米兰体育

网易米兰体育 > > 正文

科学故事会 | 超重力离心模拟装置:能让大自然“快进”的“时空压缩机”

0
分享至

如果说,有一台机器能让神话里的“缩地成寸”“一眼万年”成为现实,你信吗?2025年9月,中国科学家启动了世界上最大的超重力离心模拟与实验装置(CHIEF)。它还有一个更酷的名字——时空压缩机。

什么是“时空压缩机”?

你坐过游乐场的旋转飞椅吗?转得越快,你越感觉被一股力量狠狠往外甩。那股力,就叫离心力。

而超重力离心模拟装置,就是一台超级巨大的旋转飞椅。它的核心设备CHIEF1300离心机,拥有长达6.4米的巨型转臂,最大负载可达30吨,运转时能产生1500倍地球重力(1500g)的超重力场。简单说,它靠超强离心力,人为制造出远超日常的重力环境,为实验提供“特殊舞台”。

那它到底是怎么“压缩时空”的呢?


压缩空间

如果我们想测一座100米高的大楼,历经100年后会沉降多少,怎么办?我们不可能真建一座大楼,更不可能等几十年看结果。


▲超重力离心模拟装置

这时候我们可以做一个1米高的模型,复现真实尺寸下的物理状态,把它放进实验装置中。在这个超重力的环境下,模型感受到的重量,和现实里100米高的大楼完全一样。

这样,就能把百米级、千米级的大场景,缩小到实验室方寸之间,既节省成本,又能精准控制变量。

这就是空间压缩——用1米模拟100米,用模型还原真实。

压缩时间

想象一下:你左手拿一杯水,右手拿一杯蜂蜜,同时倒扣过来。水“哗啦”一下就流光了,而蜂蜜呢?慢吞吞地,半天才流下来。

区别在哪?不是时间变了,而是流动的阻力相对于重力来说不同。

如果重力变大,蜂蜜也会流得更快——就像把蜂蜜放进高速离心机,它会被瞬间甩出来。

同样的道理,大楼出问题往往不是一下子垮掉,在正常重力下可能要走几十年甚至上百年。但在实验舱里,这些过程就像开了倍速。重力越大,时间跑得越快。同样的沉降、渗流、变形,速度统统提高了。原来需要100年才会知道的结果,在实验舱里大约3.65天就能看到。

这就是时间压缩——给大自然踩一脚油门,让缓慢的过程“快进”上演。

这就是物理学上的“相似律”原理。只要模型与真实场景的受力条件、运动规律完全一致,哪怕模型缩小、时间压缩,实验结果也能精准对应真实情况。而超重力离心机,就是人为地调整重力,让缩小后的模型依然满足这些相等条件。

它还能帮我们做什么?

这台大国重器,不仅是实验室里的工具,它的应用更是直接关系到国计民生与科研突破。

1.重大工程安全守护

针对高坝、边坡、核电站、跨海大桥等重大工程,模拟地震、暴雨、滑坡等极端工况,提前预判结构风险。

2.深海与深地资源开发

复刻千米深海的高压环境,测试可燃冰、海底矿产的开采工艺,避免开采过程中出现泄漏、坍塌;模拟地下深部岩体的力学特性,助力油气资源勘探、深地钻探技术突破,助力我国资源自主可控。

3.核废料安全处置

核废料的安全处置需要以“万年”为单位考量,真实观测完全不现实。超重力装置能快速模拟核废料在地下岩体中万年尺度的迁移、扩散规律,为核废料深埋处置提供科学依据,给地球环境上“安全保险”。

当然现实中还有很多像这种没法等、没法试、没法挖的问题,而“时空压缩机”正是破解这些难题的钥匙。

目前,CHIEF系列离心机已实现全球容量最大、参数范围最广的超重力模拟能力,打破国外技术垄断,成为我国乃至全球超重力模拟领域的核心平台。

“坐地日行八万里,巡天遥看一千河。”“时空压缩机”让这句话成了现实!

来源 /《科学故事会》2026年8月刊

期刊导览


  • 《科学故事会》由中国科学技术协会主管,中国科普作家协会与中国科普研究所主办,面向全国公开发行,是一本面向小学中、高年级学生和初中学生的科普刊物,主要特色是讲述科学家故事、弘扬科学家精神。

  • 期刊支持青年科技工作者分享科研经历和真切感悟,为青少年讲述科学故事,鼓励青少年动笔写科学故事。通过讲述科学中的故事,发掘故事中的科学,促进青少年与科学家面对面互动,激发并培养青少年的想象力、阅读力、观察力、表达力。

探索科学奥秘
畅享科学未来

扫描左侧二维码了解更多~

编辑:汪黄宁

审定:邹 贞

审定:陈 玲

声明:包含AI生成内容

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
女子发视频哭诉生孩子没有尊严:主刀、麻醉都是男的,查房直接上手检查,旁边还站着一群实习生

