2023年左右，杭州会出现一组（两台）大家伙，占地89亩。它们名叫“CHIEF”（首领），学名：超重力离心模拟与实验装置（Centrifugal Hypergravity and Interdisciplinary Experiment Facility，简称“CHIEF”）。
近日，国家发改委正式批复：浙江大学将牵头建设超重力离心模拟与实验装置国家重大科技基础设施，项目选址杭州未来科技城，这是在浙江省建设的首个国家重大科技基础设施项目。
CHIEF装置建成后，将成为全世界容量最大、应用范围最广的综合超重力多学科实验平台，总投入将超过20亿元人民币。
超重力，压缩时空
CHIEF项目首席科学家中国科学院院士、浙江大学建筑工程学院陈云敏教授带我们去看了一个现有的超重力离心机，它在浙大建工实验大厅的地底下，是一个离心加速度达到150倍重力加速度的超重力离心机“ZJU400”。和未来的CHIEF相比，它可能是迷你版了。
HIEF装置主体部分由两台离心机和六座超重力实验舱构成。 像“ZJU400”一样，CHIEF主体部分的样子，很像人的上半身，有一个身子，两条手臂。 未来两台主机，一台为“高负载低加速度离心机”，离心加速度范围是10g~600g，最大容量超过1500重力加速度吨，有效回转半径10米——也就是一条手臂就有10米长，可搭载16台实验装置； 另一台是低负载高加速度离心机，离心加速度范围为600—1500倍重力加速度，容量1500重力加速度吨，有效回转半径4.2m，可搭载4台实验装置。 CHIEF离心机容量超过1500重力加速度吨，最大离心速度达1500倍重力加速度，最大负载超过30吨。 超重力离心机有什么特异功能？它能压缩时空，一眼万年。 在地球重力场的作用下，不同密度的物质之间发生着相对运动小到合金熔体里的晶核运动，大到地球内部不同圈层物质的组成，都受着重力场这只“看不见的手”的支配。 例如在重力的驱动下，比较重的铁和铁合金逐渐运移到地球深部核心，而石英、橄榄石等较轻的岩土体和矿物则逐渐运移到地球表层。越往深处，岩土体的密度增大，承重能力也逐步增加。 如果重力强度发生变化，会产生很多神奇的效应。首先，超重力增大了物质的体积力，能产生缩尺作用。举个例子，例如科学家想要知道100米高大坝的失稳性状，只需要造1米高的模型，加上100倍重力加速度的超重力，就能模拟实际效果。 其次，超重力增大了不同物质之间相对运动的驱动力，从而产生缩时作用。比如超重力场下的爆气试验，超重力增大了气泡的运动速度，加速了相分离。 所以，超重力具有两种基本科学效应：时空压缩和相分离加速的作用。 陈云敏教授介绍，建成后的CHIEF，将构建瞬态到万年时间尺度、从原子级到千米级空间尺度、从常温常压到高温高压等多相介质物质运动的实验环境，具备单次实验再现岩土体千米尺度演变与灾变、污染物万年历时迁移、获取千种材料成分的实验能力。 “该设施将是一个多学科交叉综合体系，建成后可为深海深地资源开发、防灾减灾、废弃物地下处置、新材料制备等领域的研究提供有力支撑。”陈云敏教授介绍，实验舱所搭载的20多个实验装置中，有6个为世界首创。
