文/李鷹翔
我國氫彈研制成功的哲學(xué)思考
文/李鷹翔
我國第一顆氫彈研制的整個(gè)過程充滿了唯物辯證法的哲學(xué)光輝。
1967年6月17日,我國第一顆氫彈空爆試驗(yàn)成功,距第一顆原子彈爆炸成功只有32個(gè)月,發(fā)展速度比美蘇英法四國都快。這在世界上引起了極為強(qiáng)烈的反響,被稱為世界核武器發(fā)展史的奇跡。半個(gè)世紀(jì)過去,但這一奇跡是怎么發(fā)生的?有什么重要經(jīng)驗(yàn)?對(duì)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展有何意義?仍然值得思考和總結(jié)。
恩格斯說,“一個(gè)民族要站在世界的高峰,就一刻也不能離開理論思維,而提高理論思維最好的辦法,就是學(xué)習(xí)以往的哲學(xué)?!被仡櫸覈谝活w氫彈研制曲折而神奇的歷程,從哲學(xué)的角度進(jìn)行分析研究,可能在認(rèn)識(shí)上會(huì)有些新的發(fā)現(xiàn)。
毛澤東的《矛盾論》指出:各種物質(zhì)運(yùn)動(dòng)都帶有特殊性,“如果不研究矛盾的特殊性,就無從確定一事物不同于他事物的特殊的本質(zhì),就無從發(fā)現(xiàn)事物運(yùn)動(dòng)發(fā)展的特殊的原因”。氫彈與原子彈雖然都是核武器,但原理和結(jié)構(gòu)以及核反應(yīng)過程都有很大不同,有它的特殊性。二機(jī)部部長(zhǎng)劉杰意識(shí)到這種特殊性,于1960年秋天,同核物理學(xué)家、二機(jī)部副部長(zhǎng)、原子能研究所所長(zhǎng)錢三強(qiáng)商量,北京核武器研究所正忙于原子彈技術(shù)攻關(guān),能否讓原子能所在氫彈原理研究方面先行一步。兩人一拍即合。為了保密,劉杰還特意囑托錢三強(qiáng):“這件事由你直接領(lǐng)導(dǎo),對(duì)部黨組全權(quán)負(fù)責(zé)?!卞X三強(qiáng)立即親自部署,組織研究小組,由黃祖洽任組長(zhǎng)、于敏任副組長(zhǎng),對(duì)熱核材料的特性和熱核反應(yīng)過程中的物理現(xiàn)象和規(guī)律,以及氫彈的可能結(jié)構(gòu)和作用機(jī)理,進(jìn)行探索、研究和計(jì)算,并建立了一些相應(yīng)的模型。這段歷時(shí)四年的理論預(yù)研很有意義,不但為以后突破氫彈原理研究提供了一些理論認(rèn)識(shí)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù),還在研究實(shí)踐中培養(yǎng)成長(zhǎng)了一批氫彈理論研究人員,理論物理學(xué)家于敏就是后來最終揭開氫彈奧秘的杰出領(lǐng)軍人物。
認(rèn)識(shí)了氫彈與原子彈不同的特殊性,但認(rèn)識(shí)還必須由特殊進(jìn)入一般。因?yàn)闅鋸椗c原子彈畢竟都是核武器,兩者之間在本質(zhì)上又具有同一性,只有把特殊性與同一性統(tǒng)一起來,才能更加全面認(rèn)識(shí)而有效地推進(jìn)氫彈研究工作。1964年原子彈爆炸成功后,核武器研究所工作重點(diǎn)就轉(zhuǎn)向研制氫彈。遵照毛澤東的指示,“原子彈要有,氫彈也要快”,為了加快氫彈研制進(jìn)程,二機(jī)部黨組決定把原子能所預(yù)研氫彈的理論力量合到核武器研究所,從組織上為統(tǒng)一認(rèn)識(shí)提供條件。因?yàn)閮晒裳芯苛α扛饔兴L(zhǎng),也各有不足。原子能所預(yù)研力量缺乏原子彈的武器知識(shí),而核武器研究所力量沒有搞過氫彈預(yù)研,缺乏輕核反應(yīng)理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。兩者合在一起,在認(rèn)識(shí)上相互補(bǔ)充,就有利于形成合力和統(tǒng)一的優(yōu)勢(shì),共同推進(jìn)氫彈研制工作。
