大神于敏 原名:氫彈之父的頭銜,最多只能概括其功勳的五分之一 管錐新編 于敏幼時,差點被日軍的卡車撞死;高中畢業因家境困窘瀕臨失學,是一個同學的父親不忍心這樣的天才被埋沒,才資助他上了北大;在大學時,又生重病,生命垂危,是物理系同學們集體獻血才挽救回來…… 于敏這個名字第一次為人所知,是因為兩彈一星功勳獎章,這是共和國給予國家功臣的最高嘉獎,一共23位科學家;與核武器相關的一共9位。他們是鄧稼先、彭桓武、周光召、程開甲、王淦昌、郭永懷、錢三強、陳能寬、于敏。 若要論資排輩,于敏恐怕要排最末,而且只有他一人沒有留過洋。但要按貢獻大小來排序,于敏對於核武器的貢獻是無可爭議的第一,且大於另外八位功勳科學家之和。 這個事實是如此的明晰,從1958年九院(現中國工程物理研究院)成立,1959年6月蘇聯專家撤走,自力更生開始,到1996年停止核試驗,全面轉入實驗室研究的整個階段來看——鄧稼先於1986年英年早逝;王淦昌、彭桓武、周光召均於七十年代離開核武器研製單位,基本上未參加第二代核武器的研製;朱光亞在原子彈爆炸成功後,就在國防科工委做領導工作;程開甲於1963年組建核試驗基地研究所,專攻核試驗診斷測試;錢三強除在最早期拉隊伍外沒參加任何科研工作;陳能寬主要解決了原子彈的起爆問題……每一位都很偉大,但是,于敏更不容易。 如果必須用幾個定語來形容于敏所做的工作,那就是:貫穿始終、攻堅克難、引導方向、決定作用!並且一直到未來的2040年,都是在于敏規劃的道路上艱難地前進着。 考慮到科學研究很大程度上不能夠線性疊加,或許有不盡準確之處,我所說的也僅限於核武器科技這一個方面,絲毫沒有貶低其他科學家的意思。王淦昌、程開甲在實驗物理領域,彭桓武、周光召在理論物理領域都是幾乎獲得諾貝爾獎的世界級科學家。 有朋友留言說,一直以來都認為兩彈一星是理所當然板上釘釘的……那只是宣傳口宏大敘事的說辭。其實,這當中的艱難困苦、是非曲折甚至驚心動魄,實不足為外人道也。這裡告訴大家于敏究竟是一個怎樣的神,擁有這個神對於國家和民族又意味着什麼。 于敏最為人所知的稱號是所謂的氫彈之父,曾經還看到有人質疑說誇張和過譽,其實如果僅僅是氫彈之父這一個頭銜,最多也只能把于敏的功勳概括了不到五分之一! 1960年,于敏被調進輕核理論小組,做一些預先研究。由於西方嚴密的技術封鎖,當時尚不能確定氘氘聚變、氘氚聚變和氚氚聚變哪種熱核反應適用於氫彈。由於氘從海水中提取非常昂貴,而氚的製備只能依靠核反應堆,都是極為稀缺且獲取困難的材料,價值遠超等量的黃金。美國人用的方法是,修建海水提純氘的工廠,再用提取出的氘在反應堆中人工嬗變造出氚,然後做氚靶和氚束加速器進行打靶實驗,來測量輕核反應的反應截面。 這是最自然不過的步驟了,但對於當時一窮二白的中國和幾乎為零的工業基礎來說,連最基本的電力供應都沒法保證。這就還需要修發電站,有了發電站,還要修鐵路運煤炭給電站發電,等這一切都造完就緒,多少年都過去了! 更重要的是中國到底需不需要生產氚,如果氚是氫彈中不可缺少的材料的話,又不是說造第二天就能造出來的,要用的時候沒有,直接就是死路一條……輕核的反應截面完全是一個實驗參數,也繞不過去,怎麼辦,要做飯難道不用米? 大神就這樣第一次登場了,于敏當然沒有條件做試驗,只能用理論方法,于敏並沒有直接計算各個輕核反應的反應截面,而是用一種巧妙的近似方法,估算出了所有輕核反應的反應截面的上限,發現氚氚反應並不具有特殊優越性,進而否定了該路線,確立了氘化鋰材料核反應中現場造氚的技術路線。 