中国第一颗原子弹制造纪实:596秘史-第32章
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。二十多天之后,取得了第一次计算结果。由于缺乏经验,差分网格取大了,没有体现出几何形状的特点,从中却发现了一些新的物理现象。大家分析后认为这些新问题出现是合理的,又提出了三种解决方法,为此又进行了三次计算,即第二、三、四次计算。
傅樱说,用特征线方法进行一次物质运动全过程的数值计算,工作量是十分庞大的。以中等粗细的网格来说,从启爆到碰靶,全区要分成上千个网格,每个网格点要计算很多个参量,解很多个方程。其中有三分之一个点需要算两套参数,有些网格点还要进行多次迭代,除此之外,对每个网格点还要计算1至2个检验方程。为了保证计算正确,我们还采用两人对算的做法,因此一次就要算出好几万个数据。如果算到中心,那工作量就更大了。这时,领导看到我们人手实在不够,就又从中子组临时抽调了三位同志支援。苦干了两个来月,三次计算所得结果十分接近,但其中一个很重要的数据却和苏联人讲的技术指标不符合。经过反复验证和讨论,又提出了三个重要的物理因素,建立了三个数学模型,形成了第五、六、七次计算,结果出来,和前三次的结果一样,这就促使我们进一步怀疑原数据的正确性。清晰的物理图像,多次重复的数据,都说明我们的计算不容置疑,但是我们却缺乏理论上的论证,没有足够的论据来否定苏联专家所讲的那个指标。这就再次引发了我们之间的激烈争论。这时搞方程的同志提供了重要的依据,我们又不厌其烦地进行了第八、九次计算,结果自然一样。1961年中,周光召调来,出任理论部第一副主任,他仔细分析了九次计算结果,利用我们在大学都学过的最大功原理,从理论上证明苏联数据出现的不可能。同时,部分数学专业的同志在周敏麟指导下,编出了第一个反应前的总体程序,进行了九组模拟计算,所得结果都与手算结果很接近,误差在5%左右。一次偶然的机会,在某个时刻的打印纸带上出现了苏联专家曾提到过的数据,我们一下子便明白了:哦,原来如此!这个数据是在用人为粘性处理冲击波时,在振动收敛过程中偶然出现的波峰值,其实是一个应该被略掉的数据。当时我们既诅咒它,但也感谢它,因为它使我们仔细地作了各种分析,搞清了每种反应过程的物理图像,使我们的工作得到了深化和提高,并且,在此基础上,提出了一些假设,一直用在以后的工作中。
朱建士说,开始很顺利,每一步都跟已知的数据对上了,大家就很高兴,都对得上,挺好。最后就是一个数据对不上,对不上时就回过头来找问题。我们看了一些书,做了一些假定,把这些假定去掉再算。算来算去最后的结果都一样,就是跟苏联专家的那个数据对不上。当时我感觉我们的工作做得是相当的细了,但是那个数据不让随便推翻。正好周光召来了,他来了以后把我们的计算结果仔细看了。我们其实也有一些看法,对那个数据也有一些怀疑,但毕竟是大学生,第一次工作,真要推翻那个数据还没有那个能力。周光召对于计算结果很了解,跟我们讨论了很多次,最后他很快就用一个简单的方法证明了那个数据是不可能的,把那个紧箍咒摘掉了。但是真正证明我们算的是对的,还是靠后来的试验。这是我参加的第一个工作,没想到一毕业就碰上了这么个大难题,可以说是整个九所的一个关键问题。我自己感觉也受益匪浅。参加这样的难题对自己是一个锻炼,通过这个工作也确实培养了一批干部,后来许多同志都觉得通过这个工作,对原子弹内部爆炸的力学过程了解得比较细了,因为一个一个点都是手敲出来的,印象是非常深刻的。我们的很多假定有些是看书得来的,有些假定发现这个数据怎么老不变,算来算去老差不多,后来觉得也可以做成假定。一查书呢,发现书上也讲到了,可以做这种近似。因为当时我们不是书看够了才去做工作,而是在做工作当中发现有些东西回过头再看书,又得到验证。这是我们中国核武器研究历史上比较有名的事件,我是从头一直参加到尾,收获不小。