原子能所與核武器所兩股理論研究力量合在一起后,共同面臨的仍然是氫彈這個(gè)極為復(fù)雜的未知世界。核武器所遵照中央要求,提出分兩步走的規(guī)劃:第一步,掌握氫彈原理;第二步,完成重量約1噸左右,威力為100萬噸梯恩梯當(dāng)量的熱核彈頭的理論設(shè)計(jì),力爭(zhēng)在1968年前實(shí)現(xiàn)首次氫彈試驗(yàn)。決定把研究力量分成三個(gè)小組,對(duì)氫彈原理進(jìn)行多路探索。同時(shí),發(fā)揚(yáng)學(xué)術(shù)民主,開展廣泛討論,不論資排輩,卓有成就的科學(xué)家與初出茅廬的大學(xué)生,都可同臺(tái)建言獻(xiàn)策,以利促使產(chǎn)生一些新思想新概念。然而即使如此,理論探索并不順利,雖然大家熱情很高,但一個(gè)個(gè)的方案提出又一個(gè)個(gè)的被否定,一度陷入“山窮水盡疑無路”的困境。
毛澤東的《實(shí)踐論》指出:“馬克思主義者認(rèn)為,只有人們的社會(huì)實(shí)踐,才是人們對(duì)外界認(rèn)識(shí)的真理性的標(biāo)準(zhǔn)?!贝蠹艺J(rèn)為,一方面需要繼續(xù)進(jìn)行理論探討;另方面則應(yīng)該進(jìn)行幾次熱試驗(yàn),通過試驗(yàn)取得實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),在實(shí)踐基礎(chǔ)上逐步提高對(duì)熱核反應(yīng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)。實(shí)踐是認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ),離開了科學(xué)實(shí)踐,就無法推進(jìn)對(duì)氫彈原理的認(rèn)識(shí)和氫彈理論設(shè)計(jì)工作。
1966年5月9日,我國成功地進(jìn)行了一次含有熱核材料的加強(qiáng)型原子彈爆炸試驗(yàn)。這次試驗(yàn)帶有“投石問路”性質(zhì),目的在于通過核爆炸,了解在數(shù)千萬度的高溫下,熱核材料的反應(yīng)情況,以獲得熱核反應(yīng)的第一手資料。試驗(yàn)裝置以首次試驗(yàn)的原子彈的原理和結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),增加一定數(shù)量的熱核材料,并相應(yīng)地在結(jié)構(gòu)布局上做了一些調(diào)整。試驗(yàn)圓滿成功,得到了熱核反應(yīng)過程和反應(yīng)幾率的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),證明我國自己生產(chǎn)的熱核材料質(zhì)量可靠,符合要求;試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)和理論計(jì)算正確,這使氫彈科研人員受到很大鼓舞。
發(fā)揚(yáng)學(xué)術(shù)民主,開展廣泛討論,不論資排輩,卓有成就的科學(xué)家與初出茅廬的大學(xué)生,都可同臺(tái)建言獻(xiàn)策,以利促使產(chǎn)生一些新思想新概念。
加強(qiáng)型原子彈最早在原子能所輕核理論組黃祖洽等人做過一些探索。之后核武器研究所成立了做“加強(qiáng)彈”的研究室,同時(shí)又安排另一研究室進(jìn)行“加強(qiáng)彈”的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究。1965年9月,于敏帶領(lǐng)一批做優(yōu)化設(shè)計(jì)的科研人員到上海華東計(jì)算機(jī)技術(shù)研究所,利用該所每秒5萬次的計(jì)算機(jī)進(jìn)行“加強(qiáng)彈”的優(yōu)化設(shè)計(jì),爭(zhēng)取通過加大尺寸,多裝熱核材料,達(dá)到有一定聚變比的百萬噸級(jí)當(dāng)量威力的核裝置。
