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学霸的模拟器系统

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第32章 王牌们的模拟考
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顾伟的“加码”,是真正意义上的地狱级难度。 在接下来的四天里,林允宁几乎是以一对一的模式,被顾伟按在实验室里疯狂“蹂躏”。 从用锁相放大器在淹没本底的强噪声中提取微弱的周期信号,到利用傅里叶变换分析复杂波形的谐波成分…… 这些本该出现在大学高年级近代物理实验中的课题,被顾伟毫不留情地砸了过来。 梁立峰等人每天结束基础训练,路过那间“小黑屋”时,都能看到林允宁通红的双眼和桌上堆积如山的、写满推导公式的草稿纸。 他们已经从最初的震惊,彻底变成了麻木的仰望。 而顾伟,也从一开始的“考校”,逐渐变成了某种近乎于疯狂的“挖掘”。 他像一个发现了绝世矿脉的地质学家,迫不及待地想知道,这座矿的储量,究竟有多深。 周五,集训的最后一天。 当春江七中的众人拖着疲惫的身体,走进实验中心大厅时,却发现今天的气氛有些不同。 大厅里多了十几名学生,各个穿着剪裁合体的深蓝色校服,胸口上是金陵外国语学校的精致校徽。 他们三三两两地聚在一起,流利地讨论着某个竞赛难题的解法,脸上洋溢着名校精英特有的自信与从容。 一个戴着金丝眼镜、气质儒雅的男生,正和另一个身材高大、眼神锐利的同伴低声交谈,手里赫然拿着一本摊开的Goldstein《经典力学》。 正是金外物理竞赛队的两大王牌——许嘉诚和周衍。 “哎哟,老顾!你们这儿够热闹的啊!” 一个与顾伟的内敛形成鲜明对比的、中气十足的声音从门口传来。 只见一个穿着亮色Polo衫、头发梳得油光锃亮的中年男人大步流星地走了进来,手里还把玩着一台最新款的摩托罗拉V3翻盖手机。 他热情地拍了拍顾伟的肩膀,哈哈大笑道: “听说你这周带了几个县里来的好苗子?“春江七中”,没听说过呀。 “怎么样,出师了没?下周就要复赛了,丑媳妇总要见公婆,不如今天就拉出来练练,也让我们省城的孩子,见识见识你调教出来的黑马,到底有多黑啊?” 来人也是金陵师大的老师,同时兼任金陵外国语学校的竞赛总教练,钱卫东。 顾伟只是淡淡地推了推眼镜,看了一眼钱卫东身后那群气势十足的学生,又瞥了一眼自己这边明显有些局促的“乡下队伍”,惜字如金地吐出两个字: “可以。” 一场为下周复赛准备的、最高规格的模拟考试,就这么定了下来。 两校的学生被交叉分配到不同的实验台,题目很快通过投影仪公布—— 【利用亥姆霍兹线圈,测量电子的荷质比(e/。】 题目一出,梁立峰等人的心瞬间沉了半截。 这个实验综合性极强,涉及电学、磁学、力学,误差来源多如牛毛,是区分顶尖选手的“劝退”项目。 “老钱,你这可是把压箱底的题都拿出来了。” 顾伟的语气依旧平静。 “练兵嘛,就得真刀真枪!” 钱卫东得意地一笑。 模拟考试,正式开始。 许嘉诚和周衍不愧是名校王牌,展现出了极高的实验素养。 他们没有急于动手,而是先拿出地磁感应计,精确地测定了地磁的南北方向,然后小心翼翼地将整个装置的基座,调整到与地磁水平分量共线的方向。 “标准操作,” 钱卫东一边看着两人调整,一边对顾伟说,“让地磁水平分量与线圈磁场共线,虽然无法消除,但能让它的影响变得可以线性扣除,减小误差。” 顾伟点了点头,看着金外的几个人熟练地调节加速电压和励磁电流。 很快,幽蓝色的电子束在玻璃管内亮起,形成一个清晰的圆形轨迹。 他们操作娴熟,步骤严谨,数据记录一丝不苟,展现了完美的学院派风范。 而另一边,林允宁的操作,又让所有人都看不懂了。 他甚至没去看那台地磁感应计一眼。 而是看着许嘉诚等人严谨的操作,手指在桌面轻点,嘴角微微扬起。 “嗯,标准流程,教科书级别的“减小误差”……可惜,太慢了。跟地磁场这个老赖玩捉迷藏?我可没那个耐心。” 他的目光扫过那几十斤重的仪器基座,“既然躲不过,那就想办法……让它自己把吃进去的给我吐出来。” 他打开电源,调节出一个稳定的圆形轨迹,然后拿出游标卡尺,极其精准地进行了第一次对径平均读数(取相反方向两点的距离之半以压低视差),记录下当前的加速电压U₁和励磁电流I₁。 然后,他做出了一个让钱卫东都皱起眉头的惊人举动。 他先是关闭了高压与线圈的全部电源,在放电指示灯熄灭后,才对梁立峰招了招手:“搭把手。” 两人合力,稳稳托住仪器的重心,缓慢地将那几十斤重的装置,连同基座一起,在实验台上水平旋转了整整180度,并重新锁紧。 “他在干什么?!” 钱卫东一脸困惑,“疯了吧?这不等于把地磁场的干扰放大了吗?” 顾伟没有说话,只是镜片后的眼神,闪过一丝不易察觉的精光。 林允宁不慌不忙地重新上电,并将线圈电流反接,微调聚焦,在保持加速电压U₁不变的前提下,重新调节励磁电流,使电子束的轨迹,再次形成一个与第一次半径完全相同的圆。 然后,他记录下第二组励磁电流I₂。 做完这一切,他便关掉仪器,开始在草稿纸上进行数据处理。 整个过程,快得不可思议。 周衍和许嘉诚也注意到了这边的异常,两人对视一眼,都从对方眼中看到了困惑。 周衍的理论功底极深,他盯着林允宁的实验台,脑中灵光一闪,脸色骤变,失声喃喃道: “不对……他这个方法……难道是……” 很快,考试结束,两组的实验报告被同时放到了投影仪上。 许嘉诚和周衍的报告堪称范本,数据详实,误差分析条理清晰,最终结果与公认值非常接近,不确定度评定为1.2%。 而林允宁的报告,简洁得有些过分。 他甚至只列出了一组核心数据对(I₁,I₂)和三对快速复测的数据,以及最终的合成不确定度。 但当最后的结果被打出来时,全场一片死寂。 e/(1.77±0.01)10¹¹C·kg⁻¹ 相对不确定度:0.6%! 这个精度,已经接近了这台仪器的理论极限! “不可能!” 钱卫东第一个跳了起来,“他怎么可能做到0.6%?!改数据了吧?!” “老钱,别急。” 顾伟的声音依旧平静,他走到白板前,拿起笔,替林允宁解释了那套“惊世骇俗”的操作背后的物理思想。 “许嘉诚他们的方法,是减小误差,这是常规路线。而林允宁,” 他顿了顿,眼神里是压抑不住的欣赏, “他用的是消除误差。” “他将装置旋转180度。在装置的坐标系里,亥姆霍兹线圈的轴向定义不变;因此,地磁场在该轴上的投影Bₑ变号。” 他在白板上写下了两行简洁的公式: “第一次测量,总磁场B₁=B_c1+Bₑ” “第二次测量,总磁场B₂=B_c2-Bₑ” “两次测量,他都保持了相同的加速电压U和轨道半径r,这意味着,让电子偏转所需的总磁场大小是不变的,即|B₁|=|B₂|。平方后,可以解出——” 顾伟的粉笔重重落下,写出了最终的结论: Bₑ=(B₁−B₂)/2, B_c(true)=(B_c1+B_c2)/2 “看懂了吗?他用一个巧妙的对称性操作,构造了一个二元一次方程组,直接把地磁场这个最大的系统误差,从测量结果中,代数剔除了!” “这已经不是实验技巧的范畴了,”顾伟看着林允宁,一字一顿地说道,“这是方法论上的胜利。” 钱卫东呆呆地看着白板上的推导,嘴巴张得能塞下一个鸡蛋,半天说不出一句话。 许嘉诚和周衍也陷入了长久的沉默。 他们看着那个依旧一脸淡然的少年,第一次感觉到了什么叫“降维打击”。 周衍推了推眼镜,镜片后的目光里,不再有丝毫的轻视。 取而代之的,是一种前所未有的、如同火焰般的战意。 他走上前,对林允宁伸出了手。 “林允宁,是吧?我叫周衍。你的方法……很有趣。但物理,不是只有技巧。” 他顿了顿,声音清晰而坚定。 “希望在复赛的考场上,我们还有机会,堂堂正正地较量一次。”
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