于敏的數學多厲害?當年他在北大讀書時期,有一次考試題目太難,大家都只拿了二三十分,而于敏拿了100分,吊打整個北大數學系。 于敏令人感嘆神乎其技的就是:他僅用了一支筆加草稿紙,就頂替了數十萬人去建工廠做實驗,光這一項成果而少走的彎路,恐怕至少讓氫彈提前五年! 氘化鋰材料在常溫下是固體,最簡單直接的想法就是可不可以在原子彈外面套一層氘化鋰做的殼子?這種結構最簡單,最符合一般的思路。 那有了聚變材料做成的殼子,該如何來點燃聚變材料?聚變點火所需的要達到勞森判據的能量該通過何種方式來傳輸?用原子彈爆炸產生的衝擊波來傳輸能量是否可行? 舉個簡單的例子,如果用同樣能量的一塊煤和一塊炸藥來做個烤肉,煤可以點個小火把肉烤熟,而炸藥只能把肉炸飛,因為煤的能量是緩慢釋放的,而炸藥的能量是瞬間釋放的。 點燃氘化鋰發生熱核聚變就好比要烤肉,原子彈就是炸藥,氘化鋰就是要烤的肉,如果用爆炸衝擊波來傳輸能量,那麼最直接的問題就是:肉在被烤熟之前,就已經被炸飛了…… 于敏認為必須用光輻射來傳遞能量,原子彈爆炸產生的衝擊波速度是340米/秒,而產生的光輻射的速度是30萬千米/秒,兩者相差6個數量級。 就是這6個數量級的時間差,如果通過巧妙的設計,將光輻射聚焦,就可以在衝擊波到來之前,先把肉烤熟;然後再隨着衝擊波的到來,一起飛散,疊加在一起釋放能量,這也被稱作放光模型。 當所有人都認為,放光模型就是可能的氫彈構型的時候,于敏又是只用筆和草稿紙,就把這個方案直接擊碎。原因就是:于敏證明了氘化鋰中的核外電子,會把放光能量全部吃掉,能量無法被用作聚變。 1964年10月,原子彈爆炸成功之後,于敏所在的輕核理論小組整體加入九院理論部,從預先研究的閒棋冷子,瞬間變成了炙手可熱的主力隊員。一時間理論部群英薈萃,猛將雲集。為儘快突破氫彈原理,主管理論部的著名理論物理學家彭桓武院士,將科研人員按照不同的技術路線分為三個小組,分別由于敏、黃祖洽和周光召領銜。 于敏小組一開始提出的“放光模型”,和黃祖洽小組提出的“擋光模型”,都被證明不可行。理論部的一位科學家因此感嘆說:“這光,擋也擋不住,放也放不出。”周光召小組,則陷入衝擊波聚焦傳輸能量的泥潭……研究處處碰壁,幾乎無法繼續進行。 沒辦法,只能大鳴大放,不管是誰,每天都要提出一個點子,有的科研人員說家鄉的東北小扁鍋燒開水大鍋不開小鍋開,都拿出來當理論模型…… 此時,高層對於能否研製出氫彈心裡也完全沒底,不得已根據形勢需要,把主要任務轉變為儘快研製出一顆一噸重、100萬噸爆炸當量、中心加入聚變材料的加強型原子彈,被稱為1100計劃。 由於當時中科院只有一台計算機,無奈之下于敏小組於1965年9月遠赴位於上海嘉定的華東計算所,那裡擁有全中國另外一台電子計算機,由此開始了中國核武器發展歷史上最激動人心的“百日會戰”。 這裡摘抄一段親歷者的回憶(厭煩技術的可以掠過): 1965 年9 月,理論部決定由于敏副主任,率領13 研究室的一部分研究人員,到上海華東計算技術研究所出差,利用該所的J501 計算機(運算速度為每秒5 萬次),完成加強型核航彈的優化設計任務。 鄧稼先主任要求去上海出差的人員在國慶節前趕到上海,以便利用華東計算技術研究所國慶節假日期間空出的全部機時,集中突擊。