本文精彩程度不亚于徐迟的《哥德巴赫猜想》,故予以强烈推荐!
文中涉及到一些技术术语,非专业人士可以悉数掠过,不影响理解。
今年,是伟大的于敏先生逝世两周年……
在真正的伟大面前,一切赞美之词都显得黯然失色!
在中美激烈碰撞,几乎滑落冷战边缘的今天,审视核武器对于中国的意义,再回看核武器的创造者,则更加呈现出一种空前的伟大。
于敏的诞生极其发挥的作用,不管用怎样的伟大来形容都不为过,堪称20世纪最大的天佑中华之一!
于敏,这个名字用来回答有哪些国士无双之类的问题,当然是完全切题的。
只是我认为,仅仅是国士无双,完全无法将其成就功勋、对于国家兴衰、民族庚续、对于子孙后代的重要影响,反映出来。
这个名字需要在一个更高层次的语境中来被提及,只要我们的国家和民族还存在,这个名字就应该被顶礼膜拜,这个名字就应当与日月同辉!
有朋友评论说,不喜欢这种把国家的前途命运与虚无缥缈的所谓天命联系在一起。
这一点我很是赞同。
但有时候历史的发展又是非线性的,甚至雷同于物理上三体中的混沌效应,充满了偶然性,一次微小的蝴蝶翅膀的挥动,甚至可以引起一场飓风……
所谓的“天佑中华”,我的理解就是一种正向的偶然性,是一种概率事件。
于敏幼时,差点被日军的卡车撞死;
高中毕业因家境困窘濒临失学,是一个同学的父亲不忍心这样的天才被埋没,才资助他上了北大;
在大学时,又生重病,生命垂危,是物理系同学们集体献血才挽救回来……
一次又一次的偶然,或许造就了某种程度的必然,两弹一星的事业也成就了天才施展拳脚的舞台,这也是我强调“诞生”和“发挥作用”的原因。
于敏这个名字第一次为人所知,是因为两弹一星功勋奖章,这是共和国给予国家功臣的最高嘉奖,一共23位科学家,任何一位都功高盖世,都是各领域的泰山北斗,与核武器相关的一共9位(邓稼先、彭桓武、周光召、程开甲、王淦昌、郭永怀、钱三强、陈能宽、于敏)。
若要论资排辈,于敏恐怕要排最末,而且只有他一人没有留过洋。
但要按贡献大小来排序,说句政治不正确的话吧,于敏对于核武器的贡献是无可争议的第一,且大于另外八位功勋科学家之和。
这句话从来没有人敢公开说过,如果不是自媒体平台,或者但凡有人知道我是谁,我也不敢这么说,这么说似乎有夸张成分和博人眼球之嫌,因为那些名字一个个都太如雷贯耳。
但我依旧坚定地用陈述句,来描述这样一个主流媒体的八股文无法言说的事实。
其实这个事实是如此的明晰,从年九院(现中国工程物理研究院)成立,年6月苏联专家撤走,自力更生开始,到年停止核试验,全面转入实验室研究的整个阶段来看——
邓稼先于年英年早逝;
王淦昌、彭桓武、周光召均于七十年代离开核武器研制单位,基本上未参加第二代核武器的研制;
朱光亚在原子弹爆炸成功后,就在国防科工委做领导工作;
程开甲于年组建核试验基地研究所,专攻核试验诊断测试;
钱三强除在最早期拉队伍外没参加任何科研工作;
陈能宽主要解决了原子弹的起爆问题;
……
每一位都很伟大,但是于敏更不容易。
如果必须用几个定语来形容于敏所做的工作,那就是:贯穿始终、攻坚克难、引导方向、决定作用!
并且一直到未来的年,都是在于敏规划的道路上艰难地前进着。
考虑到科学研究很大程度上不能够线性叠加,或许有不尽准确之处,我所说的也仅限于核武器科技这一个方面,丝毫没有贬低其他科学家的意思。
王淦昌、程开甲在实验物理领域,彭桓武、周光召在理论物理领域都是几乎获得诺贝尔奖的世界级科学家。
有朋友留言说,一直以来都认为两弹一星是理所当然板上钉钉的……那只是宣传口宏大叙事的说辞。
其实,这当中的艰难困苦、是非曲折甚至惊心动魄,实不足为外人道也。
在不触及保密的情况下,我想把工作中接触过的所知的点滴事实,稍稍来展开一下,作为我人生最宏大的一篇命题作文。
我不敢打涉密的擦边球,很多细节只能模糊过去、点到即止,有空的时候会写几个字,前前后后写了几个月。
以我非常有限的文字水平,写这样一个回答真的是捉襟见肘,总感觉语言苍白,平淡无力,但铁一样的事实总会胜于一切华丽的描写。
我唯一能保证的是:我所说的每一个字都是真的,来告诉大家于敏究竟是一个怎样的神,拥有这个神对于国家和民族又意味着什么。
于敏最为人所知的称号是所谓的氢弹之父,曾经我还看到有人质疑说夸张和过誉,其实如果仅仅是氢弹之父这一个头衔,最多也只能把于敏的功勋概括了不到五分之一!
年,于敏被调进轻核理论小组,做一些预先研究。
由于西方严密的技术封锁,当时尚不能确定氘氘聚变、氘氚聚变和氚氚聚变哪种热核反应适用于氢弹。
由于氘从海水中提取非常昂贵,而氚的制备只能依靠核反应堆,都是极为稀缺且获取困难的材料,价值远超等量的黄金。
美国人用的方法是,修建海水提纯氘的工厂,再用提取出的氘在反应堆中人工嬗变造出氚,然后做氚靶和氚束加速器进行打靶实验,来测量轻核反应的反应截面。
这是最自然不过的步骤了,但对于当时一穷二白的中国和几乎为零的工业基础来说,连最基本的电力供应都没法保证。这就还需要修发电站,有了发电站,还要修铁路运煤炭给电站发电,等这一切都造完就绪,多少年都过去了!
