超重力实验装置启动核心设备，助力教育创新与科学探索。
在杭州城西科创大走廊的核心区域，位于地面以下15米的地下大厅中，一台巨大的旋臂开始缓缓启动，并逐渐加速。实验舱内，正承受着300个g（常重力）的极端加速度，使物质的运动以“一眼万年”的速度进行。随着轰鸣声响起，浙江省首个国家大科学装置——超重力离心模拟与实验装置（以下简称“CHIEF”）的核心设备近日正式投入运行。
由浙江大学牵头建设的CHIEF被《物理世界》杂志评价为“全世界能力最强的离心机”。目前，率先开机运行的CHIEF1300容量达到1300g·t（重力加速度·吨），刷新了全球纪录。 这一成就标志着我国在高端实验设备研发领域迈出了重要一步。CHIEF的建成不仅体现了我国在工程技术上的实力，也展现了科研团队在复杂系统集成方面的高水平能力。其强大的离心能力将为材料科学、生物工程等领域的研究提供强有力的支持，有助于推动相关学科向更深层次发展。同时，这也为我国在全球科技竞争中增添了新的砝码，彰显了国家在基础科学研究方面的战略眼光和投入力度。
什么是超重力？过山车急速下坠时的失重感和眩晕、飞机爬升时胸口的压力，都是人们日常生活中可以感受到的超重力现象。但在CHIEF实验舱中，研究人员能够将这些体验成百上千倍地增强，从而模拟现实中难以直接观察的极端条件。“我们希望通过调节离心加速度和负载，构建从瞬时变化到数万年、从原子尺度到千米尺度、从常温常压到高温高压的多相介质运动实验环境。”CHIEF首席科学家、中国科学院院士、浙江大学教授陈云敏表示，该装置能够让地质演变、山体滑坡、海底能源开发、新材料凝固等过程在实验室中被加速展现。
作为承前启后的“模型机”，CHIEF1300实现了从150g到300g的最大加速度跃升，旋转半径从4.5米增加到6米，容量更是从400g·t提升到1300g·t。总工程师凌道盛介绍，团队为此创造性地提出了“上下两端支撑、三导液压轴承”的结构体系，并自主研发了全球最大法兰直径的真空温控系统，以解决高速运转下巨量热量散除的难题。“CHIEF1300配备了不平衡力动态调节系统，可以在实验过程中自动补偿，保证高速旋转时的稳定性。”他说，这为未来开展更复杂的动态实验奠定了基础。
这一“超级机器”的问世并不容易。其超高速运行、更长的机械臂以及更为严苛的工作环境，意味着没有任何现成的经验可以参考。为确保设备的稳定运行，研发团队开展跨学科合作，从结构设计、真空密封、动态平衡到材料工艺等多个方面都必须突破技术瓶颈。“这台机器的每一次运转，都凝聚着数百位科研人员的智慧与努力。”项目团队成员感慨地说。浙江大学多学科平台汇聚了来自土木工程、控制科学、软件开发、能源以及材料等领域的科学家和工程师，他们通过跨界融合的思维方式，为CHIEF这一复杂系统提供了全新的解决方案。
随着CHIEF核心设备的启用，18套自主研制的机载实验装置一并亮相。其中6台为国际首创，12台达到国际领先水平。它们犹如CHIEF的“十八般武艺”，为不同学科的探索提供支撑——造波造啸及重力流实验装置可以模拟20米高的海啸与海床相互作用，揭示海底灾变机理；深海高压温控实验装置能够真实再现天然气水合物开采过程，为能源开发提供关键数据；超重力振动台是国际上振动能力最强的同类设备，可揭示百米尺度复杂场地的地震灾变规律；超重力定向凝固熔铸炉为新材料研发开辟新途径，制备出更致密、更优质的合金材料；500公里/小时高铁路基动力效应装置则将为高速铁路建设提供科学验证。在高速运转的离心机中，多因素叠加作用，研究人员得以探索常规实验条件下无法触及的科学前沿。陈云敏形象地比喻：“就像让孙悟空在离心机里翻筋斗。”
CHIEF不仅是科学探索的工具，更是国家战略需求的支撑。防灾减灾、能源开发、城市建设、材料创新……这些急需突破的领域都能在“超重力场”中找到研究路径。教育部在加快CHIEF建设的同时，已发函支持组建“国家超重力场科学中心（筹）”。浙江大学也成立了超重力科学与技术研究院，汇聚多学科力量，共同推动交叉研究。《物理世界》评论称，CHIEF的建设使我国在超重力科学领域“一步跨入世界前列”。
