至今,美國人可能都還在琢磨一個(gè)問題:一個(gè)連國門都沒邁出過的中國人,沒用過超級(jí)計(jì)算機(jī),手里只有算盤和紙筆,憑什么能搞出顛覆物理學(xué)界認(rèn)知的“于敏構(gòu)型”?
在六十年代的核武俱樂部里,游戲規(guī)則是美國人定的。
他們提出的“T-U構(gòu)型”被認(rèn)為是氫彈設(shè)計(jì)的唯一“圣經(jīng)”,想造氫彈,似乎除了照抄這條路別無選擇。
這條路的核心,是一種叫“氚”的玩意兒,金貴、稀有,還特別不好伺候。
美國的第一顆氫彈裝置“邁克”,為了伺候這點(diǎn)“氚”,體重高達(dá)62噸,像座小山,根本談不上是武器,頂多算個(gè)一次性的物理實(shí)驗(yàn)裝置。
當(dāng)時(shí)的世界普遍認(rèn)為,能解開氫彈密碼的,必然是那些常年在海外頂尖學(xué)府浸泡,用著最好實(shí)驗(yàn)設(shè)備的科學(xué)家。
可歷史偏偏開了個(gè)大玩笑,它選擇了一個(gè)叫于敏的“國產(chǎn)土專家”,一個(gè)從未留洋的純粹的中國學(xué)者。
一沒資料二沒電腦
故事的開局對中國來說,簡直是地獄難度。
當(dāng)錢三強(qiáng)在1961年找到于敏,交給他氫彈理論預(yù)研這個(gè)任務(wù)時(shí),于敏面對的不是一張白紙,而是一片真空。
國際上,美蘇把氫彈技術(shù)列為最高機(jī)密,任何數(shù)據(jù)和思路都嚴(yán)密封鎖,蘇聯(lián)甚至撤走了所有專家,連試驗(yàn)基地的門都對中國人關(guān)上了。
整個(gè)中國當(dāng)時(shí)只有一臺(tái)大型電子計(jì)算機(jī),運(yùn)算速度每秒一萬次,聽著唬人,但這點(diǎn)寶貴的計(jì)算資源,95%以上都要分配給更緊急的農(nóng)業(yè)、經(jīng)濟(jì)和航天項(xiàng)目。
留給氫彈研究團(tuán)隊(duì)的,連5%都不到。
美國人搞氫彈,用了上萬臺(tái)計(jì)算機(jī),建立了數(shù)千個(gè)模擬模型。而于敏和他的團(tuán)隊(duì),只能用算盤、計(jì)算尺,還有最原始的紙和筆。
為了節(jié)省一點(diǎn)點(diǎn)電力給那臺(tái)偶爾才能用上的計(jì)算機(jī),實(shí)驗(yàn)室里冬天不開空調(diào),連電暖氣都不讓用。
他們硬生生把一個(gè)尖端物理問題,掰開揉碎成了一道道純手工的數(shù)學(xué)題。
那些復(fù)雜到一頁紙寫不下幾個(gè)變量的公式,被團(tuán)隊(duì)成員用算盤和計(jì)算尺一步步地“啃”出來。
計(jì)算用的紙帶堆起來比一個(gè)人還高,每一頁上面都貼滿了修改過的補(bǔ)丁。
這哪里是搞核物理,分明像是一群賬房先生在算一筆永遠(yuǎn)算不完的舊賬。
只信物理原理的“書呆子”
困境之下,人的作用就被放到了最大。
于敏,就是那個(gè)能把人的智慧發(fā)揮到極限的“定海神針”。他這個(gè)人,骨子里有一種對理論物理純粹到近乎偏執(zhí)的信仰。
他從小就是個(gè)“學(xué)霸”,但又不是那種只會(huì)刷題的學(xué)霸。
在天津讀中學(xué)時(shí),一次高難度突擊考試,大部分同學(xué)都考砸了,他卻輕松拿下第一。
考入北大后,他先是進(jìn)了工學(xué)院,但很快就覺得不對勁,工科太重實(shí)用,滿足不了他對世界本源的好奇心。
兩年后,他毅然轉(zhuǎn)到了物理系,從此如魚得水。
在北大,他的學(xué)號(hào)“1234013”幾乎就是成績榜首的代名詞。
他的數(shù)學(xué)能力強(qiáng)到連數(shù)學(xué)系的天才都自愧不如。同學(xué)們甚至總結(jié)出一個(gè)“學(xué)習(xí)秘訣”:想掌握課程重點(diǎn),跟著于敏去圖書館借書就行。
他曾用一個(gè)暑假,把一本《熱力學(xué)》翻來覆去讀了四遍,不為考試,只為徹底搞懂其中每一個(gè)邏輯。
這種“刨根問底”的勁頭,在氫彈研究中發(fā)揮了決定性作用。
研究初期,團(tuán)隊(duì)一度也陷入了對“氚”的迷信。當(dāng)時(shí)一本權(quán)威期刊推測,某種核反應(yīng)截面可能高達(dá)15巴,如果數(shù)據(jù)屬實(shí),那氫彈就非用昂貴的氚不可。
所有人都覺得這可能是唯一的方向,但于敏不信。
