中國原子彈技術(shù)，開始在理論上得到了蘇聯(lián)核物理專家的支持。但是這種支持只是表面上的，作為蘇聯(lián)政府，并不想讓中國掌握真正的原子彈技術(shù)。

為此蘇聯(lián)專家組還弄出一套打狗無需兩根棍子的理論，來阻止中國獲得核武器。蘇聯(lián)專家口中所說的狗是誰，大家都清楚。

但蘇聯(lián)專家的謬論遭到中國有關(guān)負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)的反駁：既然打狗，棍子自然是越多越好，況且該打的狗也不止一條。

蘇聯(lián)專家被反駁的啞口無言，于是拿出一套似是而非的原子彈數(shù)據(jù)。

中國方面集中了十幾個剛高中畢業(yè)的女孩子，躲在一間簡陋的辦公室中，使用手搖計算器，對蘇聯(lián)專家提供的理論數(shù)據(jù)進(jìn)行論證，先后進(jìn)行了九次大規(guī)模運算，使用的稿紙裝進(jìn)麻袋，足足有幾噸重，堆滿了一間60多平米的倉庫。

但是最后得到的數(shù)據(jù)，開始和結(jié)果都能和蘇聯(lián)專家提供的數(shù)據(jù)吻合，而中間最關(guān)鍵的部分卻大相徑庭，用專業(yè)術(shù)語解釋叫數(shù)字塌方。

九次大規(guī)模運算結(jié)束后數(shù)據(jù)研究陷入瓶頸，于是請來了當(dāng)時剛剛?cè)�十出頭的周光召。

他仔細(xì)查閱了蘇聯(lián)專家提供的數(shù)據(jù)，又把小女孩們的運算成果檢查了一遍，最后拍板定案：相信我們的孩子，她們沒有錯，我們的運算結(jié)果是正確的，問題出在蘇聯(lián)專家提供的數(shù)據(jù)上！

后來經(jīng)過實踐證明，周光召的看法完全正確，而蘇聯(lián)專家對犯下的錯誤不以為然。給出的理由是數(shù)據(jù)太多，有些是他記錯了。

首先要有一個認(rèn)識，工程科技領(lǐng)域中的計算絕非我們小學(xué)中學(xué)所接觸的知識那么簡單。人工最復(fù)雜的計算有開方、三角函數(shù)等，但這些計算只要認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)都是可以人工計算的。

（圖為基本計算練習(xí)）

工程中所說的計算多為求解微分方程、矩陣運算等，即使大學(xué)會學(xué)習(xí)這些知識，但實際應(yīng)用時遠(yuǎn)比課堂上的復(fù)雜。為應(yīng)對微分方程中多個變量的求解，需要對變量做一個個的計算，而且變量間又互相影響，這就造成了指數(shù)級增長的計算量。矩陣計算也同樣需要面對隨著變量增加而指數(shù)級增加的計算。

（圖為拉格朗日標(biāo)準(zhǔn)方程）

正是因為科學(xué)的發(fā)展，人們制造了計算機(jī)來進(jìn)行繁重的計算任務(wù)，而人們只需要設(shè)計能求解相當(dāng)精度的計算機(jī)程序，即可一勞永逸的讓計算機(jī)來完成這些重復(fù)性工作。現(xiàn)在的計算一般叫常見于計算機(jī)仿真（游戲也包含一部分這類計算）、模擬、求解方程等，這也是人們不斷追求超級計算機(jī)運算速度的突破。

（圖為計算機(jī)仿真）

我們老一輩科學(xué)家制造原子彈用算盤計算是因為當(dāng)時條件艱苦，沒有足夠的設(shè)備，只能依靠人工來計算一部分，這樣的人工工作量是相當(dāng)可觀的，不得不佩服前輩們的毅力。當(dāng)初手工繪制工程圖紙，現(xiàn)在全部使用CAD軟件，隨著科技的發(fā)展與工作環(huán)境的改變，現(xiàn)代這樣繁雜的計算可以由計算機(jī)完成。