4 個組的科研人員和為數不多的科研輔助人員共50 多人參加此次任務。 9 月27 日,隊伍抵達上海。創造歷史的“百日會戰”開始了。那時的計算機性能不穩定,機時又很寶貴,一碰到機器跳動,算出來的結果就不對,就會前功盡棄,浪費很多機時。 解決的辦法是,每隔一段時間就把計算結果存在計算機的磁鼓裡,一旦機器跳動,就把存在磁鼓裡的前一時刻的計算結果取出來作為初始條件由計算機重新計算,叫做“取鼓重做”,用這個辦法來減少機時損失。 但這樣一來,機器就離不開人,機器24 小時工作,人也要在一旁睜大眼睛,看着紙帶上打印出來的計算結果。 那時物理工作者與數學工作者混合編組,一起到計算機房算題,數學工作者負責把磁帶里的程序輸送到機器里,並時刻關注程序的運行情況,物理工作者則負責監視打印機打印出來的計算結果是否合理,發現問題及時解決。 于敏在計算機房和宿舍里,埋頭於輸出紙帶卷中仔細分析計算結果。他從眾多的計算模型中挑出三個用不同核材料設計的模型,進行了深入細緻的系統分析。 于敏發現:在加強型原子彈中,聚變材料雖然能起到加強原子彈威力的作用,但對於加強彈中聚變材料自持燃燒,這種加強作用是遠遠不夠的,“這不是個量變到質變可以解決的問題,因為技術途徑不對”。 “這是個大科學工程,必須要凝聚大家的共識,依靠大家群策群力,共同完成。我就想着,把在原子能研究所探索氫彈機理時,積累下來的氫彈物理知識,結合眼前加強彈優化設計的實踐,給大家做系列報告。” 10 月13 日,于敏開始了他在上海持續約兩周的一系列報告的第一講。他從炸藥起爆開始,將加強彈的全過程分為原子階段、熱核爆震階段和尾燃階段,並對其中每一階段進行分析。通過這樣的學術報告,大家對加強彈的物理過程有了進一步的認識。 通過系列報告,于敏也進一步理清了思路,加強彈中“火球內的能量釋放率干不過能量損耗率,差了幾倍”。在如此巨大赤字的壓力下,火球溫度焉能不每況愈下呢?當然找不到“點火點”。“這不是提高炸藥能量利用率能解決的問題,利用率提的再高也是遠遠不夠,只有利用原子能,並且把它作為驅動力,進行內爆壓縮”。 于敏緊緊抓住問題的關鍵,反覆思考如何合理利用原子能壓縮熱核裝置,包括如何選用性能合適的材料,採取什麼樣的構形,才能促進起好作用的物理因素,抑制起破壞作用的物理因素。 隨着物理實質把握下的剝繭抽絲,氫彈構型的方向越來越清晰,新的構型開始浮現在于敏的思考中。 于敏將新構型可能存在的影響因素,梳理成6 個問題。于敏就這6個方面的問題給大家做報告,對這些過程做了詳細的物理分解,對可能出現的現象作了具體的分析,引起了大家熱烈的討論。他又將初級能量傳輸過程分解為三個階段,隨後將三個階段的物理現象凝練成20多個具體問題,進行物理分析。 10 月29 日晚飯後,于敏和研究室副主任蔡少輝在住地附近田間小道上散步,以得到短暫的身心放鬆。當他倆談到應如何創造條件,讓熱核材料充分燃燒時,于敏直截了當地談到加強型核裝置的構形不利於熱核材料的壓縮和燃燒。 接着,于敏向蔡少輝詳細地談了他幾天幾夜以來苦苦思索出的想法。蔡少輝被于敏的嶄新思維所吸引,也被于敏所列舉的無可辯駁的論據所折服,並馬上說:“那我們就馬上動手干吧!” 于敏說:“可以先計算兩個模型看看。其中的一個會比較理想……另一個則比較接近實際……”顯然,這是于敏經過深思熟慮後,想要走的關鍵兩步。 