1、中国首颗氢弹试验成功40年:研制速度勘称奇迹 资料图:中国第一颗氢弹爆炸场景 40年前的6月17日,一架小型战机在新疆罗布泊上空投下一个降落伞,当降落伞下降至距地面约3000米高度时,伞包爆炸,伴随着巨大响声,空中升腾起巨大的蘑菇云。中国第一颗氢弹空投爆炸试验成功。 中国有了氢弹的消息震惊世界!因为从原子弹到氢弹,美国用了七年零三个月,前苏联用了四年零三个月,英国用了四年零七个月,而综合国力尚属落后的中国仅用了两年零八个月。速度之快让许多国家认为这是个奇迹。 奇迹是如何产生的?40年后,几位专家回首往事,讲述了一些印在他们心里的历史片断。 年轻团队突破“氢
2、弹理论” 早在1964年5月,毛泽东在听取有关部门的第三个五年计划时就曾明确指出:“原子弹要有,氢弹也要快。”但是氢弹的研制,在理论和制造技术上比原子弹更为复杂。在当时的国际环境下,各国对氢弹的技术严加保密。原核工业部办公厅主任李鹰翔看到过,美国曾有一个记者在一个科普杂志上发表了一篇文章,讲到了氢弹的问题,结果那个记者受到美国当局的审查,认为他泄露了氢弹的秘密。实际上文章引用的资料全部来自公开出版物。 一位专家曾说,不能否认我国第一颗原子弹的研制曾借鉴了前苏联的一些东西,但是氢弹的研制则完全是依靠自力更生,从头摸索。 摸索从哪里开始?当时的科研人员只清楚氢弹的基本概念。
3、知道原子弹是通过原子裂变反应产生能量,而氢弹则是通过原子聚变反应产生能量。知道氢弹的当量比原子弹要大几十倍、上百倍。至于怎么造氢弹,最核心问题是什么,那就谁也不知道了。 李鹰翔回忆,年轻的科研团队很快投入了工作,先后设计了几十种方案,一个又一个的方案常常是刚提出来又被否定了,所以一段时间内曾陷入了“山穷水尽疑无路”的境地。技术上的脑力探索,非常艰苦。当时被称为“中国国产专家一号”的于敏院士,从30多岁就开始“隐姓埋名”,参与氢弹原理的研究。计算繁复是氢弹研究缓慢的主因之一。上世纪60年代初,国内仅在上海有一台每秒运算达万次的计算机,但绝大多数时间都要用于当时正紧鼓密锣进行的原子弹测试。
4、于敏经常和同事人手一把计算尺,日夜计算。 有一次,他们看到一个国外的参数,认为这个参数非常重要,但又怀疑这个数字怎么出来的,因此需要通过试验来验证。于敏为这件事情想了好几天,有天晚上睡到半夜,他突然梦中惊醒过来,抓着夫人的手大声喊道“有了,有了,我清楚了,我清楚了!”弄得睡梦中的夫人莫名其妙。长时间的艰苦思索和计算,使于敏在梦中突然来了灵感,获得了突破。 “自力更生,艰苦奋斗”是“两弹一星”的精神,其中的艰苦是脑力劳动和生活条件的叠加。李鹰翔说,1965年,氢弹研制方案有了进展,于是几十名科研人员要从北京到上海上计算机进行计算。那时条件有限,上海那边没有被子,几十个人出门都是自
5、己带着铺盖卷。 当时计算机要用计算带打出结果,非常繁琐,而且计算带都是一摞一摞的,要用麻袋装。科研人员大量的时间用来小心查看每一条纸带,因为每一个计算机打的眼,都不能破裂,如果破裂就可能导致丢失正确的数据。 在这种条件下,从1965年9月起,经过100来天的计算,一个有关能量的关键点有了突破。这个问题突破以后,整个氢弹的研制就像是打开了拥堵的瓶颈,一下子驶入了快车道。当时在北京的邓稼先听到这个消息以后,马上赶到上海,并请大家吃饭。虽然只是一碗阳春面,但大家还是非常高兴。 有一项统计数据显示:当时邓稼先,34岁;朱光亚,34岁;周光召,32岁;欧阳予,31岁……这些后来成为中
6、国核工业栋梁的功臣,当初投身核工业时都不过30岁出头。中国开始从事核工业的10万人中,25岁以下的年轻人占了68%,26~35岁占了25.5%,两者之和则超过90%。 “金银滩”上的青春奋战 曾有一名法国专家问钱三强:中国为什么能在这么短的时间里进行氢弹爆炸试验?钱三强的回答是“材料准备得早,理论准备得早。” 还在原子弹和氢弹理论准备的同时,远在青海金银滩草原,一个名为221的基地已经开始建设。221基地是我国第一个核武器工厂。第一颗原子弹和第一颗氢弹,都是从221基地研制组装后运往西部试验场的。今年已经70岁的王菁珩曾任221厂的厂长。他见证了当年奔赴高原为我国两弹研