這個問題有一定的誤導(dǎo)性，原子彈不是靠算盤打出來的，珠算只能算是協(xié)助原子彈的計算。因為當(dāng)時我國50年代已經(jīng)有計算機(jī)了，從1958年8月1日我國第一臺小型電子管數(shù)字計算機(jī)103機(jī)誕生，每秒運算30次，到1964年原子彈成功前夕，中科院計算所第一臺自行研制的119型大型數(shù)字計算機(jī)在誕生，運算速度每秒5萬次�？梢哉f研制原子彈過程中，我國計算機(jī)事業(yè)在也在發(fā)展進(jìn)步，且當(dāng)時全國計算機(jī)的算力95%都提供給了原子彈研發(fā)。下圖為我國第一臺計算機(jī)。

當(dāng)時計算機(jī)的算力不足以支撐原子彈，對于指數(shù)函數(shù)，三角函數(shù)，對數(shù)函數(shù)，雙曲函數(shù)，開根，求冪這些運算，算盤并不能勝任。但有另外好用的工具使用，如計算尺，這個工具在工程界就是神器。所以算盤只能算是輔助，而不是承擔(dān)主要的計算的主力。

這個問題的關(guān)鍵是原子彈要算什么？原子彈的物理原理是核裂變，利用一個中子轟擊不穩(wěn)定的鈾-235或钚-239的重核，會分裂為兩個核，并釋放出2-3個中子和能量。這些中子又去轟擊其他的重核觸發(fā)下一次核反應(yīng)，反復(fù)進(jìn)行就形成了鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。如何維持使這個鏈?zhǔn)椒磻?yīng)持續(xù)下去呢，需要一個條件，就是要足夠多重核材料，多到鏈?zhǔn)椒磻?yīng)自持下去的最小質(zhì)量。這個最小質(zhì)量，稱為臨界質(zhì)量。

原子彈選擇這個臨界質(zhì)量就非常講究，它跟材料的形狀、密度以及環(huán)境有關(guān)。例如在外表包上一層具有良好反射中子的材料，漏的中子少了，臨界質(zhì)量就小了�；蛑�提高裝料的密度，也可把臨界質(zhì)量減少等。把核裝料迅速壓縮到超臨界狀態(tài)，然后由中子源適時點火，就引爆了原子彈。這也是原子彈需要解決的基本問題，選擇的臨界質(zhì)量是多大，壓縮的過程如何、什么時候到達(dá)超臨界，什么時候點火，用什么材料防止中子泄漏等等，這都需要計算解決。

原子彈的爆炸原理很簡單，一個高中生都能設(shè)計出符合原理的結(jié)構(gòu)圖。問題在于在設(shè)計制造過程中要嚴(yán)格防止剛裝配好，甚至還沒裝配好就在廠里爆炸了的情況，所以這就要進(jìn)行各方面的計算，以保證結(jié)構(gòu)合理，操作協(xié)調(diào)，保存安全。這種計算，一般能用手搖計算機(jī)完成，但需要大量的時間與人力，而在手搖計算機(jī)都很缺乏的年代里，用算盤當(dāng)然也可以，只不過就更累人了�！�～這些不是跟你開玩笑，我上個世紀(jì)參加過七零八工程的一點點計算工作，那時當(dāng)然主要靠二百萬次的電子計算機(jī)，但對于設(shè)計修改圖紙中的框架計算，有些還是可以用手搖計算機(jī)完成的（手搖計算機(jī)跟以前的英文打字機(jī)差不多大），當(dāng)然，算盤？我們年輕人沒那功力！[呲牙]

順便說一句，用算盤也是帶有一點文藝色彩的說法，絕大多數(shù)復(fù)雜數(shù)值計算還是用電子計算機(jī)為主的計算團(tuán)隊完成的，只有一些流程中要求不太高的地方才用人工協(xié)助計算。當(dāng)時電子計算機(jī)已經(jīng)問世，只不過比較慢，我印象里大約是每秒十萬次上下吧。

我國共和國成立當(dāng)初百廢待興、在一片廢墟上、一窮二白零基礎(chǔ)的條件下，經(jīng)過廣大歸國科學(xué)家和許許多多隱姓埋名的科技工作者、解放軍艱苦努力下成功爆炸了我國第一顆原子彈，打破了美國人的核訛詐和核威脅、功不可沒。