第72节:第十九章 龙头舞起来了(2)
1959年6月,苏共中央来信拒绝了提供原子弹教材和模型之后,中国人下决心自己搞原子弹,逐步调集了不少人。郑绍唐也就是在那个时候调来的,和他一起调来的还有吴翔、孙绍麟和陈乐山。
郑绍唐说,我是搞核物理的,吴翔和陈乐山也是北大金属物理系出来的,孙绍麟是复旦大学毕业的。当时这边是叫九局还是九所,我们也分不清楚。来了以后,知道九局是很保密的,苏联保密的那套跟美国不一样,美国的地址地名是公开的,苏联则不公开。中国学的是苏联的做法,所有的笔记都记在保密本上,保密本用一根绳子穿起来,盖上章,所有草稿纸都要编上号,每一个室都有保密员,经常有保密检查。刚分到原子能研究所时见到彭桓武先生,他说,你以后路上见到我,不要打招呼,这些关系在公开场合不要暴露。我们在工作中是采取交流的方式,参加交流的有邓稼先、王贻仁、胡思得等。他们的地址也是保密的,过去是不让我们知道的。交流是交流,但不说他们在哪儿,所以只能他到我们那里去。我们进城,原子能研究所还有个一部,找一个房间大家讨论。1960年7月我就过来了。当时我们知识面很窄,调过来以后,他们已经把苏联专家讲的原子弹模型传达了,并且知道他们也没有大规模地开展原子弹研究。刚来的时候我们住在南红楼,一个大屋子十几个人,都是双人铺,后来我们四个人住在11平方米的一个小屋子里,四张床刚好放下,只能放一张小桌子。那个时候工作很忙,条件无所谓,每天工作到很晚,只到宿舍睡睡觉。1961年周光召来了,他也住在南红楼,他和他夫人一起来的。1960年刚好是最困难的时期,中午还有点菜,有点海带丝,晚上根本没什么菜。冬天,把菜帮子晒干做点汤,那时候大家喜欢吃窝头,比较耐饿,食堂也改进技术,同样是二两窝头,但看起来比较大。人们浮肿得厉害,后来领导想办法弄了点东西,从东北调来一些黄豆,青海也打了一些猎物拉到北京来,给我们一点儿。我们都参加了原子弹理论方面的计算工作,开始先听彭桓武先生讲课,彭先生的物理概念特别清楚,善于抓住主要矛盾,把次要矛盾先忽略掉,大刀阔斧地进行简化,先做一些近似假设,最后导出一些关系式。这些关系式在一开始的时候,对于指导各方面的工作很有帮助,一直到现在用的一些原子弹反应过程,很多还引用彭先生当初定下的一些名称。他是理论物理学家,但他很注意实际问题。他不上机器,他靠粗估,一些主要的物理量他自己通过粗估计算,就掌握了。所以,他能大致知道你们算的对不对。
彭桓武的粗估方法,就是首先要抓主要矛盾,主要矛盾解决了,再讨论次要矛盾。这个矛盾的次要方面有什么影响,再做个大致的估计,这样就势如破竹,很快进行下去了。胡思得说,我们那时大学刚毕业,经常看到这些专家互相争来争去,有时候争得面红耳赤。黄祖洽同志有一次和我去散步,他当然是高一辈的了。我随便跟他讲起白天专家们争论,他们知识很渊博,看问题很深刻。黄祖洽说,你不能光看到他们学术水平的渊博,你得看到他们那些思维方法。如果你能把这些优点都学到,你就成为了不起的科学家了。他跟我讲,彭公彭先生有个著名的公式,如果有个分子分母,分子是三,分母是零,就可以得无穷大。这是什么意思呢?问题很繁杂,好多个因素,你总要抓住主要的东西。他就把两个因素进行比较,甲比乙,如果乙比较小,小的可以看成零,那不就等于无穷大了嘛。这两个东西,如果甲比乙是等于三的话,也就是说甲的影响比乙的影响大三倍的话,你就可以把乙看成零,暂时不要考虑它,你集中精力先把甲处理好,甲处理好了之后,你再回过头来继续研究乙的影响。我觉得这个概念非常重要。刚开始我们都不会搞原子弹,那时候到处都是问题。比如计算到那里发现不对了,不对以后,后面就没法干下去了。因为你怎么知道你现在算的是对的?