国内原子弹研制成功后，只用了两年多氢弹就研制成功，而其他国家都用了比较长的时间，这是什么原因？ 第1页

核聚变的原理图和公开论文，最后一次出现在公众面前是在1953年美国的一本杂志上。因此中国不存在借鉴他国经验的可能性，只可能是获得了“尤尼卡突破”。

在尖端领域，一两个人的重要性真的大于一群人。

Copy一篇文章，是一位参与过原子弹工程的人士写的，注意2.3这个数字

今年（２００６）是北大物理系１９５２－１９５６届学生毕业五十年。我是其中之一。诸同窗好事者将于２００６年四月聚首北京，忆半世纪岁月之沧桑。另外，北京天文台诸友，也于今日聚首叙旧。我均不能恭逢其盛，谨写下几段有关“纸老虎”研究的经历以谢之。也供其它友好一笑。

算盘年代

１９９９年，中华人民共和国成立五十年，ＴＩＭＥ（Ａｓｉａ）杂志　在那年九月出了一个专集，有五十篇文章，介绍大陆五十年中的五十个方面。其中有关中国进入核俱乐部的一篇，题为“Ｔｈｅ　Ｂｉｇ　Ｂａｎｇ”，是约我写的。其实，我对中国核历史内情所知甚少。他们约我写，只因为我是介入核项目的早期研究人员之一。所以，我也只能为ＴＩＭＥ极简单地描写一下１９５５－５７两年间的核经历。有关的几段原文如下：

“五十年代初，（在中国）核弹，即俗称原子弹，经常被批判为“纸老虎”。然而，就在那时候中国当局已经决定制造自己的“纸老虎”。１９５５年一百个物理系大学生被调集到北京大学的一个秘密单位――我也在其中。当局告诉我们，任务是学核物理，准备发展中国的核项目。当时，中国有资格的核物理学家，不会多于三十位。远不足以加入核俱乐部。

“一年之后，我２０岁，成为近代物理研究所的一名实习研究员。我所在的组，有１２个成员。我们当时的任务是研究核反应堆理论。核反应堆能生产镤－２３９，通过裂变它可释出巨大能量。该组的日常事务由我负责。除了一个成员外，其余的年龄都小于２５。

“最大的问题是数值计算。那时候，连电动计算器都缺。我们只能靠算盘。在计算高峰时，整个房间听起来像是一个老式的银行，充满算盘珠的劈啪声。谁想得到，这些噪声就是核爆炸巨响的前奏之一。”

ＴＩＭＥ杂志的编辑不要求我写“算盘计算”的课题，写了也不会发表。他们可能怕担待不起“核（知识）扩散”的罪名。当时，最耗时的数值计算是用Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔｔａ　方法求解中子的输运方程。中子如何在输运过程中随时间变慢（能量减小）是设计反应堆的一个关键。由于，反应堆中物质分布极不均匀，加之非简单的边界条件，“算盘计算”决非易事。

“核机密”

其实，ＴＩＭＥ杂志编辑可能不知道，物理方面的核机密，到１９９９年，早就扩散了。１９９２年，加州大学出版社出版了Ｒｏｂｅｒｔ　Ｓｅｒｂｅｒ著“Ｔｈｅ　Ｌｏｓ　Ａｌａｍｏｓ　Ｐｒｉｍｅｒ：Ｔｈｅ　ｆｉｒｓｔ　ｌｅｃｔｕｒｅｓ　ｏｎ　ｈｏｗ　ｔｏ　ｂｕｉｌｄ　ａｎ　ａｔｏｍｉｃ　ｂｏｍｂ”。这是美国Ｍａｎｈａｔｔａｎ计划的第一篇经典文献。当时是绝密。现在可以在ａｍａｚｏｎ．ｃｏｍ　网上用１２美元买到。

借助Ｓｅｒｂｅｒ的书，我扩散一个“核机密”。制造核弹或核堆的一个重要参数是一个铀核裂变时释放出的中子数。这个数大于一，链式反应才有可能。这个数愈大，做核弹或核堆所要的材料愈少，或所需铀浓缩的程度愈低。反之要多，要高。所以它对设计核弹或核堆的是至关重要的。伊朗的核项目就是在铀浓缩上与西方起了冲突。

二战之前，研究释放中子数的文献是公开发表的。大战爆发后，有关释放中子数的研究成为军事机密，不再也不准公开发表。１９５６年秋，在近代物理研究所，有关领导口头告诉我，这个数是２.３。绝密。只许记在脑子里，不准写在纸上。计算时直接打入算盘，不留痕迹。