原子彈是利用核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)釋放的能量產(chǎn)生巨大的破壞力和毀滅性的殺傷力的武器。

一顆原子彈設(shè)計生產(chǎn)制造過程是一個系統(tǒng)大工程、牽扯到方方面面物理、化學(xué)、冶金、原材料加工、爆炸威脅、核輻射范圍、結(jié)構(gòu)力學(xué)、重量等等海量、龐大和復(fù)雜的初期計算。

時至今日、任何一個過程設(shè)計初期階段都需要一系列計算。

一個環(huán)節(jié)計算不準(zhǔn)確或者失誤、都可能導(dǎo)致滿盤皆輸、推倒重來。

50年代我國一切都是零基礎(chǔ)、僅僅計算機(jī)一項、都被國外卡脖子、原子彈的設(shè)計需要海量的數(shù)據(jù)計算、廣大科技工作者依靠中國傳統(tǒng)的計算工具……算盤??參與了我國第一顆原子彈、氫彈、運載火箭整個大系統(tǒng)的計算。
（第一顆原子彈爆炸成功的“功勛”計算器之一……算盤)
（參與我國第一顆原子彈研發(fā)的
計算器……手搖計算機(jī))
解放初期，真正會使用手搖計算機(jī)的專業(yè)人才匱乏、很多人不習(xí)慣使用當(dāng)時比較先進(jìn)的計算器、更習(xí)慣使用得心應(yīng)手的傳統(tǒng)計算器……算盤
。
（龐大的計算隊伍)

與此同時、我國自主研發(fā)的103型、104型、119型計算機(jī)及時投入到原子彈、氫彈、運載火箭
的設(shè)計階段的計算應(yīng)用。

（計算尺)


運載火箭

、洲際彈道導(dǎo)彈領(lǐng)域的世界以中國人人名命名的著名理論“錢學(xué)森彈道”、世界著名的氫彈“于敏構(gòu)型”就是依靠中國老一輩科技工作者利用中國傳統(tǒng)計算器……算盤+手搖計算機(jī)+國產(chǎn)計算機(jī)“三結(jié)合”中西結(jié)合、土洋結(jié)合把理論變成現(xiàn)實、轟動世界。

沒有計算、一切都是紙面意義上數(shù)字罷了！

謝邀，這個W君當(dāng)年也算是算過的。

好多人覺得原子彈嘛就是相對論公式嘛，也就是e=mcc嘛……要知道E=MC^2僅僅是一個理論公式。要達(dá)成這個理論公式則需要進(jìn)行很多工程學(xué)上的計算。

舉個簡單例子，A=f/M也是一個簡單的公式，物體的加速度和質(zhì)量成反比和受力成正比。知道這個算式你就可以知道汽車是可以加速運動的了，同時也可以知道火箭是可以靠著牛頓的方程飛上天的。

但越簡單的公式實現(xiàn)起來的工程學(xué)計算就越復(fù)雜。

例如我們看到的原子彈外觀是這個樣子的：

但當(dāng)時第一顆原子彈去掉彈殼則是這樣的：

上面大量看似凌亂的電線大部分都是電雷管的引線。

這些電雷管需要原子彈起爆的時候一起同時工作，去引爆原子彈內(nèi)部的高能炸藥。但要知道高能炸藥的爆炸速度大約是8700米/秒。如果差了1/1000秒，那么原子彈周圍的炸藥起爆就不同步了，這時炸藥的能量就不能同時達(dá)到核心。核心會被直接擠歪。

擠歪有點向上面的減壓玩具的樣子。

那么導(dǎo)線長度、雷管起爆的時間、炸藥中爆轟波傳遞的速度就都成了需要進(jìn)行嚴(yán)格計算的內(nèi)容。

而在原子彈核心外面的炸藥塊的形狀、能量的聚焦等等一系列的問題也是需要進(jìn)行計算的，并不是越厚的炸藥起爆效果越好，也不是薄一些的炸藥就能起爆……這些都得求最優(yōu)解。通過計算來決定炸藥的形狀、厚度和配比。

原子彈的各個方面的計算量是驚人的。而且很多設(shè)計是牽一發(fā)而動全身的。有一些參數(shù)變了，就得立刻去算對其他參數(shù)的影響。所有的這些也就是咱們說的原子彈的工程計算了。

