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(xué)和影視作品里,中國科學(xué)家在研究“兩彈一星”時都是拿著算盤進(jìn)行計算,但事實上這并不是實際情況,要知道核武器那種復(fù)雜的計算是根本不可能用算盤就能完成。
設(shè)計原子彈必須計算多維偏微分方程,偏微分方程在代數(shù)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(jié)果極度依賴于初始條件和矩陣點的設(shè)置,往往達(dá)到一個點的收斂結(jié)果需要數(shù)千個循環(huán),計算精度越高,矩陣越大,對計算機(jī)的速度要求越高。這就是現(xiàn)代巨型計算機(jī)的用途。在沒有計算機(jī)的情況下,只有用人組成矩陣來完成矩陣計算,每人負(fù)責(zé)一個點,精確的計算就可以得到方程需要的結(jié)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(jī)
其實中國的原子彈和氫彈在理論設(shè)計時一直都在用著國內(nèi)性能最先進(jìn)的電子計算機(jī)。1958年中科院研制出中國第一臺半導(dǎo)體大型計算機(jī)103機(jī)(每秒運算2500次),1959年運算速度達(dá)到每秒1萬次的104機(jī)也研發(fā)成功,并立即投入了原子彈的理論計算工作。除了北京,當(dāng)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(zhèn),特別是所內(nèi)的J501計算機(jī)(運算速度為每秒5萬次),更是堪稱中國突破氫彈理論設(shè)計瓶頸的“大功臣”。
其實華東所的J501計算機(jī)原本是于敏用來研究加強(qiáng)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(jī)。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(xué)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(dāng)量的加強(qiáng)型原子彈來給國家“壯聲勢”(當(dāng)時把這一目標(biāo)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(shù)填錯了,J501計算機(jī)意外得出了一個威力高達(dá)300多萬噸TNT當(dāng)量的“氫彈”結(jié)果,這時于敏等人才發(fā)現(xiàn):設(shè)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(jīng)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(shù),這也是在1967年的全當(dāng)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(dāng)時設(shè)計原子彈和氫彈的重要技術(shù)指標(biāo)是能被轟6甲轟炸機(jī)攜帶,但1969年3月中蘇“珍寶島”事件發(fā)生后,由于中國面臨蘇軍可能大規(guī)模入侵的危險,考慮到戰(zhàn)術(shù)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(qiáng)5飛機(jī)改造為空投小當(dāng)量戰(zhàn)術(shù)核武器的運載機(jī)。南昌飛機(jī)廠以于登根為首的“119”設(shè)計組,仿照當(dāng)時美軍F-4“鬼怪II”戰(zhàn)斗機(jī)掛載AIM-7“麻雀”空空導(dǎo)彈的半埋式機(jī)腹彈射式掛架的結(jié)構(gòu)形式,也將強(qiáng)5飛機(jī)的內(nèi)置彈艙改造為了向內(nèi)凹入的半埋式彈艙,而氫彈則以半埋半露的方式掛在了強(qiáng)5飛機(jī)的機(jī)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(qiáng)5飛機(jī)上。
強(qiáng)5飛機(jī)采用的是一種特殊的上仰投彈方式,即飛機(jī)在接近目標(biāo)區(qū)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(biāo),而強(qiáng)5飛機(jī)則以一個半跟斗機(jī)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(qiáng)5甲飛機(jī),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(zhǔn)備進(jìn)行,當(dāng)時楊國祥駕駛的0266號強(qiáng)5飛機(jī)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(jī)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(tǒng)手工計算方法算的,不僅是我國,美國、前蘇聯(lián)、法國、英國的第一顆原子彈也是通過傳統(tǒng)手工計算方法算的,因為那個時候計算機(jī)技術(shù)剛剛問世,可靠性還很差,科學(xué)家們只能組織起由一群具有數(shù)學(xué)天賦的人才來進(jìn)行參數(shù)計算,而且除了原子彈以外,其他的衛(wèi)星、火箭、導(dǎo)彈甚至登月計劃都是通過傳統(tǒng)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(chǔ)計算只能是筆和草稿結(jié)合計算尺,而我國則可以在使用筆和草稿結(jié)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(xué)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(nèi)的傳統(tǒng)計算方法以及計算員永遠(yuǎn)不會被先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)取代,因為在未來戰(zhàn)爭中所有的高科技都有完全失效的可能性,如果不建設(shè)一支掌握包括算盤在內(nèi)的傳統(tǒng)計算工具的人才隊伍,那么在面對毀滅性戰(zhàn)爭時將會處于絕對劣勢,只有建設(shè)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(jī)實現(xiàn)實用化以后,我們的生活方式將會發(fā)生天翻地覆的改變,即便如此,像算盤這樣的傳統(tǒng)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(jī)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(jìn)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(xiàn)。
核彈的分類:核彈是指能進(jìn)行核裂變或核聚變反應(yīng)、并具有大規(guī)模破壞效應(yīng)的武器。核彈包括:
1、按結(jié)構(gòu)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(zhì)異能武器、反物質(zhì)武器等)。
2、按作戰(zhàn)使用范圍分:戰(zhàn)略核武器、戰(zhàn)術(shù)核武器、戰(zhàn)區(qū)核武器。
3、按配用的武器分:核導(dǎo)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(yīng)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(dá)到戰(zhàn)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(nèi)部放入具有感生放射的氫元素,以增大輻射強(qiáng)度擴(kuò)大污染,或加強(qiáng)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?xì)涞耐凰仉―)讀音(dāo)、氚(T)讀音(chuān)等質(zhì)量較輕的原子的原子核發(fā)生核聚變反應(yīng)(熱核反應(yīng))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(dāng)量,氫彈的威力則可大至幾千萬噸級TNT當(dāng)量。還可通過設(shè)計增強(qiáng)或減弱其某些殺傷破壞因素,其戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能比原子彈更好,用途也更廣泛,其爆炸達(dá)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(dāng)量小型氫彈。只殺傷敵方人員,對建筑物和設(shè)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(zhàn)中使用過,但軍事家仍將之稱為戰(zhàn)場上的“戰(zhàn)神”──一種具有核武器威力而又可用的戰(zhàn)術(shù)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(chǎn)生的中子被這層外殼大量吸收,產(chǎn)生了許多放射性沾染物。而中子彈去掉了外殼,核聚變產(chǎn)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?nèi)A段的氫彈。在熱核裝料外包上一層鈾238外殼,聚變反應(yīng)時,產(chǎn)生的高能中子使外殼的鈾238起裂變反應(yīng),釋放出更多的能量。爆炸威力十分巨大。
5、核導(dǎo)彈:
顧名思義,指的是具有攜帶核彈頭的能力、并能夠達(dá)成遠(yuǎn)距離核彈投送任務(wù)的導(dǎo)彈。分為戰(zhàn)術(shù)核導(dǎo)彈和戰(zhàn)略核導(dǎo)彈。具有多種發(fā)射方式,戰(zhàn)術(shù)核導(dǎo)彈可從戰(zhàn)艦、潛艇、飛機(jī)等平臺上發(fā)射,戰(zhàn)略核導(dǎo)彈的發(fā)射方式則有固定發(fā)射井,車載,潛射,機(jī)載等。
結(jié)語:如果未來真的爆發(fā)大規(guī)模戰(zhàn)爭,那將會是毀天滅地的核戰(zhàn)爭無異,屆時任何高科技都會在核爆中失效,當(dāng)人類重回石器時代以后,那些包括算盤在內(nèi)的計算工具以及那些掌握傳統(tǒng)計算技術(shù)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(xué)習(xí)以及重視珠算人才的培養(yǎng)。