中国第一颗核弹是算盘算出来的吗？丨老照片里的“两弹一星”故事-技术圈

数学算法俱乐部

日期： 2021年09月18日

正文共：1910字

来源：科技日报

江湖传闻，在共和国原子能事业创业的六十年代，由于条件艰苦、设备简陋，科学家们硬生生用算盘把核弹算了出来。

这种说法“有图为证”——瞧，这位科学家用的就是算盘！

我国科学家用算盘计算数据。图源：央广网

一来二去，这个故事流传广了，很多人就疑惑——算盘真有那么神吗？

要知道，造核弹需要的计算可不只是加减乘除。开方乘方、微积分、对数、级数、各种物理单位的换算……小小算盘真的应付的了这些？

今天，科技日报又要较个真了。

在“两弹一星”研发当中，科学家们确实用过算盘，但这是因为当时资源有限、算力紧张。其实，算盘只是为了方便才用上的辅助工具，只能用于粗估。

那么，科学家们做计算的主力神器是哪些呢？

一共有两件。

一件是手摇计算机，这种酷似老式电话的机器曾陪伴我国科学家多年，下面这台就是邓稼先用过的，现藏于中国国家博物馆。

邓稼先领导研制中国第一颗原子弹时使用的手摇计算机。图源：央广网

另一件是我国研发的第一代电子管计算机。中国人在五十年代已经开发出了自己的计算机。

1958年，我国第一台电子计算机问世，并实现少量生产，名为103型计算机。在之后的几十年当中，我国自己的新型计算机不断问世。

103型计算机。图源：中科院计算技术研究所。

1959年，104型计算机也问世了，它就是我国科学家在研发“两弹一星”时使用的主力机型。

104型计算机。图源：中科院计算技术研究所

这两头“巨无霸”承担了当时科学研究中大多数的计算任务。但是，以今天的标准来看，这台计算机的算力仍然是非常低的，而且操作极其繁琐，很多时候不够便利。因此，科学家们还是需要大量使用手摇计算机。

另外，科学家们还有一种称手的工具，叫做计算尺。有了它，对数函数、指数函数、三角函数、双曲函数、开根、求幂都可以快速求解。但是，它的应用范围和算盘类似，只是一种补充性的工具。

计算尺。图源：清华大学科学博物馆

所以，算盘对于“两弹一星”科学家们来说，只是一种边缘的、补充性的计算工具，不能用于关键计算。“算盘算出核弹”只是一种以讹传讹的说法。

但是，算盘在科学家的办公桌上仍有一席之地，也确实说明了我国原子能事业创业之艰辛。总的来说，五、六十年代中国科学家使用的工具还是很简陋的。

也正是凭借这些简单的工具，科学家们把原子弹从草稿纸上的乌托邦变成了罗布泊里的“大炮仗”。

在原子弹研发过程当中，有一个关于计算的著名故事，叫做“九次计算”。

研究人员用手摇计算机计算数据。图源：央视网

1959年，苏联停止对华技术援助，撤回所有专家。离开前，有三位苏联核专家在课堂上留下了一个关于内爆过程中产生压力的技术指标。

对接下来需要自力更生完成原子弹研发的中国科学家们来说，这个重要参数本来应该是一个助力。但是，在研究人员历经二十天的计算之后，这个参数出现了偏差，计算工作因此陷入僵局。

一次计算解决不了怎么办？那就再来一次！

为了获得准确的结果，邓稼先带领研究人员用手摇计算机、计算尺乃至算盘反复计算。三个月内，科学家们三班倒地又进行了三次计算，却仍未得出和苏联专家一致的结果。

四次计算后仍然一筹莫展，中国科学家的回答是继续做第五次，第六次，一直做到了第九次。

1961年中，物理学家周光召仔细分析了九次计算的结果，运用炸药能量最大功原理，从理论上证明苏联数据是有问题的。

物理学家周光召。图源：央视网

数学家周毓麟回忆说，在计算的同时，当时的二机部理论部陆续从中科院和各高校召开各个领域的专家，群策群力验证讨论，分析质疑。

在一轮轮民主讨论和争论之后，核物理研究带头人彭桓武决定采用周毓麟提议的人为粘性方法进行验证计算。1961年底，周毓麟带领的精确计算组得到了试算结果，与特征线方法的结果和九次计算手算结果进行了比较，结果表明，计算结果与手算结果很接近，误差只在5%左右。

周毓麟一家三口的合影。图源：中国科协周毓麟采集工程

两位科学家的发现先后印证了中国科学家九次计算结果的准确性。正确的参数不仅给原子弹理论设计奠定了坚实基础，还提升了科研团队的自信心。

1964年10月16日，我国第一颗原子弹爆炸成功。这颗核弹不仅是中国科研实力的证明，还是向中国科学工作者严谨务实精神献上的礼花。

后来，数学家华罗庚评价说，这九次运算“集世界数学难题之大成”。更不容易的是，中国科学家的计算是在相当简陋的条件下实现的。要知道，当时一台104型计算机的算力，还比不上今天的一台智能手机。

现在，正在轻松使用“超级算盘”的你，能够想象到科学家们研发原子弹时的真实画面了吗？

— THE END —