7、制贡献青春的一批年轻人的付出和奋斗。 王菁珩1960年从一所名牌大学毕业后不久,就接到通知到“前方”去。前方在哪儿?在西宁。叫什么单位?青海省第五建筑工程公司。因为是搞国防,王菁珩知道这是个掩护代号。 1961年1月,王菁珩与4名同学从北京出发到兰州。当时从兰州到西宁的火车,还没有正式通车。他们只能坐以闷罐车为主的“混合列车”,晚上4人挤坐在闷罐车的角落里面,伸手不见五指,就连列车门也关不上。西北的冬夜寒风刺骨,当时他们中3人仅穿一件小棉袄。一名同学脱下唯一的一件棉大衣,4人围坐着盖起来,但还是被冻得手脚麻木。列车运行了近10个小时后终于到了西宁站,可是从西宁到基地还是没有交通工具
8、快过年了,4人在西宁呆了一个星期,终于等到一辆向基地送日用品的货车。他们穿戴上当时发给的四大件:狗皮帽子、棉大衣、大头鞋,还有羊毛毡子,之后坐在卡车的咸菜坛子上面,顶着刺骨的寒风,辗转到了基地。 “头顶青天,脚踏草原,战胜了饥饿,保存了队伍。”王菁珩说,用这几句话形容当时的情况非常贴切。当时221基地已经有几万人,这个队伍能不能度过生存关,是涉及到原子弹能不能够按期研制出来的问题,否则会半途而废。所以技术人员第一年和工人一起参加劳动,一起建设厂房。 住在窑洞里,吃青稞粉、谷子面,一个月两钱油,几乎没有任何副食品,能吃到的就是白菜汤。吃不饱就去挖野菜。“我觉得通过这样的锻炼,受
9、到了磨炼,站稳了脚跟。”王菁珩说,那时虽然艰苦,但是人们的精神状态很好,乐观向上,觉得我们的事业是有前途的,只要我们战胜了困难,我们的事业就一定会成功。 当时的保密要求很严,基地还有一个名字叫青海省矿区办事处。高原上除缺氧以外,紫外线特别强,有些人晒的很黑,但是从事的事业又不能跟家里讲。曾有同志回家后,孩子问:“爸爸,你在矿区工作,是不是挖煤炭的?”爸爸只能回答说:“是啊”。“矿区”的科研队伍里,有一批科学家,王淦昌、郭永怀、彭桓武、朱光亚、陈能宽……王淦昌在基地一呆就是十多年。1963年王菁珩分到了221厂的核材料车间,一直从事原子弹、氢弹原料最后的精加工、成型和组装的工作。
10、 “技术民主”催生研制速度 “技术民主”是当年参与氢弹研制的专家常提到的一句话。 李鹰翔说:“现在一些院士有时候一讲到这个事情,还是很兴奋。为什么?他们当中有老一辈的如王淦昌等,也有年轻一些的,如朱光亚、邓稼先等,这些专家都已经有很深的科学造诣,但是谁也没有见过氢弹,谁也没有研究过氢弹,氢弹对于他们来说是未知世界,这个未知世界怎么去探索?他们心里也是没底的。所以,‘技术民主''、走群众路线这个办法就解决了这个问题。” 李鹰翔仍记得当时的场景:大家坐在一起,有老科学家,有刚毕业的年轻大学生,有中层技术骨干,大家平等地进行讨论,各抒己见,畅所欲言。 在这种大讨论当中
11、年轻人可以充分发挥智慧的想象,引发好多科学思想的火花,一些是新的物理概念,一些新的设计思想,包括氢弹的原理都是在这种讨论中取得突破的。 “这种充分的技术民主使人们的心情非常舒畅,而且把大伙儿的智慧都凝聚起来了,把大伙儿的创造性、积极性也都调动起来了。”王菁珩说。 李鹰翔说,40年后重新回忆氢弹成功,有着重要的现实意义,尤其是在高新技术领域,我们的领导、我们的科研人员要有当年那样的自信。 资料图:离爆心700米处的坦克就像图钉陷在地上,表层都融化了,车内动物全部炭化 资料图:离爆心700米处的飞机 资料图:中国地对地战略导弹是搭载核武器的主要工具之一 资
12、料图:中国东风21战略导弹 资料图:东风11弹道导弹 资料图:发射巨浪2潜射弹道导弹 淦昌不仅是中国当时在物理领域具最高水平的科学家,更是全中国最具有爱国心的科学家。即使是钱学森,也要等新中国成立之后才回来,而他在1934年就义无反顾地回来了。 王淦昌先生照片 两弹元勋王淦昌简历 王淦昌,江苏省常熟县人, 1907年生,男,中共党员,核物理学家,中国科学院院士。 1929年毕业于清华大学物理系。1930年赴德国柏林大学留学,1934年获哲学博士学位,同年回国。曾任山东大学、浙江大学教授。1950年5月以后,历任中国科学院近代物理研究所研究员、