咱們的第一枚原子彈就是用算盤打出來的，偶爾還會用到一些簡單的計算尺等工具。其實還不算是特別精密的計算。

所以我們的596工程搞了一個2.2萬噸級別的原子彈，而體積也“足夠巨大”。

甚至我們的第一枚氫彈直接干到了330萬噸……這些都是初略計算的結(jié)果。

再后來更精確計算量更大的工程計算介入進(jìn)來之后，我們的2萬噸級的原子彈體積只有之前的“邱小姐”的1/5，重量1/3的規(guī)模

很高興能回答這個問題，下面談?wù)勎覀�人得看法 。

“原子彈是算盤打出來的”這個我個人覺得有兩個意思，一是形容當(dāng)時中國造原子彈的不容易，二是用算盤真實的計算原子彈制造過程的各種力學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)等數(shù)據(jù)的計算。理由如下：

中國第一顆原子彈的背景--制造原子彈的不易

中國當(dāng)初造原子彈可謂極其艱辛。新中國成立沒有多少年就開始有這個計劃了，尤其是在當(dāng)時蘇聯(lián)專家撤走的時候。1957年的時候，中國的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)可以說還是相當(dāng)薄弱的，中國的基礎(chǔ)工業(yè)也才剛剛開始發(fā)展的。

在那個時候，中國工業(yè)的發(fā)展是在蘇聯(lián)老大哥的帶領(lǐng)下開始的。當(dāng)時的蘇聯(lián)確實抽出了很多的科學(xué)家來支援建設(shè)中國，其中就有很重要的國防力量。隨著中蘇關(guān)系的僵化，中國開始決定自己制造原子彈，這也是最原始的背景。

在20世紀(jì)50年代開始造原子彈，現(xiàn)在回想起來確實不易。為什么呢？那個時候的中國真的可以說是一窮二白。工業(yè)方面跟不上，發(fā)展遲緩，科學(xué)技術(shù)儲備力量也更是薄弱�？删褪窃谀敲磦�環(huán)境下，吃都吃不飽，穿不暖的情況下，中國第一批科學(xué)家不畏艱難，開始自己研究原子彈。這就是真正的 “兩彈一星”精神。特別能吃苦，特別能戰(zhàn)斗，特別能奉獻(xiàn)。

工業(yè)基礎(chǔ)決定只能用祖?zhèn)鞯乃惚P計算原子彈

大家都知道，原子彈的制造不是一個簡單的過程，可以說這是一個巨大的工程，尤其是在當(dāng)時中國科技能力的空白時期。

原子彈的制造，牽涉著力學(xué)、物理學(xué)、材料學(xué)、化學(xué)等多個學(xué)科，是一個交叉學(xué)科的范疇。這個范疇就決定了不可避免的大量數(shù)據(jù)的處理。在那個時候，中國沒有現(xiàn)如今的超級計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理、仿真、模擬，中國科學(xué)家能做的就是用算盤、用草稿紙?zhí)幚碇�這些龐大的數(shù)據(jù)。這可不就是在用算盤打出個原子彈嗎？

因此，如果說老一輩的科學(xué)家是用手中的算盤打出的原子彈，也是一點都不夸張的。

總結(jié)

“原子彈是算盤打出來的” 這句話我覺得更多的是為了說明當(dāng)時原子彈制造過程的艱辛，而不是指的具體計算什么；如果說那個時候需要用算盤計算什么的話，應(yīng)該算的就是原子彈制造過程中的力學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)的大量數(shù)據(jù)。（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)，侵必刪）

設(shè)計原子彈必須計算多維偏微分方程，偏微分方程在代數(shù)上無法求解，必須通過線性方程矩陣用遞歸方式近似求解。因為是遞歸計算，所以計算結(jié)果極度依賴于初始條件和矩陣點的設(shè)置，往往達(dá)到一個點的收斂結(jié)果需要數(shù)千個循環(huán)，計算精度越高，矩陣越大，對計算機(jī)的速度要求越高。這就是現(xiàn)代巨型計算機(jī)的用途。在沒有計算機(jī)的情況下，只有用人組成矩陣來完成矩陣計算，每人負(fù)責(zé)一個點，精確的計算就可以得到方程需要的結(jié)果，所以就有了許多科研人員一起打算盤的畫面。

