美国至今想不通:一个没出国留过学的中国人,凭什么造出惊艳世界的于敏构型?

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参考来源:《当代中国的核工业》,聂荣臻著《聂荣臻回忆录》,《于敏:愿将一生献宏谋》,《于敏:最"沉默"的科学家,用一生铸就"大国重器"》,《隐姓埋名的岁月》,《于敏:当之无愧的氢弹构型最主要发明者》,《于敏:用生命铸成"国之重器"》,《"两弹一星"元勋于敏去世,哀悼》等
部分章节仅代表笔者个人观点,请理性阅读

「臣鞠躬尽瘁,死而后已。」

这句出自诸葛亮《后出师表》,于敏能整篇背下来。

1967年6月17日上午8时20分,罗布泊。

轰-6进入空投区,舱门打开,一颗挂着降落伞的弹体落向地面。

离地两千九百多米处起爆,火球翻成蘑菇云,升到十公里高,爆点以北二百五十公里仍能看见。

新华社当天发布的公报写着,中国的第一颗氢弹爆炸成功,实测当量三百三十万吨TNT。

同一时期的另一条路,起点完全不同。

1952年11月1日,美国在马绍尔群岛试爆"迈克",一台几十吨重的地面装置,弹内灌的是液态氘,得拖着低温设备才能用。

它不能挂上飞机。

1967年这颗,是从轰炸机上扔下来的。

能扔,就意味着它能装进弹舱,能被运到需要它的地方。

此前中国已经做过五次核试验,从原子弹走到氢弹,用了两年八个月,这个速度当时没有第二个国家做到过。

两个国家,两种起点,两套结构。

那颗弹背后的人,名字被封存了二十八年。

往后几十年,美国一批批学者翻旧档案、重做推演,始终绕不过那段距离:他们先有装置,后有武器;中国人第一次拿出来的,就是武器。



【一】没出过国的年轻人,把原子核理论啃了下来

1926年8月16日,于敏出生在河北省宁河县芦台镇,这块地方今天归天津。

家里是普通职员,日子紧。

少年时代在沦陷区过,日军军车在街上横冲直撞,十二岁那年他差点被一辆军车轧到。

亡国奴这三个字压在普通人头上是什么分量,他从小看在眼里。

1941年进天津木斋中学读高中,成绩太好,被推荐到耀华中学读高三。

语文老师王守惠讲古文,先把诗人的身世、时代背景铺开,再落到字句;