13、副所长,苏联杜布纳联合核子研究所副所长,二机部第九研究所副所长、第九研究院副院长,二机部副部长兼原子能研究所所长,核工业部科技委副主任,中国科学技术协会第2届全国委员会副主席,中国物理学会副理事长,中国核学会第一届理事长,第3、4、5、6届全国人大常委会委员。1998年逝世。 核武器研制的主要科学技术领导人之一,核武器研究实验工作的开拓者。在从事核武器研制期间,指导并参加了中国原子弹、氢弹研制工作。他是原子弹冷试验技术委员会主任委员,指导了中国第一次地下核试验,领导并具体组织了中国第二、三次地下核试验。主持指导的爆轰物理试验、炸药工艺、近区核爆炸探测、抗电磁干扰、抗核加固技术和激光模拟
14、核爆炸试验等方面都取得重要成果。1964年他与苏联著名科学家巴索夫同时独立地提出激光惯性约束核聚变的新概念。他是中国惯性约束核聚变研究的奠基者。积极促成建立了高功率激光物理联合实验室并一直指导惯性约束核聚变的研究。积极指导原子能研究所开展电子束泵浦氟化氢激光器等的研究。1982年获国家自然科学奖一等奖,1985年获两项国家科技进步奖特等奖。 《浙江大学报》王淦昌:与诺贝尔奖擦肩而过的浙大人 1941年初秋,身在贵州湄潭的王淦昌,写出了一篇短文:《关于探测中微子的建议》。在大多数论文动辄就是上万字乃至数万字的今天,这样一篇短文可能无足轻重,甚至会被众多刊物杂志拒之门外。然而,在那
15、个年代它却发表在美国权威的物理学杂志《物理评论》上,引起了实验物理学界的极大重视。 20世纪30年代,粒子物理学家对原子核衰变时出现极小的能量和动量损失感到困惑不解。为了解释这种现象,奥地利物理学家泡利(1945年诺贝尔物理学奖得主)提出了存在着一种尚未被发现的粒子――中微子的假设,但这一假设长期没有得到实验的验证。那时候,几乎所有从事核物理实验的科学家,无不为泡利的假设所诱惑,像苦苦追求心目中的恋人一样,试图解开中微子神秘的面纱。然而,这种粒子是非常难以检测到的,这一点连泡利本人都不否认。 王淦昌也一直在关注中微子检测的进展。在他床头总是放着几本最新的物理学期刊,其中就有美国的《
16、物理评论》。这一天,他翻开刚刚收到的一期杂志,读到哈尔彭有关探测中微子实验的文章,根据他长期以来的积累,他一下子就抓住问题的要害,禁不住喊了起来:“不,不应该是这样的!”就在那一刻,王淦昌的灵感如岩浆一样喷薄而出,多年来的思考突然清晰起来,一个伟大的设想在胸中成熟。于是,《关于探测中微子的建议》横空出世。 《关于探测中微子的建议》1941年10月13日寄往美国,《物理评论》以最快的速度,在1942年1月刊出。仅仅过了5个月,美国物理学家艾伦就在1942年6月的《物理评论》上发表了《一个中微子存在实验证据》的实验报告。在报告的引言中,艾伦明确表示,他是按照王淦昌的论文所提出的建议完成这一
17、实验的。后来,由王淦昌首先提出,艾伦实验室最先开展实验的这一探测中微子的方法,就被物理学界称为“王淦昌-艾伦实验”。艾伦实验很快引起国际物理学界的注意,认为该实验“也许还没有一个完全确定性的方法检测单个中微子,但中微子是能够将众多已知事实关联起来的唯一假说”,是寻找中微子的努力中“最接近决定性的”成果。物理学家们对中微子的探测是一个漫长的接力赛,艾伦并没有能够跑到终点,持最后一棒的是另外两个美国人:莱因斯和考恩。 身在中国大西南的王淦昌,一直梦想着能由中国人探测到中微子的存在,他非常希望能将这项研究进行到底。为此,他先寄望于助教孙沩,孙沩离校后,又寄望于学生许良英,希望他能毕业后留下作
