都说原子弹是算盘打出来的这些前辈们到底在计算什么

首先要有一个认识，工程科技领域中的计算绝非我们小学中学所接触的知识那么简单。
人工最复杂的计算有开方、三角函数等，但这些计算只要认真严谨都是可以人工计算的。
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为应对微分方程中多个变量的求解，需要对变量做一个个的计算，而且变量间又互相影响，这就造成了指数级增长的计算量。
矩阵计算也同样需要面对随着变量增加而指数级增加的计算。
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现在的计算一般叫常见于计算机仿真（游戏也包含一部分这类计算）、模拟、求解方程等，这也是人们不断追求超级计算机运算速度的突破。
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当初手工绘制工程

参考：
中国原子弹技术，开始在理论上得到了苏联核物理专家的支持。
但是这种支持只是表面上的，作为苏联政府，并不想让中国掌握真正的原子弹技术。
为此苏联专家组还弄出一套打狗无需两根棍子的理论，来阻止中国获得核武器。
苏联专家口中所说的狗是谁，大家都清楚。
但苏联专家的谬论遭到中国有关负责领导的反驳：既然打狗，棍子自然是越多越好，况且该打的狗也不止一条。
苏联专家被反驳的哑口无言，于是拿出一套似是而非的原子弹数据。
中国方面集中了十几个刚高中毕业的女孩子，躲在一间简陋的办公室中，使用手摇计算器，对苏联专家提供的理论数据进行论证，先后进行了九次大规模运算，使用的稿纸装进麻袋，足足有几吨重，堆满了一间60多平米的仓库。
但是最后得到的数据，开始和结果都能和苏联专家提供的数据吻合，而中间最关键的部分却大相径庭，用专业术语解释叫数字塌方。
九次大规模运算结束后数据研究陷入瓶颈，于是请来了当时刚刚三十出头的周光召。
他仔细查阅了苏联专家提供的数据，又把小女孩们的运算成果检查了一遍，最后拍板定案：相信我们的孩子，她们没有错，我们的运算结果是正确的，问题出在苏联专家提供的数据上！后来经过实践证明，周光召的看法完全正确，而苏联专家对犯下的错误不以为然。
给出的理由是数据太多，有些是他记错了。

参考：
这个问题有一定的误导性，原子弹不是靠算盘打出来的，珠算只能算是协助原子弹的计算。
因为当时我国50年代已经有计算机了，从1958年8月1日我国第一台小型电子管数字计算机103机诞生，每秒运算30次，到1964年原子弹成功前夕，中科院计算所第一台自行研制的119型大型数字计算机在诞生，运算速度每秒5万次。
可以说研制原子弹过程中，我国计算机事业在也在发展进步，且当时全国计算机的算力95%都提供给了原子弹研发。
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当时计算机的算力不足以支撑原子弹，对于指数函数，三角函数，对数函数，双曲函数，开根，求幂这些运算，算盘并不能胜任。
但有另外好用的工具使用，如计算尺，这个工具在工程界就是神器。
所以算盘只能算是辅助，而不是承担主要的计算的主力。
这个问题的关键是原子弹要算什么？
原子弹的物理原理是核裂变，利用一个中子轰击不稳定的铀-235或钚-239的重核，会分裂为两个核，并释放出2-3个中子和能量。
这些中子又去轰击其他的重核触发下一次核反应，反复进行就形成了链式反应。
如何维持使这个链式反应持续下去呢，需要一个条件，就是要足够多重核材料，多到链式反应自持下去的最小质量。
这个最小质量，称为临界质量。
原子弹选择这个临界质量就非常讲究，它跟材料的形状、密度以及环境有关。
例如在外表包上一层具有良好反射中子的材料，漏的中子少了，临界质量就小了。
或着提高装料的密度，也可把临界质量减少等。
把核装料迅速压缩到超临界状态，然后由中子源适时点火，就引爆了原子弹。
这也是原子弹需要解决的基本问题，选择的临界质量是多大，压缩的过程如何、什么时候到达超临界，什么时候点火，用什么材料防止中子泄漏等等，这都需要计算解决。

参考：
原子弹的爆炸原理很简单，一个高中生都能设计出符合原理的结构
问题在于在设计制造过程中要严格防止刚装配好，甚至还没装配好就在厂里爆炸了的情况，所以这就要进行各方面的计算，以保证结构合理，操作协调，保存安全。
这种计算，一般能用手摇计算机完成，但需要大量的时间与人力，而在手摇计算机都很缺乏的年代里，用算盘当然也可以，只不过就更累人了。
～～这些不是跟你开玩笑，我上个世纪参加过七零八工程的一点点计算工作，那时当然主要靠二百万次的电子计算机，但对于设计修改
当时电子计算机已经问世，只不过比较慢，我印象里大约是每秒十万次上下吧。