行前,核武器所理論部做了充分準(zhǔn)備,對(duì)常用的計(jì)算程序從程序的的物理建模、基本假設(shè),到數(shù)學(xué)推導(dǎo)和差分格式,以及與之配套的物理參數(shù),做了一次徹底的清理。到達(dá)上海后,為了爭(zhēng)取時(shí)間,搞物理的、搞數(shù)學(xué)的,還有科研輔助人員,混合編組排班,晝夜不停,輪流在機(jī)房工作,很快計(jì)算出一批模型。從計(jì)算結(jié)果看,威力可以達(dá)到百萬噸級(jí)梯恩梯當(dāng)量,但是聚變份額都比較低,說明其中的熱核材料并沒有得到充分燃燒。
面對(duì)這批計(jì)算結(jié)果,考慮到此次來上海的不少年輕人,缺乏有關(guān)氫彈的基礎(chǔ)知識(shí)和科研工作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),也為了進(jìn)一步理清問題的頭緒,找到優(yōu)化設(shè)計(jì)中的癥結(jié)所在,于敏決定把過去4年里在原子能所探索氫彈原理所積累的氫彈物理知識(shí),結(jié)合眼前優(yōu)化設(shè)計(jì)加強(qiáng)彈的實(shí)踐,給大家做系列學(xué)術(shù)報(bào)告。報(bào)告從炸藥起爆開始講起,將加強(qiáng)彈的全過程分成若干階段,并對(duì)其中每個(gè)階段的物理特征作出分析,搞清楚主要矛盾、次要矛盾和矛盾的主要方面、次要方面,以及這些矛盾如何發(fā)展和它們之間如何轉(zhuǎn)化。通過分析指出,在加強(qiáng)彈中由于熱核材料的能量釋放趕不上彈體解體的能量消耗,導(dǎo)致火球溫度每況愈下,熱核材料就得不到充分燃燒。
于敏還從現(xiàn)象到本質(zhì),進(jìn)一步分析了熱核材料不能自持燃燒的外因和內(nèi)因。學(xué)習(xí)《矛盾論》關(guān)于“外因是變化的條件,內(nèi)因是變化的根據(jù),外因通過內(nèi)因而起作用”的論述,認(rèn)識(shí)到溫度只是熱核材料燃燒的外因起的作用,而要熱核材料充分燃燒起來,必須依靠增強(qiáng)熱核材料密度這個(gè)內(nèi)因發(fā)揮作用才能做到。有人在一次計(jì)算中誤將熱核材料加大20多倍,看到了威力300萬噸級(jí)氫彈的物理圖像。這一偶然現(xiàn)象的出現(xiàn),卻使他更加確認(rèn)增強(qiáng)熱核材料的密度,才是提高氫彈的聚變比的關(guān)鍵。研究工作重點(diǎn)從提高溫度轉(zhuǎn)到增強(qiáng)密度上來,利用原子彈的輻射能壓縮熱核材料,達(dá)到理想的密度,形成了氫彈的新原理,并在這個(gè)基礎(chǔ)上提出了從原理、材料到構(gòu)型的基本完整的方案。
↑我國第一顆氫彈模型
在上海形成氫彈新原理的理論設(shè)計(jì)方案后,核武器所理論部主任鄧稼先聞?dòng)嵙⒓蹿s到上海了解情況,回北京經(jīng)王淦昌、彭桓武、郭永懷、鄧稼先、朱光亞、陳能寬、程開甲、周光召、黃祖洽等科學(xué)家討論研究,一致認(rèn)為可行;然后又經(jīng)上百次爆轟模擬試驗(yàn)驗(yàn)證和一線科研人員多次分析研究、補(bǔ)充完善,最終形成氫彈原理試驗(yàn)的總體方案,上報(bào)周恩來總理和中央專委審查同意,決定制成氫彈原理試驗(yàn)裝置到新疆核試驗(yàn)基地進(jìn)行爆炸試驗(yàn)。1966年12月28日12時(shí),在聶榮臻元帥親自主持下,氫彈原理試驗(yàn)裝置按時(shí)起爆,國外報(bào)道爆炸威力達(dá)到20~30萬噸梯恩梯當(dāng)量,實(shí)際這是一次低威力氫彈地面試驗(yàn),試驗(yàn)完全成功,表明中國已經(jīng)掌握了氫彈原理,解決了氫彈研究中的關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問題。
氫彈原理試驗(yàn)成功極大地鼓舞了核武器研究所的廣大科研人員,聶榮臻元帥在核試驗(yàn)基地與科學(xué)家們、國防科工委、二機(jī)部有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)人員進(jìn)行座談,提出了下一步進(jìn)行氫彈空爆試驗(yàn)的任務(wù)。討論確定,第一顆氫彈設(shè)計(jì)威力100至200萬噸梯恩梯當(dāng)量,試驗(yàn)時(shí)間爭(zhēng)取在1967年10月1日前。核武器所科研人員回到北京,抓緊開展氫彈空爆研究工作。