更重要的是中国到底需不需要生产氚,如果氚是氢弹中不可缺少的材料的话,又不是说造第二天就能造出来的,要用的时候没有,直接就是死路一条……
轻核的反应截面完全是一个实验参数,也绕不过去,怎么办,要做饭难道不用米?
大神就这样第一次登场了,于敏当然没有条件做试验,只能用理论方法,于敏并没有直接计算各个轻核反应的反应截面,而是用一种巧妙的近似方法,估算出了所有轻核反应的反应截面的上限,发现氚氚反应并不具有特殊优越性,进而否定了该路线,确立了氘化锂材料核反应中现场造氚的技术路线。
数学多厉害:
令人感叹神乎其技的就是:仅用了一支笔加草稿纸,就顶替了数十万人去建工厂做实验,光这一项成果而少走的弯路,恐怕至少让氢弹提前五年!
氘化锂材料在常温下是固体,最简单直接的想法就是可不可以在原子弹外面套一层氘化锂做的壳子?这种结构最简单,最符合一般的思路。
那有了聚变材料做成的壳子,该如何来点燃聚变材料?聚变点火所需的要达到劳森判据的能量该通过何种方式来传输?用原子弹爆炸产生的冲击波来传输能量是否可行?
举个简单的例子,如果用同样能量的一块煤和一块炸药来做个烤肉,煤可以点个小火把肉烤熟,而炸药只能把肉炸飞,因为煤的能量是缓慢释放的,而炸药的能量是瞬间释放的。
点燃氘化锂发生热核聚变就好比要烤肉,原子弹就是炸药,氘化锂就是要烤的肉,如果用爆炸冲击波来传输能量,那么最直接的问题就是:肉在被烤熟之前,就已经被炸飞了……
于敏认为必须用光辐射来传递能量,原子弹爆炸产生的冲击波速度是米/秒,而产生的光辐射的速度是30万千米/秒,两者相差6个数量级。
就是这6个数量级的时间差,如果通过巧妙的设计,将光辐射聚焦,就可以在冲击波到来之前,先把肉烤熟;然后再随着冲击波的到来,一起飞散,叠加在一起释放能量,这也被称作放光模型。
当所有人都认为,放光模型就是可能的氢弹构型的时候,于敏又是只用笔和草稿纸,就把这个方案直接击碎。原因就是:于敏证明了氘化锂中的核外电子,会把放光能量全部吃掉,能量无法被用作聚变。
年10月,原子弹爆炸成功之后,于敏所在的轻核理论小组整体加入九院理论部,从预先研究的闲棋冷子,瞬间变成了炙手可热的主力队员。
一时间理论部群英荟萃,猛将云集。
为尽快突破氢弹原理,主管理论部的著名理论物理学家彭桓武院士,将科研人员按照不同的技术路线分为三个小组,分别由于敏、黄祖洽和周光召领衔。
于敏小组一开始提出的“放光模型”,和黄祖洽小组提出的“挡光模型”,都被证明不可行。理论部的一位科学家因此感叹说:“这光,挡也挡不住,放也放不出。”
周光召小组,则陷入冲击波聚焦传输能量的泥潭……
研究处处碰壁,几乎无法继续进行。
没办法,只能大鸣大放,不管是谁,每天都要提出一个点子,有的科研人员说家乡的东北小扁锅烧开水大锅不开小锅开,都拿出来当理论模型……
此时,高层对于能否研制出氢弹心里也完全没底,不得已根据形势需要,把主要任务转变为尽快研制出一颗一吨重、万吨爆炸当量、中心加入聚变材料的加强型原子弹,被称为1计划。
由于当时中科院只有一台计算机,无奈之下于敏小组于年9月远赴位于上海嘉定的华东计算所,那里拥有全中国另外一台电子计算机,由此开始了中国核武器发展历史上最激动人心的“百日会战”。
这里摘抄一段亲历者的回忆(厌烦技术的可以掠过):
{年9月,理论部决定由于敏副主任,率领13研究室的一部分研究人员,到上海华东计算技术研究所出差,利用该所的J计算机(运算速度为每秒5万次),完成加强型核航弹的优化设计任务。
邓稼先主任要求去上海出差的人员在国庆节前赶到上海,以便利用华东计算技术研究所国庆节假日期间空出的全部机时,集中突击。4个组的科研人员和为数不多的科研辅助人员共50多人参加此次任务。
9月27日,队伍抵达上海。创造历史的“百日会战”开始了。那时的计算机性能不稳定,机时又很宝贵,一碰到机器跳动,算出来的结果就不对,就会前功尽弃,浪费很多机时。
解决的办法是,每隔一段时间就把计算结果存在计算机的磁鼓里,一旦机器跳动,就把存在磁鼓里的前一时刻的计算结果取出来作为初始条件由计算机重新计算,叫做“取鼓重做”,用这个办法来减少机时损失。
但这样一来,机器就离不开人,机器24小时工作,人也要在一旁睁大眼睛,看着纸带上打印出来的计算结果。
那时物理工作者与数学工作者混合编组,一起到计算机房算题,数学工作者负责把磁带里的程序输送到机器里,并时刻