回到住處後,蔡少輝立即向研究室主任孫和生講了于敏的想法。孫和生聽後表示十分支持。當即找到物理小組的副組長孟昭利一起商量落實。新模型試算結果,當量和聚變燃耗果然大幅度提高,達到了自持“點火”燃燒。興奮之餘,臨時又加算了一個材料比例不同的模型,結果也不壞。隔天,另一個模型的計算也取得了完美的結果。至此,兩類共三個模型的計算結果表明,只要能駕馭原子彈的能量,我們就能設計出百萬噸級的氫彈! 華東計算技術研究所主樓五層東側大教室里,全體出差人員安靜地圍坐在大黑板前。蔡少輝簡略地介紹了上述兩類三個模型的計算結果和特點,黑板上列出的數據立即引起台下一片熱烈的議論。于敏接着登上講台給大家做學術報告。他首先向大家介紹新模型的設計思想:“過去大家都很重視對原子彈的壓縮,現在看來,熱核材料壓縮更重要!”接着他列舉了最近算的一個理想模型的結果。 年輕同志從紙帶里看不出來的東西,經過于敏一分析就變成了活的知識,透過現象觸及到了事物的本質,一條條規律被歸納出來了。就這樣通過把基礎理論與計算機實驗的結合,深化了對規律的認識,找到了問題的關鍵,明確了充分進行熱核反應的條件。 這篇回憶文章一開始僅僅在九院內部發表,後來經過了政治部保密部的層層把關,發表在公開刊物上,作者是理論部的老人,也是百日會戰時于敏小組的成員之一,是歷史的見證者。 作者的措辭用句顯然已經非常克制了,因為九院有個不成文的原則,就是無比強調集體智慧,不能突出個人。但不管作者再怎樣刻意平淡,都無法否認一個最顯而易見的基本事實——氫彈原理構型,基本上是于敏一個人拍腦袋想出來的! 要說原子彈的研製,蘇聯的確給予了相當大的幫助,從教學模型到技術資料,我們可以不用從頭摸索。氫彈的突破則是完全的原始創新,沒有任何資料可供參考和借鑑,唯一知道的,就是這東西可以確定被造出來。 從原子彈成功爆炸的1964年10月,到1965年11月突破氫彈原理構型,僅一年時間,到1966年12月28日的氫彈原理試驗(塔爆,12.2萬噸,從材料原理構型是百分之百的氫彈)又是僅僅一年時間,再到1967年6月17日試爆武器級的330萬噸空投氫彈,這個速度遠遠超越了其他四個核大國,並趕在了法國前面。這超乎尋常的驚人速度背後,是于敏在輕核理論小組將近五年的前期探索。 由於保密原則,這五年他沒有被告知任何關於原子彈的信息,完全依靠個人的天賦,從最基礎第一性原理、統計物理、電動力學出發,點滴摸索氫彈原理,否定了放光模型,解決了諸如氘氚反應截面在內的大量理論難題,就像在一間漆黑幽深的迷宮,一點點摸索出了光亮…… 在氫彈攻關的階段,于敏幾乎完全憑藉一己之力,孤軍奮戰,他所依靠的僅有一台每秒五萬次的打孔計算機(最初只分配給于敏小組百分之五的上機時間)。而他所面對的是非線性、非定常、非平衡態複雜偏微分,極端高溫高壓下、極短時間內、多重物質形態變化、多種輻射擴散、多群粒子輸運疊加核反應、與宏觀運動的多重尺度重耦合的頂級難題。 于敏的物理直覺是極其明晰而深入的,無論再複雜紛亂的現象,他總能歸納凝練、理清頭緒,找出物理上的原因,並將這些物理現象凝結成無數個極為複雜、相互耦合又層層迭代的偏微分方程組。 由於絕大多數偏微分方程在理論上沒有解析解,只能靠有限差分法進行數值計算,這在當時的算力下是不可能逾越的障礙。 于敏真正封神的一戰開始了,他善於用大量的近似和粗估準確地抓住主要矛盾,捨棄一些次要因素,層層逼近最核心的問題。