如果不对,从现在开始就不对,那再往下算,肯定就不对了。所以我们就想有什么问题,大家来讨论。当时王淦昌、彭桓武、郭永怀、 程开甲这四大巨头都已经来了,再加上邓稼先、何祚庥、黄祖洽,应该说全国一些著名的物理学家,都集中到我们这儿,大家来攻克这个东西。每个人都从自己所熟悉的业务角度,来思考这个问题到底在什么地方。怎么会差出来啊?为什么别的都对,到最后就不对了?我们更多的总是自己来找原因,因为我们过去不会,总怀疑自己错了,想办法做各种各样的改进,这样先后搞了九次。比如今天有同志提出来,你有一个数没考虑进去,好,就把它考虑进去,算完差不多。大家议论纷纷,在这过程中院里建立了一个非常好的风气,刚毕业的大学生,可以和那些权威平起平坐,因为第一手材料在我们这儿,是我们计算出来的。
第73节:第十九章 龙头舞起来了(3)
那个时候风气比较好的一个重要原因,是因为这些问题都是新的,不论领导还是群众,大家都没有条条框框的限制,不是说哪个领导对这个问题已经很清楚了,他是权威得听他的。竺家亨说,专家和领导们都特别忙,像朱光亚有时还要忙家务,洗衣服做饭,有时我们去他家,他出来和我们握手时手还是湿的,有些不好意思。老邓当时也一再强调,要平等讨论。我们的专家像周光召、黄祖洽等人,调来之前就已有名气,而且各有各的脾气。像黄祖洽脾气就特别大,有一次一个新分来的大学生去向他请教,他指着人家说,这个问题你还来问我吗?你要是我儿子,我两巴掌扇你一边去。而老邓他就能把他们都磨合起来,一起齐心协力攻关。当时大家对这些问题都不清楚,我们搞计算的有具体计算的实际经验,领导因为业务基础比较好,根据我们的计算,他们有分析判断的能力,这个时候就强调在学术讨论会上,充分发表自己的意见。当时为什么要做这么多次计算,是因为每遇到一个问题就要搞懂弄通。比如那个数据问题,就费了很大劲,后来周光召看了我们的结果,提出来一个最大功的原理。他意思是说,你一共装了多少炸药,这些炸药能量全部放出来,而且是根据它哪些部分要往外分散,哪些部分可以往里用,把最大的可以利用的能量,形成爆轰波往里传。经过分析计算,得到的结果是根本不可能达到苏联专家说的那个数据。这样大家就没有话说了,因为你把所有的炸药都用上,你还达不到,那你说这个数据对吗?老周他很有个性的。科研的东西他抓得很牢,当时是60年代初,政治活动很多,一会儿开会一会儿劳动什么的,周光召有时就要发火。他说不行,我们的工作时间都被占了。比方说要组织歌咏比赛,大家晚上老去唱歌,有时他把大家集中起来,有时就下命令不许去唱歌,他很果断。后来“文化大革命”给人家贴大字报,说周光召冲击政治。当时政治部门有的人对他很反感,因为好多政治活动要开展他就阻拦。他说不能那么做,我们的时间都给你挤掉了。
32岁的周光召运用大学里面谁都学过的热力学知识,从第一原理出发,用不等式论证出苏联专家的一个数据是错的。不久,中国制造的第一台计算机也用到原子弹的设计上。理论部的副主任、偏微分专家周毓麟带领一批人编写了原子弹爆炸前的总体程序,进行了力学模拟计算,计算结果与先前的九次计算相差不到5%。而且,十分巧合的是,他们在计算过程中,还真出现过苏联人提到的那个数据。有人分析,苏联专家给的这个数据可能是说错了,或者译错了。周毓麟认为,苏联人在计算过程中,对某一瞬间的步长取得不是足够小,因而导致了这个数据的突跳。
周毓麟说,它那个数据是不对的,而且我们也通过计算弄清楚了它为什么不对。在计算过程中你处理不好,就会出这个东西。我是1960年5月份调到九所来的,那时候我在北京大学微分教研室当教员,主管一点儿教研室的事。有一天我上课下来,十一点钟下课,总支书记说找我谈话,我说什么事?他说要调你工作,我听错了,以为要调我的人。我说你要调我什么人?他说不是调你的人,是调你。他说要调你到二机部,搞保密性质的工作,今天下午两