https://arxiv.org/html/2609.26742v1
https://arxiv.org/html/2609.26742v1
1967年物理学家Harold Grad 提出：“在三维非对称且有压力梯度的情况下不可能存在完
美平滑的电浆平衡”
数年来这猜想如幽灵一般打击工程师实现可控核融合的信心
特别是核融合装置的仿星器方案
因为仿星器为追求电浆稳定性而放弃对称性
装置被设计成复杂3D扭曲结构
如果Grad猜想是对的
不管工程师怎么优化都不可能做到完美平衡
那么超级电脑给的设计只能是近似解
实际运作中会出现导致电浆泄漏的奇异点
对于目前进展最快且最易达成平衡的托卡马克方案来说
托卡马克虽然理论上是二维轴对称的
但是现实中没有托卡马克装置是完美对称的
若猜想成立
那么磁铁线圈的微小制造误差、诊断设备的开孔、内部电浆的微观扰动都会摧毁完美的平
衡
最近有两个团队找到了三个猜想的反例
在GPT-6 Astra引导下
Matt Landreman团队求解 Grad-Shafranov方程的三维推广版(理想磁流体力学的力平衡方
程)时没有试图去解复杂的非线性偏微分方程
而是采用逆向构造法
他先假设一组没有轴对称或螺旋对称的扭曲环面几何形状（可用简单三角函数表示）
他成功证明只要适当设定磁场的分量并使其成为由x,y,z多项式、指数、三角函数组成的
初等函数
就能完美满足猜想条件
为此他构造了两个反例
一种是磁力线绕一圈后会自我闭合
另一种则是无限绕行永不闭合
https://i.mopix.cc/4dV4AR.jpg
https://i.mopix.cc/mlmVph.jpg
两者都证明不对称的完美平衡完全可行
Gomez-Serrano, Liehr ,Taylor团队则是用近代流体力学分析不稳定性的工具-MHD平衡方
程与稳定不可压缩流体的欧拉方程在数学上具有完全相同的形式（磁场对应流速，压力对
应总伯努利能量）
在他们构造出的反例中
磁力线是以最短路径闭合（绕着环面的短轴圈）
https://i.mopix.cc/EWpSpj.jpg
他们严格证明:此结构下即使引入完全不对称的3D微小扰动
依然能完整保留电浆平衡的平滑性
破除猜想的紧箍咒后
工程师在设计核融合装置时不再需要担心微小的制造误差
设计时可参考反例
直接逆向得出曲线更平缓、更宽容、更容易制造的下世代超导线圈
核融合电厂的磁铁线圈安装精度可从毫米放宽到公分
这将使商用仿星器的建造速度提升数倍
成本降低数十亿美元
预计将使商用仿星器核融合发电厂的商转时间提前 5 至 10 年