中國第一顆核彈真的是用算盤算的嗎?
中國第一顆核彈真的是用算盤算的嗎?
相信很多朋友都在很多文學和影視作品里,中國科學家在研究“兩彈一星”時都是拿著算盤進行計算,但事實上這并不是實際情況,要知道核武器那種復雜的計算是根本不可能用算盤就能完成。
設計原子彈必須計算多維偏微分方程,偏微分方程在代數上無法求解,必須通過線性方程矩陣用遞歸方式近似求解。因為是遞歸計算,所以計算結果極度依賴于初始條件和矩陣點的設置,往往達到一個點的收斂結果需要數千個循環,計算精度越高,矩陣越大,對計算機的速度要求越高。這就是現代巨型計算機的用途。在沒有計算機的情況下,只有用人組成矩陣來完成矩陣計算,每人負責一個點,精確的計算就可以得到方程需要的結果,所以就有了許多科研人員一起打算盤的畫面。
早期計算機
其實中國的原子彈和氫彈在理論設計時一直都在用著國內性能最先進的電子計算機。1958年中科院研制出中國第一臺半導體大型計算機103機(每秒運算2500次),1959年運算速度達到每秒1萬次的104機也研發成功,并立即投入了原子彈的理論計算工作。除了北京,當時位于上海的華東計算所也是中國核武器理論的計算重鎮,特別是所內的J501計算機(運算速度為每秒5萬次),更是堪稱中國突破氫彈理論設計瓶頸的“大功臣”。
其實華東所的J501計算機原本是于敏用來研究加強型原子彈的,真正用于突破氫彈原理的反而是北京中科院的119計算機。由于第一顆原子彈試爆后美蘇對華核訛詐不斷加劇,中國科學家們在遲遲無法突破氫彈原理的情況下,被迫先搞一個威力在100萬噸TNT當量的加強型原子彈來給國家“壯聲勢”(當時把這一目標簡稱為“1100”)。但在1965年10月的一次計算中,由于組員把密度參數填錯了,J501計算機意外得出了一個威力高達300多萬噸TNT當量的“氫彈”結果,這時于敏等人才發現:設計氫彈,原來最重要因素之一是大幅提高熱核材料的密度。之后經過1966年底程開甲參與的氫彈原理試驗,中國被證實確實突破了氫彈技術,這也是在1967年的全當量氫彈試驗中中國敢于直接空投氫彈試爆的原因所在。
投擲氫彈的轟6甲改中國當時設計原子彈和氫彈的重要技術指標是能被轟6甲轟炸機攜帶,但1969年3月中蘇“珍寶島”事件發生后,由于中國面臨蘇軍可能大規模入侵的危險,考慮到戰術核武器是消滅蘇軍坦克集群的最佳利器,中國又提出將便于突防的強5飛機改造為空投小當量戰術核武器的運載機。南昌飛機廠以于登根為首的“119”設計組,仿照當時美軍F-4“鬼怪II”戰斗機掛載AIM-7“麻雀”空空導彈的半埋式機腹彈射式掛架的結構形式,也將強5飛機的內置彈艙改造為了向內凹入的半埋式彈艙,而氫彈則以半埋半露的方式掛在了強5飛機的機腹掛架上,掛架上則安裝有兩個以火藥爆燃彈作為掛彈鉤的推脫裝置,從而確保氫彈不會撞到強5飛機上。
強5飛機采用的是一種特殊的上仰投彈方式,即飛機在接近目標區時,改為以45度角向上急速爬升至1200米高度投彈,氫彈以拋物線彈道落向目標,而強5飛機則以一個半跟斗機動動作,迅速向反方向加速飛行脫離。但即使這樣,也不過僅僅多爭取到一分鐘而已。1972年1月,中國空軍空五師飛行員楊國祥駕駛一架強5甲飛機,成功投擲了一枚代號為“狂飆一號”的小型氫彈并爆炸。其實這次氫彈試驗原本在1971年底就準備進行,當時楊國祥駕駛的0266號強5飛機由于掛彈架裝置失靈而未能將氫彈甩投出去,還被迫帶彈返回馬蘭機場,差點將整個馬蘭基地給炸毀。
我國第一顆核彈真的是用算盤這樣的傳統手工計算方法算的,不僅是我國,美國、前蘇聯、法國、英國的第一顆原子彈也是通過傳統手工計算方法算的,因為那個時候計算機技術剛剛問世,可靠性還很差,科學家們只能組織起由一群具有數學天賦的人才來進行參數計算,而且除了原子彈以外,其他的衛星、火箭、導彈甚至登月計劃都是通過傳統手工計算方法算的。