参考：
我国共和国成立当初百废待兴、在一片废墟上、一穷二白零基础的条件下，经过广大归国科学家和许许多多隐姓埋名的科技工作者、解放军艰苦努力下成功爆炸了我国第一颗原子弹，打破了美国人的核讹诈和核威胁、功不可没。
原子弹是利用核裂变链式反应释放的能量产生巨大的破坏力和毁灭性的杀伤力的武器。
一颗原子弹设计生产制造过程是一个系统大工程、牵扯到方方面面物理、化学、冶金、原材料加工、爆炸威胁、核辐射范围、结构力学、重量等等海量、庞大和复杂的初期计算。
时至今日、任何一个过程设计初期阶段都需要一系列计算。
一个环节计算不准确或者失误、都可能导致满盘皆输、推倒重来。
50年代我国一切都是零基础、仅仅计算机一项、都被国外卡脖子、原子弹的设计需要海量的数据计算、广大科技工作者依靠中国传统的计算工具……算盘🧮参与了我国第一颗原子弹、氢弹、运载火箭整个大系统的计算。
（第一颗原子弹爆炸成功的“功勋”计算器之一……算盘)（参与我国第一颗原子弹研发的计算器……手摇计算机)解放初期，真正会使用手摇计算机的专业人才匮乏、很多人不习惯使用当时比较先进的计算器、更习惯使用得心应手的传统计算器……算盘。
（庞大的计算队伍)与此同时、我国自主研发的103型、104型、119型计算机及时投入到原子弹、氢弹、运载火箭的设计阶段的计算应用。
（计算尺)运载火箭、洲际弹道导弹领域的世界以中国人人名命名的著名理论“钱学森弹道”、世界著名的氢弹“于敏构型”就是依靠中国老一辈科技工作者利用中国传统计算器……算盘+手摇计算机+国产计算机“三结合”中西结合、土洋结合把理论变成现实、轰动世界。
没有计算、一切都是纸面意义上数字罢了！
参考：
从科学推算得知，在没有附加措施的情况下，铀235裸球的临界质量为52千克、δ相钚239裸球的临界质量为16千克、α相钚239裸球的临界质量约为10千克。
如果在裂变装料外面包上能反射中子的铀238或铍反射层，则可减小其临界质量。
例如，包有2厘米厚的铀238外层时，δ相钚239的临界质量仅为11千克。
提高裂变装料的密度，也能减小其临界质量，一般来说，密度提高1倍，临界质量可减小至原来的四分之一！是计算模型！
参考：

好多人觉得原子弹嘛就是相对论公式嘛，也就是e=mcc嘛……要知道E=MC^2仅仅是一个理论公式。
要达成这个理论公式则需要进行很多工程学上的计算。
举个简单例子，A=f/M也是一个简单的公式，物体的加速度和质量成反比和受力成正比。
知道这个算式你就可以知道汽车是可以加速运动的了，同时也可以知道火箭是可以靠着牛顿的方程飞上天的。
但越简单的公式实现起来的工程学计算就越复杂。
例如我们看到的原子弹外观是这个样子的：但当时第一颗原子弹去掉弹壳则是这样的：上面大量看似凌乱的电线大部分都是电雷管的引线。
这些电雷管需要原子弹起爆的时候一起同时工作，去引爆原子弹内部的高能炸药。
但要知道高能炸药的爆炸速度大约是8700米/秒。
如果差了1/1000秒，那么原子弹周围的炸药起爆就不同步了，这时炸药的能量就不能同时达到核心。
核心会被直接挤歪。
挤歪有点向上面的减压玩具的样子。
那么导线长度、雷管起爆的时间、炸药中爆轰波传递的速度就都成了需要进行严格计算的内容。
而在原子弹核心外面的炸药块的形状、能量的聚焦等等一系列的问题也是需要进行计算的，并不是越厚的炸药起爆效果越好，也不是薄一些的炸药就能起爆……这些都得求最优解。
通过计算来决定炸药的形状、厚度和配比。
原子弹的各个方面的计算量是惊人的。
而且很多设计是牵一发而动全身的。
有一些参数变了，就得立刻去算对其他参数的影响。
所有的这些也就是咱们说的原子弹的工程计算了。
咱们的第一枚原子弹就是用算盘打出来的，偶尔还会用到一些简单的计算尺等工具。
其实还不算是特别精密的计算。
所以我们的596工程搞了一个2.2万吨级别的原子弹，而体积也“足够巨大”。
甚至我们的第一枚氢弹直接干到了330万吨……这些都是初略计算的结果。
再后来更精确计算量更大的工程计算介入进来之后，我们的2万吨级的原子弹体积只有之前的“邱小姐”的1/5，重量1/3的规模
参考：