数学老师赵伯炎讲题,一道题讲几种解法,还要讲每种解法怎么来的。

于敏后来多次提到,这两位老师给了他两样东西:看问题要站得高,做题要知道结论是怎么来的。

1944年考进北京大学工学院,1946年转到理学院物理系。

父亲那阵子失业,学费靠同窗的父母帮衬;寒暑假没有路费回家,他就带着课本上景山看书。

北大那几年,他的学号1234013常年排在成绩榜第一,同学后来用号码代替他的名字。

一次近世代数考试,题目难到数学系成绩最好的学生只拿60分,物理系的于敏拿了100分。

1949年毕业,总成绩88.46分,物理系第一,是新中国成立后的第一批大学毕业生。

他考取研究生,师从张宗燧,后来随胡宁做量子场论。

张宗燧那句评价流传很广:教了一辈子书,没见过于敏这么好的学生。

1951年,钱三强、彭桓武把他调入中国科学院近代物理研究所。

国内原子核理论几乎是空白,没有老师,没有教材,能查的外文期刊也不全。

彭桓武后来说得直白,于敏的工作完全是靠自己,没有老师,国内当时没有人熟悉原子核理论,他是开创性的。

到1960年前后,他在《物理学报》发表二十多篇论文,与杨立铭合编国内第一部原子核理论专著《原子核理论讲义》,还与黄祖洽等人提出原子核相干结构模型。

1950年代中期,以朝永振一郎为团长的日本原子核物理代表团访华。

座谈中间朝永问他毕业于国外哪所大学,于敏答,毕业于中国的北京大学。

代表团回国后撰文,称他为"国产土专家一号"。

1962年,丹麦物理学家A·玻尔访华,于敏任翻译,玻尔称他"一个出类拔萃的人",邀他去哥本哈根,他谢绝了。

那个年代搞核武器的权威物理学家,履历摆一排:王淦昌留学德国,邓稼先、朱光亚留学美国,郭永怀留学加拿大和美国,彭桓武、程开甲留学英国。

1999年受勋的23位"两弹一星"元勋里,没留过学的只有两位,于敏是其中之一。

没留过学,在他这里不是传奇,是条件。

能查的文献就那么多,能问的人就那么几个,剩下的全靠自己算。

他少年时读《三国演义》,最服诸葛亮,把"淡泊以明志,宁静以致远"抄在纸上压在桌角。

这句后来挂在他家客厅的墙上。

1949年毕业后他留校兼任助教,一边读研一边带课,第一篇论文写的是《核子非正常磁矩》。

那几年他体弱,性喜安静,不爱交际,爱读唐诗宋词,也读岳飞、文天祥的集子。

家里日子难过,他读书的劲头反而更足。



【二】1961年1月12日,一次改行的谈话

1960年12月,上面做了部署:核武器研究院集中力量突破原子弹,原子能研究所先走一步,做氢弹的理论探索。

聂荣臻的说法是下棋要看三步棋。

二机部部长刘杰找钱三强商量第二步棋怎么摆,钱三强的回答很干脆,那就是氢弹的预先研究。

那几年的外部环境摆在明面上。

苏联专家撤走,图纸带走,国内又赶上困难时期。

美国那边,朝鲜战争期间麦克阿瑟就建议过用核武器打中国,军舰带着核弹开到近海。

原子弹1964年10月16日才响,氢弹的账却要提前算。

于敏讲过一层道理:氢弹里的物理过程不先算清楚,等原子弹成了再动手,时间就接不上。

1961年1月12日,于敏被叫到钱三强办公室。

钱三强告诉他,经院里研究决定,请他参加氢弹理论的预先研究。

见他没马上接话,钱三强又补了一句,一定要赶在法国之前把氢弹研制出来。

于敏那年三十四岁,在原子核理论上已经耕耘十年,正处在可能出大成果的时候。

他答得干脆:国家需要我,一定全力以赴。

氢弹跟原子弹不是一个东西。

原子弹靠重核裂变,氢弹靠轻核聚变。

后者要在一片氘、氚或者氘化锂里造出上千万度的高温和极高的密度,让聚变自己烧起来。

烧起来之前得先有点火条件,点着之后还得烧得住、烧得完。

这套工程牵扯理论物理、原子物理、核物理、中子物理、辐射输运、辐射流体力学、等离子体物理一大串学科,任何一环掉链子,整条链就断。

国际上对这块全封死,美国公开表过态,绝不能让中国搞出氢弹。

接下这个活,于敏的说法很朴素:是可忍孰不可忍,过去学的东西都可以抛掉,一定要全力以赴搞出来。

他还讲过一层:童年亡国奴的生活留下的记忆太深,中华民族不欺负旁人,也不能受旁人欺负,核武器是一种保障手段,这种民族情感是他的精神动力。

条件摆在那里:全国只有一台每秒万次的电子管计算机,百分之九十五的机时给了原子弹,留给氢弹的不到百分之五,多数排在深夜。

于敏带着三十多个年轻人,靠算盘、计算尺、黑板,加上那点机时,把氢弹里的物理过程一条条拆开算。

演算纸堆到几万张,纸带从机器里一卷卷吐出来,人就半跪在地上看。

从1960年到1965年初,轻核理论组写出研究报告六十多篇,另一说为六十九篇,全是秘密文件,一篇没公开发表。

这批东西后来成了整个工程的底账。

组里三十多人,平均年龄二十几岁,多数人没碰过核武器,进来先补课,补课没有教材,靠于敏在黑板上推。

1965年1月,他带着资料和成果奉命调入二机部第九研究院,任理论部副主任。

名字从这一刻起进入保密序列,一进去二十八年,上不告父母,下不告妻儿。

妻子孙玉芹只知道他忙,二十多年后才明白,老于是搞这么高级的秘密工作。

从基础研究转到工程攻关,损失是实打实的。

论文不能发,学术会议不能去,同行不知道他在干什么,评奖评职称一概轮不上。

他后来对采访者说,自己生性喜欢做基础研究,当时已经有成绩,转身就意味着把这些放下。



【三】上海一百天:从纸带里抠出一套方案

1965年9月底,赶在国庆前,于敏带人到了上海华东计算技术研究所。