這些人既沒了解過那段歷史，也沒看過爆炸壓縮需要的ZND模型長什么樣子，即使那是完全公開、有大量論文和書籍的東西，他們還是愿意相信簡單地解釋世界的地攤文章：這些描述既迎合了他們對我國當(dāng)年狀態(tài)的刻板印象，又可以激發(fā)自豪感，盡管做出這成績的人和他們沒有任何關(guān)系。

不過，ZND模型確實可以手動計算，美國當(dāng)年估計過，用草稿紙筆算需要一群數(shù)學(xué)家搞十個月。支持槍式原子彈的門檻更低，洛斯阿拉莫斯的不少伙計徒手玩過一碼事的東西。這不是現(xiàn)實中不能實現(xiàn)的問題。一些熱衷于宣揚我們的103機(jī)、104機(jī)、119機(jī)、J501機(jī)等計算機(jī)才是計算功臣的人實際上也不知道這些，走的是另一個極端。

1964年，羅布泊，我國第一顆原子彈爆炸成功，從此我國有了自己的核武器，在維護(hù)國家安全和應(yīng)對大國核威懾的時候，又有了新的底氣。可是你知道嗎？我國的原子彈是靠無數(shù)軍工科研革命前輩，用算盤耗時數(shù)千個日夜打出來的。

解放初期，我國在蘇聯(lián)的幫助下迅速建立起了重工業(yè)體系，但是隨著兩國關(guān)系的惡化，蘇聯(lián)方面撤走了大部分的專家和設(shè)備，當(dāng)然也包括這些幫助我國研制原子彈的專家，臨走時候他們甚至還帶走了大量的數(shù)據(jù)資料和科研設(shè)備。我國在一窮二白的情況下，想要自主研發(fā)核武器，所遇到的困難無法想象，但是再大的困難也難不倒我們新中國的第一代軍工人，他們用算盤、用草稿紙、用簡易的計算器算出了原子彈爆炸所需要的所有數(shù)學(xué)、物理數(shù)據(jù)，背后的艱辛無人知道。

蘇聯(lián)專家撤走后，我國科學(xué)家利用僅有的數(shù)據(jù)和模型進(jìn)行了數(shù)次的論證，雖然初始數(shù)據(jù)和運算結(jié)果和蘇聯(lián)前期提供的數(shù)據(jù)一致，但是過程和步驟卻有很多地方對不上。核工業(yè)和核武器是非常精密的科學(xué)，出不得一點差錯，我國科研人員前后計算了9次，草稿紙堆了整整一間倉庫，有60噸之多，最后周光召院士大膽的提出蘇聯(lián)提供的數(shù)據(jù)有誤，我國的計算方法是可行的。這樣，我國的原子彈研究完成了理論和數(shù)據(jù)的積累，走向工廠和實驗室。

值得一提的是，當(dāng)時為了造原子彈，國家在茫茫的戈壁中建了一座核工業(yè)小城，對外沒有名字、沒有番號、也沒有坐標(biāo)，無數(shù)科研人員攜家?guī)Э凇⒈尘�離鄉(xiāng)在這里進(jìn)行奮斗，最終完成了我國第一顆原子彈的設(shè)計、制作和爆炸�，F(xiàn)在核工業(yè)小城早已荒廢，只有風(fēng)沙和戈壁相伴。

我知道其中一個是算臨界質(zhì)量，就是需要多少放射性元素，核反應(yīng)才能持續(xù)下去。德國之所以沒造出原子彈，就是因為把臨界質(zhì)量算錯了，大了好幾個小數(shù)點。負(fù)責(zé)的人，好像是海森堡吧，也是著名科學(xué)家，一直被同行嘲笑，連數(shù)都算不明白，嘲笑當(dāng)然也是因為鄙視他為納粹工作。他自己說，他是故意的，他作為德國人不能不回去，但是他也不想納粹造出原子彈。但是大家都不相信他的說法，認(rèn)為他是真的算錯了，至于為什么，可能是他平時人品不好吧