女子发视频哭诉生孩子没有尊严:主刀、麻醉都是男的,查房直接上手检查,旁边还站着一群实习生

一丝不苟的法律人
2026-11-05 14:23:39
张雪悔捐持续升级!两家官媒出手,给韩红出口恶气,舆论两极反转

张雪悔捐持续升级!两家官媒出手,给韩红出口恶气,舆论两极反转

大鱼简科
2026-11-14 19:57:23
8万亿,一个人说了算

8万亿,一个人说了算

价值罗盘
2026-10-28 22:55:13
8个月汪宝“歪倒式入睡”火了,困了不哭闹,网友夸情绪稳定

8个月汪宝“歪倒式入睡”火了,困了不哭闹,网友夸情绪稳定

人间烟火记事本
2026-11-13 21:47:57
俄媒:乌克兰“企图全方位袭击”俄罗斯

俄媒:乌克兰“企图全方位袭击”俄罗斯

参考消息
2026-11-14 15:41:24
俄方被曝要求芬兰退出北约,芬兰防长怒斥:提这种要求太离谱了

俄方被曝要求芬兰退出北约,芬兰防长怒斥:提这种要求太离谱了

桂系007
2026-11-14 05:58:34
华尔街彻夜难眠!最怕的不是日元破160,是中国默默收紧外汇

华尔街彻夜难眠!最怕的不是日元破160,是中国默默收紧外汇

爱看剧的阿峰
2026-11-15 12:05:25
水均益到刘欢墓前送别,与刘欢女儿合影:这是一份承诺,要告诉刘欢,他的妻子、女儿,一众朋友会一直守护陪伴

水均益到刘欢墓前送别,与刘欢女儿合影:这是一份承诺,要告诉刘欢,他的妻子、女儿,一众朋友会一直守护陪伴

极目米兰体育-米兰(中国)官网
2026-11-13 22:12:19
打过英超又回归西甲!皇马新援库库雷利亚解读西甲与英超的差别

打过英超又回归西甲!皇马新援库库雷利亚解读西甲与英超的差别

福酱的小时光
2026-11-15 09:27:59
波切蒂诺:不会给继任者什么建议,梅西推动了美国足球的发展

波切蒂诺:不会给继任者什么建议,梅西推动了美国足球的发展

懂球帝
2026-11-15 11:43:15
无言的挣扎,一个五六千工资的前台岗位,半个月就收到两百份大学生简历,老板却只想招初高中生,说“大学生来干啥”。

无言的挣扎,一个五六千工资的前台岗位,半个月就收到两百份大学生简历,老板却只想招初高中生,说“大学生来干啥”。

捣蛋窝
2026-11-15 11:06:50
还记得你和异性做过最疯狂的事吗?网友:我差不多就是这样和同事发生了

还记得你和异性做过最疯狂的事吗?网友:我差不多就是这样和同事发生了

带你感受人间冷暖
2026-11-14 15:59:30
新加坡澄清未调查黄乐涉间谍案 但曾调查她在Megaspeed相关案件中的角色

新加坡澄清未调查黄乐涉间谍案 但曾调查她在Megaspeed相关案件中的角色

cnBeta.COM
2026-11-15 02:41:06
“45秒,全没了!”柏林宣布退出,奥运会从顶级IP沦为财政噩梦

“45秒,全没了!”柏林宣布退出,奥运会从顶级IP沦为财政噩梦

兴趣知识
2026-10-27 05:36:27
企退老人诉求集中爆发,不是索要特殊福利,只求付出被公平对待

企退老人诉求集中爆发,不是索要特殊福利,只求付出被公平对待

举头月已燕归来
2026-11-09 20:51:11
丰田全球“王牌SUV”再升级,智驾/双擎14万起

丰田全球“王牌SUV”再升级,智驾/双擎14万起

米粒说车唯一呀
2026-11-14 16:39:40
马志明正式收郭德纲为义子

马志明正式收郭德纲为义子

大风米兰体育-米兰(中国)官网
2026-11-12 13:53:05
目前,全球还存在着7个流亡政府,他们还有希望复国吗?

目前,全球还存在着7个流亡政府,他们还有希望复国吗?

七号说三国
2026-11-05 19:09:34
官宣退役!结束12年生涯!再见了,NBA

官宣退役!结束12年生涯!再见了,NBA

篮球教学论坛
2026-11-15 00:30:31
明天会不会大跌甚至暴跌,直接说答案,跌无可跌,警防暴力反弹!

明天会不会大跌甚至暴跌,直接说答案,跌无可跌,警防暴力反弹!

云鹏叙事
2026-11-15 11:50:44
2026-11-15 13:24:49
中国科普作家协会 incentive-icons
中国科普作家协会
我国科普创作与研究的交流平台
2903文章数 1770关注度
往期回顾 全部

历史头一回!马斯克用"筷子"夹住太空飞船

牛弹琴:高市疑醉酒缺席峰会 日本两位前首相罕见同批

牛弹琴:高市疑醉酒缺席峰会 日本两位前首相罕见同批

NBA开赛最大惊喜,是他们?

原来王丽坤王冠两人走着相似的舆论路

英伟达、字节、谷歌,涌入"救命"的生意

更豪华更好开 问界新M8细节升级见真章

态度原创

寸境宏光——2026中国小幅油画展 静物篇

从林屿间到林屿熙岸,招商蛇口在崖州湾为何总出爆款?

雷鸟回应BLG夺冠:限定眼镜全部收入捐给BLG!

无障碍浏览 进入关怀版