那里有一台J501,每秒五万次,当时国内最快。

赶上国庆假期,机器空出来,机时能多给一些。

一行人睡铁床,床上铺稻草,白天黑夜倒着班。

到了上海,头一件事是把加强型原子弹的模型先优化出来,氢弹的账排在后面。

队伍分成物理组和数学组,人歇机器不歇,二十四小时轮班盯着纸带。

机器吐纸带不快,一卷几百米长,看完换下一卷,纸带编号、登记、归档,不许带出机房。

机器不稳定,数据一跳就得从上一个稳定点重算。

有一回算出来的结果不对,谁也看不出毛病出在哪。

杜祥琬后来回忆,于敏到机房,从一大堆数据里挑出一个物理量,指出它从某个时刻起变化不正常,顺着这条线往回缩范围,查程序,末了查到计算机里一个加法元件坏了。

换掉,结果就对了。

杜祥琬说,这种判断要很高的物理功底才做得出来。

蔡少辉记得另一件事。

最开始那批模型算出来,热核材料没有充分燃烧,组里人觉得这很正常,模型本来就这样。

于敏不同意,说要做就不能敷衍了事,一定要做到最好。

就是在这个不正常上死磕,才把后面的路磕出来。

十月下旬,于敏给上海的研究人员做"氢弹原理设想"系列报告,讲两级氢弹的原理和构形,讲完就在机器上做数值模拟。

他讲报告不坐着念稿,站在黑板前一条条往下推,推到关键处停下来,让底下人把刚算出的数据报一遍,对不上就当场重来。

那段时间他抓到了热核材料自持燃烧的关键:材料怎么摆,能量怎么送到该去的地方,压缩怎么才对称。

这几件事凑齐,氢弹才算有了图纸。

方案出来那天,他给北京的邓稼先打电话,用的是隐语,说猎到了一只松鼠,还不能煮熟,要留作标本解剖。

邓稼先第二天飞到上海,听完汇报,自己掏钱请大家吃了一顿螃蟹。

那时候一只螃蟹不好买,这顿饭在所里传了很久。

在上海近百个日夜,一套从初级到能量传输再到次级的完整理论方案成形。

这套东西后来被外面叫作"于敏构型"。

从9月底到12月,一百多天,模型换了一批又一批。

会战结束,方案带回北京,所里的说法是牵住了牛鼻子。

方案细到什么程度:材料分几层,每层多厚,能量从哪条通道走,什么时候点火,全给了数。

这些数不是拍脑袋,是纸带上一批批模型比出来的。

会战期间于敏定过一条规矩:任何人算出来的结果,他都自己复算一遍才认。

他一天要用掉好几支铅笔,纸带看完了就用计算尺复核,算到哪儿卡住,就把那一段拆成几个小问题分下去。

上午分配题目,下午收结果,晚上对不上再重来。

这套干法不高级,可在那台每秒五万次的机器上,这是唯一能把一百天用满的办法。

何祚庥回忆过一场报告,一位法国核物理学家讲康普顿散射,于敏一边听一边把结果估出来,报告人末了给出的实验数据跟他估的吻合。

这种本事,在只有几秒钟机时的年代,等于多了一台计算机。



【四】原理通了,离能打仗还差一层

1966年10月27日,两弹结合试验成功,导弹载着核弹飞出去,在预定地点爆炸。

到这一步,中国手里有了能打出去的原子弹,氢弹还停在原理上。

两个月后,1966年12月28日,罗布泊,氢弹原理试验成功。

中国成为继美国、苏联、英国之后第四个掌握氢弹原理和制造技术的国家。

于敏在现场没吭声,等测试队把数据报过来,实测与理论预估完全一致。

杜祥琬后来说,这次试验成功,标志着中国已经掌握了氢弹的全部特征。

原理试验用的不是作战弹头,是一颗专为验证原理做的装置,测点布得比实战弹密得多,为的是把该拿的数据一次拿全。

从1964年10月16日第一颗原子弹,到1966年12月28日原理试验,中间是两年两个月。

为了这一天,队伍准备了一整年。

1966年秋天进场,帐篷搭在戈壁滩上,木板铺地,人睡在上面。

测点怎么布,信号怎么收,仪器怎么标定,电缆怎么埋,万一不成怎么撤,一样一样排。

任何一处接触不良,都可能让几十天的准备白费。

在等试验窗口的那些天,他和大家一起坐在帆布帐篷的木板地铺上,一遍遍测算关键参数。

12月28日那天,弹响了,烟云升起来。

现场的人盯着观测孔,谁也没先开口,直到测试队把数据一项项报出来,帐篷里才有人出声。

半年后的1967年6月17日,全威力空投试验。

徐克江机组驾轰-6进入空投区,弹体挂伞下落,按设定高度起爆,当量三百三十万吨。

从第一颗原子弹到第一颗氢弹,美国七年三个月,苏联六年三个月,英国四年七个月,法国八年六个月,中国两年八个月。

速度之外还有一层。

美国那条路先解决的是地面装置能不能炸,中国要的是轰炸机能带、导弹能装、库房放得住、拉出去就能用的东西。

重量、体积、构型、储存条件,全部重来。

小型化就是把上千万度的火球塞进一个能飞的壳子里,还得保证它在不该点火的时候绝不点火。

1967年那天,于敏不在罗布泊。

他在北京,守着电话等消息。

事后有人问起那一夜,他说自己没有彻夜不眠,回去就睡了,睡得很踏实。

西方科学界的评论只有一句流传最广的话:中国闪电般的进步,神话般不可思议。

这一步走不通,前面的计算只是实验室里的成功。

这一步走通,一个国家的战略威慑才算立起来。

中国走的就是走通的那一条。第一代核武器定型装备部队,弹头一路做小、做轻、做得能长期存放,中国从有弹变成有武器。

真正让对手几十年翻档案都翻不出答案的,不是罗布泊上空那声巨响,是巨响之前就锁进保险柜的那套结构......

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