18、为自己的助手。王淦昌对孙沩和许良英都说过,如果沿着他的思路做下去,就有可能最终找到中微子,而最终找到中微子的人,将获得诺贝尔奖。遗憾的是,孙沩和许良英都没有沿着王淦昌为他们设定的人生旅程走下去,他们走上了各自选择的道路。 1956年,在美国加州萨瓦河畔,莱因斯和考恩用强大的核反应堆做实验,终于比较精确地获得了中微子存在的确凿证据。将近40年之后,F.莱因斯因在实验中首先发现中微子的存在而获得1995年的诺贝尔物理学奖。和莱因斯站在一起的,当然不会是王淦昌,也不是艾伦,甚至不是莱因斯的搭档考恩。这时候,考恩已经去世,而诺贝尔奖是从来不会考虑已经离开人间的那些学者为人类所建立的功勋的。与莱因斯
19、分享诺贝尔奖的是发现重轻子的另一位美国学者M.L.佩尔。现在的我们已经无法得知,假如当初孙沩或者许良英能够听从王淦昌的劝告,沉心于探测中微子的实验研究,他们会不会在莱因斯和考恩之前获得成功?也许会,凭借王淦昌在实验物理方面深厚的积累和敏锐的目光,凭借他不断喷涌而出的灵感,在已经找到正确的道路的情况下,完全有可能捷足先登;也许不会,也许会因为实验条件的限制,使他们无法继续走在探测中微子的最前沿。毕竟,实验物理的重大发现,在很大程度上必须依赖先进的实验设施,而不仅仅是理论和方法。 其实,探测中微子实验还不是王淦昌第一次与诺贝尔奖失之交臂。早在1930年,当他还是柏林大学威廉皇帝化学研究所放
20、射物理研究室的研究生时,年仅23岁的他,就有过一次拥抱诺贝尔奖的机会。 王淦昌在柏林大学时,每周一次的Seminar,Semi-nar是德国物理学界群英荟萃的讨论会,在这里能够听到许多大师深刻的见解和物理学最前沿的研究动向,王淦昌从这儿吸取了多少新思想新方法,自己也难以记清了。正是在两次讨论会上,王淦昌知道玻特和他的学生贝克做过一个实验,用放射性钋放出的α粒子轰击铍核,发现了很强的贯穿辐射。他们将这种辐射解释为γ辐射。而γ辐射与元素衰变的关系,王淦昌的导师迈特内早在1922年就做过实验研究,对γ辐射的性质也作了一些探索。王淦昌的脑子里突然闪出了火花,他对γ辐射能否具有那么强的贯穿能力所
21、需要的高能量表示怀疑。玻特在实验中用的探测器是计数器,王淦昌想到的是,如果改用云雾室作为探测器来重复玻特的实验,也许就会弄清那种贯穿辐射的本性了。王淦昌为自己的想法兴奋不已,他马上向将这个设想告诉迈特内,建议用一个云雾室着手研究玻特发现的这种贯穿射线,令他失望的是,一向以目光敏锐著称的迈特内竟然没有同意。那些日子,王淦昌的头脑中一直萦绕着这个想法,他已经预感到,这个实验做下去,可能会发现什么。几天之后,他再一次向迈特内提出,希望她准许自己借用师兄菲利普的实验室进行实验,但是迈特内还是没有同意,她的理由是:“为什么要重复别人的试验呢?” 王淦昌的导师迈特内当年在国际物理学界也享有盛誉,这
22、位犹太裔女科学家因在核物理领域的巨大成就,被爱因斯坦称誉为“柏林大学的居里夫人”。迈特内曾经不止一次地赞赏王淦昌孜孜不倦的求索精神,赞赏他对实验物理特殊的兴趣和超乎常人的敏锐,然而,这一回她却低估了这位年轻中国小伙子的创造力,让一次千载难逢的机会从眼皮底下轻易地滑走了。两年之后,英国物理学家查德威克受到居里夫妇一篇实验报告的启发,对γ射线重新实验,经过几天紧张的工作,证明这是一种质量和质子相近的中性粒子,后来称其为中子。查德威克正是采用了王淦昌两年前提出的实验手段——用高压电离室、计数器和云雾室——来重复玻特的实验,才证实了那种贯穿辐射的名为中子的中性粒子流,并计算出这种粒子的质量。几天后,居
23、里夫人公布了他们用云雾室再次进行的这项实验的结果,成为查德威克成功实验的佐证。1935年,查德威克因发现中子而获得诺贝尔物理学奖。几年后,在欧洲大陆浪迹的王淦昌来到英国剑桥大学,他特意去拜访了查德威克,这位如日中天的物理学家敞开实验室的大门,立于阶前迎候年轻的中国学者,他的第一句话是:“先生,我能为你做什么事呢?” 当年,迈特内在得知查德威克发现中子之后,曾经沮丧地对王淦昌说:“这是运气问题。”那时候王淦昌还很年轻,他还有机会。然而,当莱因斯获奖的消息传来时,当年走在探测中微子最前沿的王淦昌已经88岁高龄,他淡淡地说,荣誉应当归于最后做出结果的科学家。至于他内心在想些什么,我们就无法得知了。 迈特内像