世界上只有我國的第一顆原子彈使用算盤計算的原因是美、蘇、法、英都不會用算盤,所以他們的基礎計算只能是筆和草稿結合計算尺,而我國則可以在使用筆和草稿結合計算尺的同時加入算盤,以此來提高計算效率,因此說我國第一顆原子彈是用“算盤算出來的”并不夸張,如果美蘇等國科學家也會用算盤,那么他們的第一顆原子彈同樣要用算盤來算的。
包括算盤在內的傳統計算方法以及計算員永遠不會被先進的計算機技術取代,因為在未來戰爭中所有的高科技都有完全失效的可能性,如果不建設一支掌握包括算盤在內的傳統計算工具的人才隊伍,那么在面對毀滅性戰爭時將會處于絕對劣勢,只有建設這樣的人才隊伍才能在絕境下保持一定的反擊能力。
將來量子計算機實現實用化以后,我們的生活方式將會發生天翻地覆的改變,即便如此,像算盤這樣的傳統計算工具以及掌握算盤計算技能的人才同樣不會被量子計算機完全取代。
中國的第一顆核彈1964年10月16日,中國自行研制的第一顆原子彈爆炸成功 。1967年6月17日,中國又成功地進行了首次氫彈試驗,打破了超級大國的核壟斷、核訛詐政策,為中華人民共和國作出了巨大貢獻。
核彈的分類:核彈是指能進行核裂變或核聚變反應、并具有大規模破壞效應的武器。核彈包括:
1、按結構原理分:原子彈、氫彈、氫鈾彈、特殊性能核武器(如中子彈、核同質異能武器、反物質武器等)。
2、按作戰使用范圍分:戰略核武器、戰術核武器、戰區核武器。
3、按配用的武器分:核導彈、核地雷、核炸彈、核炮彈、核魚雷、核深水炸彈等。
核彈種類:
1、原子彈:
核武器之一,是利用核反應的光熱輻射、沖擊波和感生放射性造成殺傷和破壞作用,以及造成大面積放射性污染,阻止對方軍事行動以達到戰略目的的大殺傷力武器。主要包括裂變武器(第一代核武,通常稱為原子彈)和聚變武器(亦稱為氫彈,分為兩級及三級式)。亦有些還在武器內部放入具有感生放射的氫元素,以增大輻射強度擴大污染,或加強中子放射以殺傷人員(如中子彈)。
2、氫彈:
核武器的一種,是利用原子彈爆炸的能量點燃氫的同位素氘(D)讀音(dāo)、氚(T)讀音(chuān)等質量較輕的原子的原子核發生核聚變反應(熱核反應)瞬時釋放出巨大能量的核武器,又稱聚變彈 、熱核彈、熱核武器。氫彈的殺傷破壞因素與原子彈相同,但威力比原子彈大得多。原子彈的威力通常為幾百至幾萬噸級TNT當量,氫彈的威力則可大至幾千萬噸級TNT當量。還可通過設計增強或減弱其某些殺傷破壞因素,其戰術技術性能比原子彈更好,用途也更廣泛,其爆炸達到的溫度約為100億度,亦即太陽中心溫度的1000倍。
3、中子彈:
中子彈(neutron bomb)中子彈是一種以高能中子輻射為主要殺傷力的低當量小型氫彈。只殺傷敵方人員,對建筑物和設施破壞很小,也不會帶來長期放射性污染,盡管從來未曾在實戰中使用過,但軍事家仍將之稱為戰場上的“戰神”──一種具有核武器威力而又可用的戰術武器。 一般氫彈(三相彈)由于加一層貧鈾(鈾-238)外殼,氫核聚變時產生的中子被這層外殼大量吸收,產生了許多放射性沾染物。而中子彈去掉了外殼,核聚變產生的大量中子就可能毫無阻礙地大量輻射出去,同時,卻減少了光輻射、沖擊波和放射性污染等因素。
4、三相彈:
三相彈也稱“氫鈾彈”。以天然鈾作外殼,其放能過程為裂變-聚變-裂變三階段的氫彈。在熱核裝料外包上一層鈾238外殼,聚變反應時,產生的高能中子使外殼的鈾238起裂變反應,釋放出更多的能量。爆炸威力十分巨大。
5、核導彈:
顧名思義,指的是具有攜帶核彈頭的能力、并能夠達成遠距離核彈投送任務的導彈。分為戰術核導彈和戰略核導彈。具有多種發射方式,戰術核導彈可從戰艦、潛艇、飛機等平臺上發射,戰略核導彈的發射方式則有固定發射井,車載,潛射,機載等。
結語:如果未來真的爆發大規模戰爭,那將會是毀天滅地的核戰爭無異,屆時任何高科技都會在核爆中失效,當人類重回石器時代以后,那些包括算盤在內的計算工具以及那些掌握傳統計算技術的人們將會成為人類重新崛起的希望,所以希望更多的國人重視珠算學習以及重視珠算人才的培養。