他沒有盲從文獻(xiàn),而是撿起了最基礎(chǔ)的Breit-Wigner公式,把自己關(guān)起來埋頭推導(dǎo)。
最終,他用無可辯駁的計(jì)算證明,那個(gè)反應(yīng)截面絕不可能超過5巴,“15巴”的數(shù)據(jù)就是個(gè)錯(cuò)誤。
這個(gè)判斷,不僅僅是理論上的勝利,它為國家節(jié)省了數(shù)億元可能打水漂的實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi),更關(guān)鍵的是,它讓整個(gè)團(tuán)隊(duì)從對“氚”的依賴中解放出來,徹底轉(zhuǎn)向了一條更便宜、更現(xiàn)實(shí)的道路——氘化鋰。
這條新路,就是后來震驚世界的“于敏構(gòu)型”。
算盤敲出來的東方智慧
1965年,國家下達(dá)指令,必須在一年內(nèi)攻克熱核點(diǎn)火的理論難題。于敏帶著團(tuán)隊(duì)進(jìn)駐上海華東計(jì)算所,開始了不分晝夜的沖刺。
那100天里,整個(gè)團(tuán)隊(duì)吃住都在實(shí)驗(yàn)室。累了,就把一摞計(jì)算紙墊在頭下,在辦公室的簡易床上躺五分鐘,醒了就繼續(xù)算。
于敏的飯菜常常是冷的,因?yàn)榈人麖囊欢褦?shù)據(jù)中抬起頭時(shí),飯點(diǎn)早就過了。有一次,同事看他連續(xù)工作了36個(gè)小時(shí),勸他歇會(huì)兒,他搖搖頭說:“國家等不及,我休息不下來?!?/strong>
會(huì)戰(zhàn)進(jìn)行到第63天,于敏拿著一份自己推演的草稿,對著黑板苦思冥想了五個(gè)小時(shí)。
最后,他拿起粉筆,寫下了一行字:“熱核自持燃燒的解法不是T-U同步,而是引爆-過渡-驅(qū)動(dòng)。”
他天才般地提出了一個(gè)全新的設(shè)想:不再追求用原子彈的“高溫”去點(diǎn)燃熱核材料,因?yàn)槟芰繒?huì)以光輻射的形式迅速散失。
而是反其道而行之,先把這些材料壓縮到難以想象的極高密度,再點(diǎn)燃它。這就形成了一個(gè)“裂變-聚變-裂變”的完美循環(huán),能量一環(huán)扣一環(huán)地持續(xù)爆發(fā)。
這套理論,完全繞開了美國T-U構(gòu)型對氚的依賴和同步點(diǎn)火的苛刻要求。
美國人無法復(fù)制,不單是因?yàn)樗麄兏悴欢碚摚且驗(yàn)樗麄儫o法理解這種誕生于極限環(huán)境下的“工程控制法”。
于敏和團(tuán)隊(duì)常說一句話:“如果不能精算,那就做‘錯(cuò)一格不致命’的方案?!?/strong>
他們的設(shè)計(jì),必須考慮到計(jì)算工具的誤差,所以方案本身就帶有極高的容錯(cuò)率和可靠性,也是美國那種依賴超級(jí)計(jì)算機(jī)進(jìn)行精確模擬的體系,永遠(yuǎn)無法理解和還原的。
一個(gè)讓美國至今費(fèi)解的成果
1967年6月17日,中國第一顆氫彈試驗(yàn)成功。從第一顆原子彈到第一顆氫彈,中國只用了2年零8個(gè)月,這個(gè)速度,在五個(gè)核大國中至今無人能及。
更讓西方觀察員百思不得其解的是,中國的第一顆氫彈“狂飆1號(hào)”,就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了武器化。
它由轟炸機(jī)空投引爆,重量只有1噸左右,具備了實(shí)戰(zhàn)能力。
消息傳出,美國媒體一度炒作是“蘇聯(lián)間諜提供了技術(shù)”,但很快就被自家的情報(bào)部門打了臉。
CIA經(jīng)過詳盡調(diào)查后,提交的報(bào)告明確寫道:“中國構(gòu)型未發(fā)現(xiàn)外部援助痕跡,系完全獨(dú)立路徑?!?/strong>
結(jié)語
于敏一生沒有出國留學(xué),沒在國際講壇上發(fā)表過演說,也沒拿過諾貝爾獎(jiǎng)。
但他用一把算盤和一支筆,為一個(gè)國家劃下了一條不可逾越的安全底線。
他的沉默,遠(yuǎn)比任何豪言壯語都更有力量。
信息來源:中國青年網(wǎng)2021-01-06《中國“氫彈之父”于敏——他的名字曾絕密二十八年(傳承·大力弘揚(yáng)科學(xué)家精神)》
澎湃新聞2022-01-24《走進(jìn)科學(xué)家 | 他一生從未出國留學(xué),卻成為氫彈之父!》
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