新冠肺炎從爆發以來,在短短兩個月時間內,就已經迅速傳遍全世界200多個國家和地區,據統計,截止本月30日,全世界新冠肺炎確診病例已經累計到65萬例!
從目前的情況來看,境外的新冠肺炎疫情比中國嚴重得多,其中境外確診數最高的依次是美國、意大利、西班牙!
在主機圈子中奇游聯機寶是比較有名氣的,因為奇游是國內最早出加速盒子的廠商,在先入為主的優勢下,奇游聯機寶一路走來獲得了非常多粉絲,我也正是其中之一。
▋7天吸金3.3億元,騰訊《天涯明月刀》手游打破上市首周收入記錄
除了榜單成績外,Sensor Tower在10月26日公開了另一個能說明游戲熱度的數據:近5000萬美元(折合人民幣約3.3億元)。
▋30天吸金2.45億美元,《原神》成為近期全球收入Top 1
據Sensor Tower分析,自9月28日上市以來,米哈游《原神》迅速成為全球最受歡迎的游戲之一,并在30天內吸金2.45億美元。需要注意的是,這份統計不包括《原神》在PC端和主機端的收入。也就是說,這款游戲的總收入應該比這個數據更多。
上市首周,該游戲在全球App Store和Google Play的收入已經達到6000萬美元。此后,隨著10月20日新角色發布,這款游戲當日就登上了9個國家的暢銷榜第一。
在9月28日上市后的30天中,《原神》全球手游收入達到了2.45億美元,位列第一;騰訊《王者榮耀》位列第二,收入2.16億美元;《和平精英》和《PUBG Mobile》位列第三,收入1.95億美元;Niantic《Pokémon GO》位列第四,收入1.22億美元;Mixi《怪物彈珠》(Monster Strike)位列第五,收入1.07億美元。
這已經是《2077》公布以來第三次跳票。在這之前,CDPR曾承諾不會再跳票,還發布過游戲開始進廠壓盤的消息,這讓大多數人都覺得這波穩了。
不過鑒于騰訊收購了酷我
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回旋加速器和穩相加速器的加速過程中,粒子軌道半徑由小到大變化,磁鐵需要覆蓋很大的面積,大型磁鐵需要使用巨量的銅材、鋼材并消耗很高的功率,這限制了加速器能量的進一步提升,一般的等時性回旋加速器能量僅延伸到中能區范圍。為了克服這個問題,讓我們重新回顧之前電子感應加速器的平衡軌道,假定我們仍然采用類似回旋共振的辦法,但將束流的軌道固定,只需要初始束流具備一定的能量,就可以不斷升高磁場來約束不斷加速的束流,這樣就可以只在環形軌道上布置磁鐵,省去大量的代價;整塊環形磁鐵的加工安裝仍然存在困難,進一步的將整塊環形磁鐵分離為多塊磁鐵,中間用直線真空管道連接,這樣就形成了一種新的加速器類型:同步加速器(圖7)。同步加速器一般都需要前級加速器作為注入器,其本身也可以不為粒子升能而只是存儲粒子以供實驗,此時稱為儲存環。相對論性粒子束在磁場中受力彎轉的時候發出強大的輻射,覆蓋長頻段、具備高亮度和高準直性等優點,這種輻射最早就是在同步加速器中發現的,因此被稱為同步輻射。
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現在,補幾個,看看,世界變化。
圖4 世界同步輻射光源的分布
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顯然,粒子加速器設計和建造的基本宗旨是為了定制具有指定品質的帶電粒子束,以下稱為束流(beam,束流也可用來指代光子束),一個beam可能由若干個束團(bunch)組成。一臺粒子加速器的基本構成必然包括粒子源、加速電場、傳輸裝置和粒子利用端,例如,一臺老式CRT顯示器就是一臺加速器,從電子槍中打出電子,由石墨電極提供高壓加速,經過偏轉線圈打在熒光屏上發光。
圖2 第一張黑洞照片。結合世界各地的射電望遠鏡同時協調,形成口徑等效于地球直徑的虛擬望遠鏡,全球30多個研究所的200多位科研人員參與。
在諸多不同類型的大科學裝置中,粒子加速器具有相當獨特的地位。一方面,歷史上,最初的大科學裝置大多是用于基礎物理研究的加速器,其發展也推動了諸多新技術的產生,“互聯網和第三次科技革命誕生于加速器實驗室”已經是為科學家們津津樂道的入門小故事。另一方面,從機理上來說,與其他一些裝置不同,加速器大科學裝置往往不直接觀察、測量和記錄科學事件,而是先“制造事件”,再進行觀測。典型的如各類對撞機,是先加速粒子進行對撞,然后探測產生的事例;各種同步輻射光源則是先加速電子并產生光,再用光作為顯微工具。這種機理是粒子加速器在物理學、化學、材料和生物學等多個不同學科的前沿均發揮重大作用的前提。迄今為止有四分之一到三分之一的諾貝爾科學獎與加速器有關,特別是在物理學和化學獎中可能達到一半。