比如,在計算過程中,將二維問題局部近似為一維問題;在能量傳輸過程中,等離子體、電子、光子的三溫方程近似為單溫;令平均自由程短的伽馬光子,就地沉積,從而忽略伽馬射線,將輻射輸運過程,退化為特定條件下的擴散和熱傳導過程;在輻射傳輸時,忽略宏觀運動,等等……從而在近乎原始的計算條件下,找到了氫彈自持熱核燃燒的關鍵,完成了紛繁複雜、難於登天的計算,形成了從原理、材料到構型的完整的氫彈物理設計方案。 這個計算究竟有多困難?核爆炸級別的數值計算,對於算力的需求幾乎是無窮大的。計算維度高一維,方程描述再精確一些,跟蹤粒子數多一些,計算網格打的密一些,都會使計算量呈指數形式上升。 美國能源部2002年提出,到2020年,要發展出百億億次(10的18次方)超級計算機——也就是E級計算,來進行核武器全過程的三維數值模擬,這也是目前各大國爭奪的一個技術制高點。對比一下1960年和2020年這60年的跨度,再對比一下每秒5萬次和每秒10的18次方次計算,差多少個0可以數一下…… 聽九所的老人描述說,當時于敏就守在計算機旁邊,計算機出打孔紙帶,他在旁邊凝神心算,然後突然指出從這裡往後都錯了,一群人把計算機停下來逐一檢查,果然是打孔出現了故障。 在電視上見過心算多位數加減乘除的,當現在物理系的本科生動不動就直接MATLAB調用ODE45的時候,誰能想象心算偏微分方程的數值解,是種怎樣的特異功能,我是真的無法想象。要知道,物理上的近似和粗估,是最考驗一個人對物理本質的洞察力和認知水平的。 在極窄的時空分辨率下,當各種宏觀、介觀、微觀的物理量,交織耦合在一起時,哪些量有數量級上的差別,哪些量和參數可以忽略,哪些又發揮主要作用,又需要近似到什麼程度而不使之喪失物理性質,這不是憑空武斷的,需要站在全局角度,在更高層面,對所有涉及的物理過程,有一個準確地認識。 于敏恰恰是那個仿佛站在上帝視角,降維打擊,來解決難題的人。他幾乎在所有的專業領域,都有着深不可測的理論功底。如果按照學科專業來評院士,于敏起碼能在十幾個細分的專業學科分別評上院士,在偏微分方程理論、計算數學、爆轟物理、原子核物理、中子物理、等離子體物理、凝聚態物理、統計物理、狀態方程、本構理論、輸運理論、輻射流體力學這些,在核武器理論研究中橫跨數學物理的專業領域,隨便單獨拎出來一個評上院士,都綽綽有餘,還不算由他本人開創的慣性約束聚變、X光激光等學科。 不可思議的是,這些知識都在一個人的大腦里交織排列、融會貫通,發生出奇妙的反應,生出旁人不可能想到的、創造性思路和方法,因此他總能看得更深,在關鍵時刻起到一錘定音的決定性作用!有人說于敏突破氫彈原理是靈感閃現,就算是,這些靈感要厚植於多麼精深的知識土壤中啊,背後要有多少個夜以繼日、夙夜憂嘆的衣帶漸寬,才換來驀然回首卻在燈火闌珊的那一刻迸發! 七十年代末,另外四個核大國在突飛猛進,陸續研製出中子彈和第二代小型化的核武器。中子彈是特殊類型的核武器,而第二代核武器的比威力和實戰性均大幅度提高。 在身後的印度、以色列,也紛紛邁進了核門檻……可以說,前有堵截,後有追兵,形勢不可謂不嚴峻。第二代核武器是完全不同於氫彈的小型化核武器,並非尋常意義上小修小補地改進提升,而是從最底層的基本原理上都發生了很大的變化。 