军武数据库|中国研究的时候也用了计算机吗?,美国研究原子弹时用了计算机
说实话 , 中国当然用了 , 不过用量不大 , 一些稍微简单的计算用的是计算尺和算盘 。 不过相信你看完这篇文章后你会觉得有些意外 。
在了解这个问题之前 , 我们先说说原子弹的计算主要是算什么 , 以及需要怎么计算 。
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原子弹的设计主要在于爆轰波如何压缩核心的设计 。 这个问题其实并不是核物理学的问题 , 而是爆轰波物理学上的事情 , 这也是为什么邓老是中国的原子弹之父的原因 。 毕竟邓稼先是开创我国爆轰波物理学的先驱权威 。
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现在我们知道一个内爆式原子弹的结构是外圈包裹着烈性炸药轰击内部的钚核心 , 使钚核心被压缩到临界半径之下产生爆炸的一套装置 。
当时所知道的是“理论” 。 人们从理论上认识到只要这样做 , 原子弹的核心就可以引发链式反应发生爆炸 。
【军武数据库|中国研究的时候也用了计算机吗?,美国研究原子弹时用了计算机】但怎么才可以做到这一点就已经不是核物理学的问题了 。
需要计算引爆的炸药的形状、时序和最优化的射流方式 。
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在我们现实的世界中同一块物质是连续存在的 , 只有到了边界这些物质才有质的变化 。 真实的核爆炸中包裹在核弹外面的炸药也是如此 。 他们在自己的体积范围内有连续的物理特性 。
这种物理特性如果要计算起来就很难了 , 毕竟我们在计算东西的时候都是算的“点” 。 不可能通过一个方程式来得出一个线或者面的准确数值 。 但是 , 如果有足够多的点我们就可以将这些点通过统计学的方式认为是一个面 。
这里就用到了有限元分析 。 研制工作者就将原子弹的爆炸结构划分成一个一个的小块 。 只计算每个小块的数值 。 以及核心表面上每个小块面积上的爆轰波情况 。
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这样当有足够多的小块的时候 , 经过统计就可以得到一个近似等于真实情况的结果 。
计算这些小块就是一个极其繁琐但相对比较简单的工作了 。
而且当时计算机本身的输入和输出都很繁琐 , 对于小的计算大家则会统一的使用一种小的工具——计算尺 。
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你只要拉一下计算尺上的滑块就可以快速的得到一个近似的结果数值 。
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这个东西不仅仅是我们在设计原子弹的时候会用到 , 而且曼哈顿计划中也是有大规模应用的 。
这个工具可以很快的算出开方、立方、平方、lg数值等等不同的结果 , 说实话这个比当时的计算机速度要快得多 。
算过了单一数值 , 就需要对数值进行累加计算 。 这方面美国用的是“手摇”计算机 。
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将数值输入之后直接转动计算机的齿轮得出累加结果或其他四则运算的结果 。
咱们则是用的算盘 。
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但是 , 在一定位数的计算量上 , 其实算盘的速度是优于手摇计算机的 。
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这是由于算盘的结构和手摇计算机的结构不同所致 。 我们在使用算盘的时候仅仅需要手动的拨动算盘珠到位即可 。
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