对２.３一数，我一直好奇。我查过文献，直到战争前夕，在公开发表的文献中２.３并不是公认的。１９４０年Ｌ．Ａ．Ｔｕｒｎｅｒ在Ｒｅｖｉｅｗｓ　ｏｆ　Ｍｏｄｅｒｎ　Ｐｈｙｓｉｃｓ，ｖｏｌ．１２，ｐ．１－２９上的文章，可能是战前发表的最后一篇总结。其中列举的数据从２到３.５都有，很不准确。因为实验很难作，不能直接测到中子，只能用裂变核的质量亏缺反推。中国在１９５６年之前并不具备准确测量这个数的实验条件。所以，当时我想，这个数据多半来自苏联。因为，按照５９６计划，苏联的确给过中国一些核数据。也许，２.３是苏联的秘密实验结果。

不过，我买到Ｓｅｒｂｅｒ一书后（１９９４年），发现历史并非如我五十年前猜测的。

第一，在Ｓｅｒｂｅｒ一书中，“中子数”的数值也是２.３（他用２.２－２.４）。

第二，他说，直到那时（１９４３），还没有很准确的实验结果。

第三，所以，２.３实质上是当作缺省（ｄｅｆａｕｌｔ）值来用的。

第四，书中有后人的注：２.３一数其实并不对。现在知道，对铀－２３５，准确值是２.５２，对镤－２３９，它是２.９５。

所以，如果２.３一数的确来自苏联，那么，美，苏，中三方当年各自在秘密发展核弹时，都采用了一个同样的但并不正确的缺省参数２.３。所以，结论应当是，“核（知识）扩散”是从制造原子弹的第一篇文献的时代就开始了。

宇宙学与恐怖主义

我早就离开了“纸老虎”研究。当时的１２个人中，有６个也很快离开了。因为，从物理学角度看，核项目是技术性的。

１９７０年代，我的兴趣转向相对论天体物理和宇宙学。九十年代初我耒美国后，平均每年要请一位中国的年轻学者来我这里作宇宙学研究。九十年代一直没有签证困难。纽约９１１恐怖事件后，情况变了。签证一度极为困难。或拒签，或要等半年以上。问领事部门，他们说国土安全部要进行审查，因为宇宙学包含有对恐怖活动有用的知识。宇宙学是最公开的学科，居然也不准扩散？

国土安全部的专业分类，不是全无道理。当今美国最怕的是核恐怖。宇宙学虽多是纸上谈的“大爆炸”，但也许有真“老虎”在。二战后，不少从事制造核武器的人，“转业”下来后，都到了天体物理和宇宙学。从核爆炸转到超新星爆炸和宇宙学的标准模型――大爆炸。如今，Ｌｏｓ　Ａｌａｍｏｓ的强项之一就是超新星爆炸的数值模拟。俄国的Ｙ．Ｚｅｌｄｏｖｉｃｈ，是苏联氢弹的两位奠基之一（另一个是Ａ．Ｓａｋｈｒｏｖ　）。六十代，Ｚｅｌｄｏｖｉｃｈ转到物理宇宙学，又成了这一领域的奠基人之一。Ｚｅｌｄｏｖｉｃｈ转到宇宙学后，立即（１９６８）提出了著名的Ｓｕｎｙａｅｖ－Ｚｅｌｄｏｖｉｃｈ效应。这是Ｚｅｌｄｏｖｉｃｈ的一个重要的宇宙学贡献。如果知道他的核经历，一点都不奇怪他的“手到擒来”。Ｓｕｎｙａｅｖ－Ｚｅｌｄｏｖｉｃｈ　效应同上述的“算盘”课题，物理实质是一样的。后者是中子在冷核子中输运，导致中子能量减少，而前者是光子在热电子中输运，导致光子能量增加。在近似情况下，二者都是用Ｋｏｍｐａｎｅｅｔｚ方程来计算。而且，宇宙学中，物质分布大多是均匀的，或对称的，没有复杂边界条件，好算。

我现在得到ＮＳＦ支持的一个项目是用新算法研究宇宙学中的光子输运。又是要用到老朋友Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔｔａ方法。所以，宇宙学中发展的算法，真说不定对铀项目等还有用处。就此打住，不再多说，以防以今后来美宇宙学者再遇上签证麻烦。

五十年的“纸老虎”，悲耶？乐耶？

记于“从心所欲不逾矩”到来之日