之前由於計算條件太差,使用了大量近似和粗估的參數,以至於很多參數的不確定度超過30%甚至更大,所以必需留足很大的設計裕量以確保可靠,就好比某一個物理量理論上達到1就可以滿足要求,但由於這個量是近似值,不確定度較大,那麼在設計的時候可能要把這個量留到10,甚至是100,這樣才能造成壓倒性的雪崩效應來確保可靠性。 這樣的後果,也就不可避免地造成了整個核裝置過大和過重,不利於武器化。二代核武器由於小型化的要求,在重量和體積上均做了非常苛刻的限制,因此減小設計裕量就變成了不得不做出的選擇,這就必然要求理論上要更加地準確和精密,因此技術難度上又提升了一個數量級。 當時的美國已經擁有了大規模集成電路的超級計算機,而我國才剛剛擁有百萬次的計算機,比美國的算力又差了好幾個數量級,也就意味着理論計算的難度要遠超美國,這真的是硬碰硬的較量,沒有任何曲線救國迂迴轉圜的餘地。 如何在技術先進的前提下,規劃出可行路線,是一個無比艱巨的挑戰!在如此艱難的條件下,國內那些“不會導彈只會搗蛋”的人,開始發力了。上級二機部居然要求:位於北京北太平莊花園路六號的九所理論部,必須搬遷到三線的深山裡。 簡直是瞎指揮!理論部需要的是大型計算機,三線深山裡又沒有相應的條件。當時九所的所長周光召據理力爭,請求理論部科研人員不離開北京,結果被免職調離。九所全體科研人員和家屬,只好坐上悶罐火車,開到四川北部梓潼縣一個叫曹家溝的深山老林里,一開始住的是漏雨的牛棚。 人可以住牛棚,可嬌貴的計算機卻無法在牛棚里工作。無奈之下,科研人員又被迫撤回北京。就這樣,九所的科研人員在北京和四川三線深山裡,來回撕扯。科研人員拿着微薄的工資,上的是四川農村戶口,在北京上班算出差,這一出差就整整二十年,九所的科研人員就在首都北京當了二十年的黑戶。 更令人無語的是,每個月初,需要從四川派專人送來全國糧票,稍微耽擱一下,整個九所就沒飯吃。沒有北京戶口,就領不了那個年代特有的副食本,連做飯的鹽和香油都買不了。孩子上學也只能借讀,分不了房子,只能住最簡陋的筒子樓,在走廊里燒煤球做飯。 一次領導來慰問,看到一個科研骨幹在走廊做飯,被煙嗆的咳嗽不止,一手拿着菜鏟一手還拿着書…搞原子彈的,不如賣茶葉蛋的,真的不是一句玩笑話…在這樣艱苦的條件下,多數人受盡了委屈,堅持不下去了。 此時南國的春天已經到來,孔雀東南飛成為了一種常態。在文革後的百廢待興中,所有高校都缺老師,而當時的九所理論部匯聚了中國最優秀的一批數理人才。理論部的人只要願意離開,各大高校都搶着要人,立馬分房子、解決夫妻兩地分居的問題。理論部曾經的八大主任離開六人,七百多科研人員走的只剩下三百多人,流失了一大半。 理論部著名的計算數學家周毓麟院士曾痛心疾首地哀嘆:僅僅流失的骨幹就夠再重建一個理論部!王淦昌、彭桓武、周光召、黃祖洽、秦元勛這些柱石一般的重量級科學家全部出走。美國想做卻做不到的事情,結果被我們自己的上級超額完成了任務…… 一邊是大革文化命的延誤,一邊是改革開放的衝擊,一邊是軍隊要忍耐的窘迫,一邊是人為造成的混亂,對於整個核武器事業都是致命的打擊!在這種地獄級的艱難情況下,于敏以鞠躬盡瘁死而後已的責任感和使命感,以驚天地泣鬼神的萬般勇氣,幾乎憑藉一己之力,在至暗時刻,獨木撐起了整個核武器事業。 當時蘇聯在邊境陳兵百萬,坦克數萬輛,是懸在國人頭頂的達摩克利斯劍;燕山山脈以南的華北平原,又幾乎無險可守,歷史上北方少數民族無數次從這裡長驅直入逐鹿中原。