下工程、地質過程再現以及新材料開發。它將在驗證中國正在推進的大型基礎設施項目的安全性方面發揮尤為重要的作用。
中國對國際合作的承諾也值得關注。 「中國科學技術創新中心」(CHIEF)對國內外科研機構開放,旨在成為真正的全球平台。 20億元人民幣(約400億日圓)的巨額投資,清楚展現了中國力爭成為世界科技強國的決心。
然而,這項技術也具有潛在的軍事應用價值,可用於國防相關研究,例如評估地下結構的耐久性和核武的影響。此外,中國在該領域的技術優勢可能會提升其在國際研究網絡中的影響力。這項能力顯著超越了美國先前1200克·噸的紀錄,標誌著科技霸權競賽進入了一個新階段。
[術語]
克噸(重力噸)
公斤·噸 (g·ton) 是離心機容量的計量單位,表示重力加速度乘以質量。 1900 g·ton 表示對 1 噸物體施加 1900 g 的重力加速度,或對 1900 噸物體施加 1 g 的重力加速度。它不僅指示離心機高速旋轉的能力,還指示其對大量樣品施加極高重力的能力。
超重力研究<br>超重力研究是在超過地球重力(1G)的重力環境下進行的研究領域。利用離心機,可以產生數百倍甚至數千倍於地球重力的重力,在短時間內重現通常需要數十年才能發生的地質過程和物理現象。這項技術有著廣泛的應用,包括深海工程、地震工程和材料科學。
離心超重力與跨學科實驗設施(CHIEF)
離心超重力與跨領域實驗設施(CENTRIFUGAL HYPERGRAVITY AND INTERDISCIPLINARY EXPERIMENT FACILITY)是位於浙江大學校園地下15公尺的國家級科研設施。它由三台主離心機、18套機載設備和六個專用實驗室組成。該設施於2021年獲批建設,預算為20億元人民幣(約400億日圓)。
液化現象:地震期間,土壤表現出類似液體的特性。含地下水的沙質土壤因地震震動而強度降低,導致建築物倒塌和地面沉降。在CHIEF設施中,可以在實驗室中重現這種現象,從而可以闡明其機制並制定應對措施。
[參考連結]
浙江大學(外部)
位於中國浙江省杭州市的一所國家重點大學。該校創立於1897年,擁有CHIEF超重力實驗裝置,是超重力研究領域的全球領先機構。
上海電氣集團(外部)
中國一家大型重工業製造商。該公司擁有上海電氣核電集團(核電設備製造商),並研發了CHIEF1900核動力裝置。
CGTN(中國環球電視網) (外部連結)
中國國際媒體通報了 CHIEF 設施的正式啟用,並詳細介紹了 CHIEF1300 的啟用細節和技術規格。
[參考影片]
中國推出世界最大離心機,模擬比地球重力強數百倍的重力——上海之眼
上海官方媒體上海之眼於 2025 年 9 月發布了一段新聞視頻,宣布 CHIEF1300 開始運營。影片展示了該設施的概況,該設施由三台離心機、18 台車載設備和六個專業實驗室組成。
中國推出世界最強離心機,釋放超強重力-中央電視台視訊新聞社
中國中央電視台(CCTV)官方新聞報告,浙江大學研發的世界最大容量離心機 CHIEF1300 及其在深海和深地研究、災害模擬和先進材料科學領域的應用。
[參考文章]
中國研發出的世界紀錄級1900克噸超重力機器能夠壓縮時空(外部連結)
CHIEF1900 火箭發射量突破 1200 克/噸,打破美國紀錄,並詳細闡述了其地下 15 米的安裝原因以及 20 億元人民幣的預算。
中國某大學開始安裝世界最強重力離心機(外部連結)
首席科學家陳雲民教授的研究願景:建構從毫秒到數萬年、從原子到公里尺度的實驗環境
中國啟動全球最極端超重力設施,重力是地球的1900倍(外部連結)
本文詳細闡述了 g·ton 單位的技術意義,重點介紹了將極高的重力作用於大型樣品的革命性能力。
[編者註]
壓縮時間並在實驗室中觀察未來—這項技術正逐漸成為現實。如果我們今天就能知道幾十年後水壩的安全狀況,我們的生活將會發生怎樣的改變?
基礎設施可以預防災害的發生,闡明以往無法預測的地震的機制,或了解深海或地下發生的現象。這種「預知未來的能力」將為我們的社會帶來哪些改變?讓我們一起思考一下。你最希望這項超重力技術應用於哪些方面?