很容易想到直接利用直流高壓電場來加速粒子,這就是最早出現的加速器類型:高壓加速器,包括靜電加速器和倍壓加速器等。這種加速器最關鍵的原理當然是如何產生和維持高壓。電氣工程學的發展曾為早期高壓加速器的發展提供了保障,例如1929年荷裔美國科學家范德格拉夫(Van de Graaff)發明的范德格拉夫起電機,它可以提供幾兆伏的高壓。完善和發展這項發明的人包括MIT教授屈潤普(John G. Trump),我國核物理和加速器事業的開拓者之一趙忠堯先生在他的幫助下學習了靜電加速器的知識,回國后利用他支援的退役加速器部件建成了我國第一臺靜電質子加速器。在當前,這位屈潤普教授的侄子遠遠比他更為有名,他的姓如今被翻譯為“特朗普”。
這個條件顯然不適用于相對論條件下的高速粒子。考慮到相對論效應,經典回旋加速器的改進方向有二:在等時性回旋加速器中,高頻電場不變,磁場的平均強度沿半徑方向與離子的能量同步增長,使離子的旋轉周期在加速過程中始終保持恒定,不隨能量而變,從而保證回旋的等時性;在同步回旋加速器中,則是高頻加速電壓與粒子回旋頻率的變化同步,從而保證始終與粒子共振。這兩種方法分別要求對磁鐵的精密加工和對高頻的精確控制,因此直到20世紀四五十年代后計算機、精密加工和微波高頻技術成熟之后才得到迅速的發展,并使得離子加速器進入中能階段。其中,同步回旋加速器也叫做穩相加速器,其得名是因為40年代發現的“自動穩相原理”,該原理保證了絕大部分共振型加速器中相位、能量與理想粒子稍有偏差的粒子也能一同被穩定加速,從而獲得較大的電流。回旋加速器和穩相加速器的磁場一般來說都是固定不變的。
從之前的總結中,我們可以簡單地推出結論,粒子加速器的核心問題有二:第一,如何加速?第二,如何聚焦和提高束流品質?延伸開來,還有兩個拓展性的關鍵問題:如何獲得初始的注入粒子束?如何測量粒子束,使我們知道它的品質符合要求?實際上,我們可以說,束流物理與加速器技術的絕大部分工作,都是圍繞這四個問題所展開的。在美國物理學會中,為此單獨成立了束流物理部門,其地位與凝聚態物理、粒子物理等地位相當(Division of Physics of Beams),出現了很多優秀的加速器物理學家。
強聚焦的好處如此巨大,對應的代價自然也十分沉重。最典型、最首要的問題是動力學性能如動力學孔徑和動量接受度等的惡化。以動力學孔徑為例,我們知道粒子在加速器中是沿著軌道振蕩的,那么,其橫向振蕩存在一個穩定區,我們稱之為“動力學孔徑”,躍出粒子動力學孔徑的粒子就會丟失。在下一代大科學裝置中,為了提供強聚焦,四極鐵的強度大為提升,所產生的束流“色品”需要補償;簡單來說可以理解為,把四極鐵當成光學中的透鏡,四極鐵越強,動量不同的粒子經過四極鐵后的偏差就越大,類似透鏡中的色散現象,絕對值大的負色品會導致束流丟失。為了補償色品,需要增大六極鐵等非線性元件的強度,而強大的非線性將導致動力學性能急劇惡化。首先是難以獲得很好的動力學孔徑,一般來說,目前正在設計的大型儲存環光源的動力學孔徑常常只有2-5毫米,與現有的同步輻射光源相比小了一個數量級;對于在研的下一代正負電子對撞機,動力學孔徑甚至難以優化到10σ以上(σ為束團橫向尺寸)。其次,孔徑等動力學性能指標的下滑會導致現有的多種成熟技術無法繼續采用,甚至束流壽命等相關的束流品質指標也會下降。
首先,某些時候存在著“重政治,輕科學”的傾向。如歐洲的LHC建造完成后,其運行設置了若干個階段性指標,如試運行Pilot、標準運行Nominal以及遠期目標Ultimate,并不認為沒有達到Ultimate指標就不可通過驗收。而我國的科學工程建設或大型設備研發,某些時候可能預先設置特別搶眼的指標,也沒有分步的調試計劃,最終驗收嚴格遵循指標自然困難重重。而如果不設置超額指標,又難以爭取立項。來自政治習慣和競爭機制的壓力可能是大部分科研工作者都經歷過的考驗。
其次,很多時候存在著“重建設,輕運維”,“重首次,輕升級”的“一步到位”思想,對大裝置首次運行的指標特別重視,而對后續持續升級的支持不足,影響了工程科學性、先進性的保持和總體效益的發揮。事實上,大科學裝置是長期運行中取得收益的設施,在此期間要不斷地通過調試和規模不等的升級保持其性能維持在領域前沿,才能充分發揮其作用。
最后,現行體制下工程人才隊伍嚴重缺乏。我國科學界優秀的論文越來越多、很多領域優秀乃至杰出的俊才層出不窮,但對大科學工程的人才培養則相對滯后。以加速器光源為例,我國在化學、生物學和材料科學領域人才濟濟,不少省屬高校都有領軍學者,工程建成后的用戶專家隊伍是相對能夠保證的;而其前提條件,即能夠拓展新工程方向、保障工程建成、不斷改進提升其性能的工程專家卻極大不足,2011年至2019年間,全國粒子加速器大科學裝置領域僅有6人入選“四青”級國家人才計劃。其后果顯而易見:一來,在高校待遇看帽子與論文、職稱競爭日益激烈化和殘酷化的今天,高校中培養和吸引工程技術人才日益困難;二來,產業界加速器人才日益受歡迎的情況下,加速器專業的招生總體上仍可勉強保證,但畢業后進入科研單位工作的比例和質量總體呈下滑趨勢。