萨沙第9916条回答。
这是一个误解。
大家知道为什么会发明计算机吗？
完全是现实的迫切要求决定的。
1935年，美国陆军建立了阿伯丁试验基地的“弹道研究实验室”，在1938年正式开始运作。
二战爆发以后，美国迫切需要研究新的火炮，并且改良现有火炮。
那么阿伯丁实验室就需要计算出各种型号、各种口径的炮弹的轨道。
在没有计算机的时代，计算一个弹道平均需要750道乘法和更多的加、减法。
如果考虑各种初始条件(比如方位角、速度、气温和湿度、大气压等等)，某种型号的一种口径火炮的火力表，就包括高达2000到4000个弹道。
一个研究员使用当时最先进的辅助计算器，也要十秒种运算一道乘法，12小时才能完成一个弹道计算。
按照这种速度，就算战争结束了，还有大部分弹道没有计算完毕，火炮性能根本无法提高。
在这种极端的要求下，电子计算机才诞生了。
这台ENIAC计算机是一台十进制并行计算机，能同时处理十个十进制的数据。
它只用0.2毫秒完成一道加法，2.8毫秒完成一道乘法，大大提高了计算效率。
道理也是一样。
原子弹不是茶叶蛋，完成研究需要进行大量的计算工作，工作之繁重远远超过弹道计算。
但中国并不是完全依靠手工计算，还是有计算机的。
我国科学家早就知道计算机的重要作用，朝鲜战争结束以后就试
但苏联这方面技术也并不先进，还是愿意帮忙的。
我国在1956年采取中苏合作模式，由苏联提供
1958年, 在苏联专家的指导下，中科院计算所和北京有线电厂（738厂）合作仿制成功M-3机，这就是中国第一台电子管计算机103机。
很有意思的事，至今也是说103机是第一台中国自己制造的计算机。
确实是中国制造，但技术完全是来自苏联。
1959年根据苏联提供的计算机技术资料，我国又制成的104大型通用电子计算机。
今天来看，104机也没什么了不起，运算速度只有每秒1万次，但在那个年代已经算是很牛逼了。
104机很快用于原子弹的研发工作：104机完成后，我国许多科学重大课题纷纷上机运算。
我国第一颗原子弹研制当中的计算任务，军委测绘总局的大地测量计算任务，铁路车站最优分布计算，以及5个大型水坝应力计算任务都是在这台计算机上实现的。
由于104机数量有限，一些运算不可避免还要手工完成，但也不是使用算盘，而是主要是使用手摇计算机。
邓稼先就有一台手摇计算机，平时自己用于计算。
手摇计算机就是通过转动齿轮来计算，实际上基本都是使用电机，而不是真正手摇。
手摇计算机有一定局限性，只能做四则运算、平方数、立方数、开平方、开立方。
虽然不太先进，但终究比打算盘要搞笑多了。
这是一种辅助性的计算工具，另外还有拉力计算尺和算盘。
所以，当年研发原子弹的条件确实比较差，但该有的也算都有了。
其实，我国也不是赤膊上阵研究原子弹。
赫鲁晓夫曾说过，苏联对中国的核计划有着巨大帮助，上到帮助中国建立了核反应堆，下到帮助中国找到铀矿，苏联的帮助是功不可没的。
1955年中国代表团在莫斯科与苏联签订《关于为国民经济发展，需要利用原子能的协定》，约定苏联在1955年到1956年派遣专家帮助中国设计和建造一座功率为6500千瓦到1万千瓦的实验性原子反应堆，以及使粒子获得12.5~25百万电子伏特能量的回旋加速器，并无偿提供有关的科学技术资料，培训中国的核物理专家和技术人员。
到了1957年，苏联帮助中国成功建成实验性反应堆和回旋加速器，并从重水反应堆中获得了少量的钚，同时还培养了一大批相关技术人员。
同年，中苏签订了《关于生产新式武器和军事技术装备以及在中国建立综合性原子能工业的协定》。
苏联会帮助中国建立起综合性的原子工业，出售用于铀浓缩处理的工业设备。
1958年9月29日，中苏又签订《关于苏联为中国原子能工业方面提供技术援助的补充协定》，苏联正式向中国提供原子弹方面的各种实用性技术装备和技术。
用赫鲁晓夫的话来说，到苏联专家撤走的时候，中国同志距离研究成功原子弹已经很近了。