蘇軍在大縱深理論下,裝甲集群的馳騁將毫無阻礙。戰爭一旦開始,半壁江山將在極短的時間內淪陷。 如何阻擋來自北方的鋼鐵洪流?只能寄希望於中子彈這種強殺傷力、低放射性沾染的新型核武器。當時中子彈在美國也剛剛問世,何種原理連隻言片語也找不到。于敏帶領人迎難而上,直接啃最硬的骨頭,在極短的時間內,獨立探索出中子彈原理,和中子彈應具有的主要物理特徵和技術指標,提出三次核試驗定型的實現途徑,最終於1988年完成了中子彈的研製。 由於第二代核武器的技術特點是:武器動作中的每一步,都為下一步反應提供條件;一步失效,則後續步驟全部失效,每一步都堪稱懸崖,隨時可能墜入深淵導致完全失敗!一方面,核試驗耗資甚巨,且失敗風險極高,稍有不慎就會造成巨大浪費。另一方面,美蘇等超級大國早已通過上千次的核試驗,拿到了應有的數據,探索了大量的極限邊界條件,可以從容轉入實驗室研究。 為了掐斷後來者的道路,在國際上到處通過全面禁止核試驗條約,向中國施壓。如果整個進程稍加延誤,該做的核試驗沒有做,就要被迫加入禁核試條約,則為山九仞,功虧一簣。數十年的努力會瞬間歸零,我們將永遠也無法真正研製出適用於實戰的第二代小型化的核武器!于敏從理論上預估到美國核武器已經接近物理極限,這讓他夜不能寐。 鄧稼先院長當時已經病入膏肓,他在彌留之際,親口敘述,于敏執筆,共同完成了《加快核武器小型化研製進程的報告》,並遞交到了中央軍委主席鄧小平的案頭。于敏在最緊要的關頭,挽狂瀾於既倒,可以說是牽引着整個國家和民族的命運,與時間賽跑! 他審慎地選擇技術途徑,從規劃二代核武器發展的技術路線,提出物理模型,梳理關鍵問題,到制定核試驗方案,再到每一次核試驗後取得的浩如煙海的數據中,總結出物理圖像和動作過程,來驗證理論模型的正確性,再提出改進方案。除他一人之外,九院再沒有一個人能對核武器全物理過程,作出確定性的論斷。王淦昌、彭桓武、程開甲、周光召都是諾貝爾獎級別的科學家,他們都可以離開九院,唯有于敏不能。 從七十年代中期的技術探索,到整個八十年代的奮力攻關,再到九十年代初加快核試驗,二十餘次核爆在西北荒漠的地下不斷震顫,多種新型核武器依次研製成功,完成了多次重大的技術跨越,這背後的理論總負責人都是這位當時已年過六旬的老人。 如果說中國核武器發展歷程一共有六次突破,那麼其中五次都是由于敏領銜!最終的事實大家都清楚了,中國用最少的核試驗次數,研製出了第二代小型化核武器,取得了一次試驗、多方收益的巨大成果,拿到了應有的數據,技術上沒有走任何彎路;以美國幾十分之一的核試驗次數和百分之一的經費投入,達到了和美國同一技術水平,為轉入實驗室模擬提供了支撐,趕上了禁核試的末班車。 這個末班車到底有多急迫?1996年7月29日,進行了最後兩次核試驗,晚間確認拿到數據;7月30日,中國政府就宣布加入全面禁核試條約。最後關頭,真的是按天甚至按小時在算! 當美國人通過不正當手段得知:1992年9月25日試爆的新型核武器的試驗數據後,恐怕是直接驚掉了下巴。這種新型核裝置的物理設計水平之高,與美國核武器的巔峰之作w88彈頭相應部分的差距,到了幾乎可以忽略不計的地步。美國人的應激反應就是馬上開始找內鬼,華裔科學家李文和案和臭名昭著的考克斯報告隨即而出。在美國人看來,如果中國不從洛斯阿拉莫斯國家實驗室盜取w88核彈頭的技術,那麼取得這樣的成果完全是無解的。 