1967年初有媒體報(bào)道,法國將在當(dāng)年7月進(jìn)行氫彈爆炸試驗(yàn)。核武器研究所有幾位科研人員聞?dòng)嵪驀揽乒の脱芯克I(lǐng)導(dǎo)提出,氫彈理論設(shè)計(jì)在春節(jié)前即可定案,氫彈空爆試驗(yàn)?zāi)芊窀脑?月1日前,即趕在法國之前進(jìn)行。國防科工委和二機(jī)部領(lǐng)導(dǎo)都十分重視和支持這個(gè)想法,并分頭向西北核武器研究基地、新疆核試驗(yàn)基地、空軍等相關(guān)單位,請(qǐng)他們研究提前試驗(yàn)的可能性。
毛澤東在《論持久戰(zhàn)》中指出:“指導(dǎo)戰(zhàn)爭(zhēng)的人們不能超越客觀條件許可的限度期求戰(zhàn)爭(zhēng)的勝利,然而可以而且必須在客觀條件的限度之內(nèi),能動(dòng)地爭(zhēng)取戰(zhàn)爭(zhēng)的勝利。” 這個(gè)時(shí)候,擺在核武器研究所和各相關(guān)單位面前的現(xiàn)實(shí),要提前進(jìn)行氫彈空爆試驗(yàn)的客觀條件是有的,但各方面必須緊急動(dòng)員,加把勁兒,也就是充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性,就有可能趕在法國之前實(shí)施。2月6日,核武器研究所召開了抓革命促生產(chǎn)誓師大會(huì),對(duì)廣大科研人員進(jìn)行動(dòng)員。國防科工委、二機(jī)部、空軍領(lǐng)導(dǎo)仔細(xì)研究后,正式向周恩來總理、聶榮臻、葉劍英元帥并黨中央、中央軍委寫了報(bào)告,建議7月1日前進(jìn)行氫彈空爆試驗(yàn)。周總理、聶帥批準(zhǔn)了這個(gè)報(bào)告,各單位也都紛紛加快行動(dòng),為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)做好準(zhǔn)備。
在各方面的努力下,我國終于趕在法國之前,于1967年6月17日上午8點(diǎn)20分,由聶榮臻元帥親自主持,進(jìn)行了我國第一顆氫彈空爆試驗(yàn)。試驗(yàn)圓滿成功,多種測(cè)量數(shù)據(jù)綜合分析,爆炸威力為300萬噸梯恩梯當(dāng)量,實(shí)現(xiàn)了毛澤東主席1958年6月21日說:“搞一點(diǎn)原子彈、氫彈,看有十年功夫完全可能”的英明預(yù)言。
我國氫彈空爆試驗(yàn)成功,又一次引起世界的轟動(dòng)。有的盛贊,有的驚呼,有的評(píng)論“中國核試驗(yàn)發(fā)展速度之快令人吃驚”,“中國走的是一條獨(dú)特的道路。”1986年,楊振寧先生在中國科技大學(xué)研究生院的一次演講,還提到“西方至今還沒有能完全弄懂的是中國發(fā)展氫彈的速度。這一點(diǎn)給了西方政府和科學(xué)家一個(gè)非常深的印象。”
我國第一顆氫彈研制,從“認(rèn)準(zhǔn)特殊性,提前部署理論預(yù)研”,到“多路探索,通過實(shí)踐提高認(rèn)識(shí)”,再到“激發(fā)內(nèi)因,找到氫彈新原理”,最后“發(fā)揮主觀能動(dòng)性,趕在法國前面炸響”,整個(gè)過程充滿了唯物辯證法的哲學(xué)光輝。在氫彈研制初期,周恩來總理就指示要學(xué)習(xí)毛澤東同志的《實(shí)踐論》和《矛盾論》,以辯證唯物主義哲學(xué)思想指導(dǎo)科研工作。氫彈研制成功的科學(xué)實(shí)踐,證明了毛澤東哲學(xué)思想的威力。美國從第一顆原子彈爆炸成功到掌握氫彈的基本原理花費(fèi)了七年時(shí)間,而我國只花了兩年兩個(gè)月時(shí)間,不僅是黨的正確領(lǐng)導(dǎo)和科學(xué)決策,科技人員的聰明才智和艱苦奮斗,而且也是自覺學(xué)習(xí)和運(yùn)用毛澤東哲學(xué)思想和辯證唯物主義而獲得的成果,這個(gè)經(jīng)驗(yàn)很值得研究總結(jié)。
(作者:原二機(jī)部辦公室主任)