参考：
设计原子弹必须计算多维偏微分方程，偏微分方程在代数上无法求解，必须通过线性方程矩阵用递归方式近似求解。
因为是递归计算，所以计算结果极度依赖于初始条件和矩阵点的设置，往往达到一个点的收敛结果需要数千个循环，计算精度越高，矩阵越大，对计算机的速度要求越高。
这就是现代巨型计算机的用途。
在没有计算机的情况下，只有用人组成矩阵来完成矩阵计算，每人负责一个点，精确的计算就可以得到方程需要的结果，所以就有了许多科研人员一起打算盘的画面。
这些人既没了解过那段历史，也没看过爆炸压缩需要的ZND模型长什么样子，即使那是完全公开、有大量论文和书籍的东西，他们还是愿意相信简单地解释世界的地摊文章：这些描述既迎合了他们对我国当年状态的刻板印象，又可以激发自豪感，尽管做出这成绩的人和他们没有任何关系。
不过，ZND模型确实可以手动计算，美国当年估计过，用草稿纸笔算需要一群数学家搞十个月。
支持枪式原子弹的门槛更低，洛斯阿拉莫斯的不少伙计徒手玩过一码事的东西。
这不是现实中不能实现的问题。
一些热衷于宣扬我们的103机、104机、119机、J501机等计算机才是计算功臣的人实际上也不知道这些，走的是另一个极端。

参考：
说起中国的原子弹，真的让我们的前辈们费尽脑汁。
建国初期，我国不但经济方面一穷二白，就是人才方面也是一穷二白。
当时，中国的4万万人，大都是文盲。
念个3年5载书的人，都算文化人，会打算盘的人也是寥寥无几。
小学《算术》里，就学算盘，小学毕业后，不是当出纳就是当会计。
高中生比现在的博士后还少。
所以，当时学习好的学生都被留校当老师。
那么，试制原子弹的需要计算临界值。
也就是说，铀235的质量达到多大的时候才能发生链式反应。
算盘能算加减乘除，乘方，开平方。
但是，我们的前辈们也用算盘不厌其烦地计算排列组合、微分积分、指数对数。
比方说，①计算：1+2^10+3^10+4^10+...100^10=9599241424342419924250.②计算：101/99^3=0.000104091625364964...③计算：试制原子弹的时候，涉及到所有的计算，我们的前辈们差不多都是这样计算的。
所以，他们使用的草纸堆积如山。
正是：建国初期有困难，革命前辈敢承担。
昼夜不停手计算，造出中国原子弹。

参考：
海森堡当年造的时候就是算错了，算出来原子弹得造一间房子那么大，才能维持链式反应（据说是边界条件没给对）。
结果纳粹德国觉得太难造，没在原子弹上投入太大精力。
海森堡本人为世界和平作出了不朽的贡献。
而且再辟个谣，中国研制核武器的时候是有计算机的。
最关键的地方用电子计算机，差一点的地方用机械计算机，用算盘的地方已经是很外围的数据了。
估计也就是算一算科学家的补贴怎么发，造原子弹的工厂用多少电之类的……现代工业的一切基础都是数学。
新零件什么形状？
一般是函数曲线，这个要计算，不可能是拿个砂轮凭感觉磨。
结构件怎么受力？
这个要计算。
该强的地方要强，该弱的地方可以用便宜材料。
不可能像以前铸炮，一个直铁筒，总是后面炸膛。
军品就更不用说了，爆炸就是艺术，该用哪种炸药，用多少都得算好。
艺术不提前算好，搞不好会在手里炸。
原子弹更进一步，都不是化学反应。
参与爆炸的核物质需要多少？
初始中子源需要多少？
这都得算。
算得好都不用核试验，世界大国，现在决定全面禁止核试验，就是因为他们已经有了足够的实验数据，可以在计算机模拟核爆了。
多说几句，很多人说海森堡是故意算错的。
确实有这个说法，但主要出自战败后海森堡自己宣布，多数资料偏向于海森堡真的算错了。
至于真实的历史情况，已经不能确定了。