美國人這麼想,其實並非盲目自大和被迫害妄想症,而是因為美國才是踏踏實實進行1054次核試驗,一步一個腳印走完核武器研製發展全過程的選手。中國是僅僅46次核試驗,連美國人零頭都不到的階躍型選手,走一步跳三步,一跳上一個台階。而于敏就是讓這一切事實合理化的外掛的助推器,有這樣一個人在,美國人就沒有任何道理可講! 可以毫不誇張地說,如果沒有于敏,中國的核武器水平也就是略強於朝鮮和印度,永遠不可能成為五個核大國之一!兩萬噸和一千萬噸的爆炸威力,永遠不可能等價在天平的兩端!有了小型化的實戰核武器,東風快遞才真正擁有了尖銳鋒利的獠牙,從此中國人能真的從棋子變成棋手,是我們討論別國的命運,而不是別國來決定我們的命運。 兩次以第一完成人、一次以第二完成人,獲得三次國家科技進步特等獎,也註定是前無古人後無來者!當2014年于敏獲得國家最高科技獎時,獎章能掛到于敏身上,是這個獎頒發以來最大的榮耀!一枚共和國勳章,怎抵得過其貢獻之萬一? 以科學的眼光看,于敏解決的極端條件下,頂級的科學難題,由於高度保密的原因,可能永遠無法被人知曉,原諒我的物理水平之低下,語言能力之貧乏,無法描述其中的艱難和奧秘。也許一百年之後,核武器消失了,隨便買本物理書,就可以看到于敏當年的工作,或許到了那個時候,才能夠理解這究竟是怎樣智慧的一個偉大的人!于敏對於核武器的貢獻,早已是功在當代,他的另一項主要研究更有可能利在千秋! 于敏從上世紀七十年代開創了慣性約束可控熱核聚變的發展道路,這是人類對於核能的終極利用,相比於托卡馬克磁環約束聚變永遠還有五十年的應用時間,慣性約束或許可能優先一步取得熱核點火。 慣性約束主要利用強激光照射高Z材料組成的黑腔產生X射線,X射線驅動靶丸內爆實現聚變。在驅動過程中,激光能量被黑腔內壁吸收,腔壁升溫、電離,同時輻射出大量X射線。利用這些X射線驅動內爆靶球,壓縮聚變燃料使其到達點火和自維持燃料條件。 美國投入了數百億美元的NIF裝置(國家點火裝置),在2011年點火失敗。而按照于敏精確制靶思路設計的橢球型多孔黑腔靶段,比美國人圓柱形的設計更加優異,待我國的光束更多的神光裝置建造完畢後,或許可以先於美國完成人類第一次可控聚變點火。 聽九所的老同志說起過,七十年代,由於九所的科研人員都沒有北京戶口,有一次於老的兒子得了重病,沒有戶口醫院都掛不了號。於老這種“書呆子”急得不知所措,情急之下找別人借了個戶口本去醫院掛號。掛號的女護士故意刁難問你兒子叫什麼名字,戶口本上別人的名字於老答不上來。結果被護士狠狠地辱罵了一通,於老氣憤加情急,眼淚直往外流…… 於老逝世前的幾年,可以說是非常地不幸和悲傷的;他感情極深、相濡以沫幾十年的夫人在2012年突發心臟病,就在於老面前倒下了,子女匆匆忙忙送去醫院,留於老一個人在家,老人家心急如焚摔倒在地,由於無人攙扶站不起來,就躺在冰冷的地上沒吃沒喝將近一天,直到子女門回家才發現。八十六歲的老人,不敢想在地上躺一天是個怎樣的情景。 失去夫人之後,他老人家的精神受到了巨大的打擊,身體一下子就垮了,再也沒有笑容,也再也離不開輪椅,連在人民大會堂獲頒最高科技獎時,都是輪椅推上去的。央視的採訪都是強顏歡笑的,提到夫人時,老人家引用了一句唐代元稹哀悼忘妻的詩:惟將終夜長開眼,報答平生未展眉。之後良久不語……

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