| 核武器是人類研制的最精密武器系統(tǒng)。 雖然最原始的原子彈采用核裂變元素,只要超過臨界體積就可以完成鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。但是因?yàn)檎嬲梢允褂玫暮宋淦鳎h(yuǎn)遠(yuǎn)沒有這么簡單。 
         核武器威力巨大,必須極端可靠,只有扔到敵人的頭上,解除保險(xiǎn)才會爆炸,在自己家里無論如何都不允許爆炸。 現(xiàn)代核武器的安全系數(shù)極高,從飛機(jī)上掉到地上也不會爆炸,用火燒、炸藥炸都不能起爆。在有核國家中,只有5個(gè)常任理事國具有核武器的可靠投送能力。而這種投送能力體現(xiàn)在儲存安全、事故安全、以及正常起爆等各個(gè)方面。 1968年美國一架載有4顆氫彈的轟炸機(jī)在丹麥墜毀,氫彈掉到地上,只是引起了彈體破裂造成了核污染。 
         中國1964年試爆了第1顆原子彈,1967年第1顆實(shí)用的氫彈用強(qiáng)5空投成功。到1996年7月29日,中國進(jìn)行最后1次地下核試驗(yàn),隨后中國政府宣布暫停核試驗(yàn)。 我國一共進(jìn)行了45次核試驗(yàn),遠(yuǎn)少于美國的1054次和前蘇聯(lián)的715次。 1996年之后,我國沒有進(jìn)行過地下核試驗(yàn)。這說明中國已經(jīng)有能力在計(jì)算機(jī)上模擬核試驗(yàn)并且進(jìn)行改良設(shè)計(jì),但是這并不意味著不需要進(jìn)行實(shí)物試驗(yàn)。 
         從物理學(xué)的角度,核爆炸的過程是一個(gè)流體力學(xué)的過程。流體力學(xué)是一個(gè)半經(jīng)驗(yàn)和半理論的科學(xué),即使用計(jì)算機(jī)模擬也要結(jié)合實(shí)物模型,所以仍然需要進(jìn)行實(shí)際測試。 但是,這種實(shí)際測試往往是用低當(dāng)量裝藥,或者是常規(guī)炸藥來模擬核爆炸的過程,來檢驗(yàn)核武器的設(shè)計(jì)以及安全可靠性。 通常情況下,這些爆炸的裝藥量都很少,從幾十公斤到幾噸都有。5大常任理事國應(yīng)該都在做這樣的實(shí)驗(yàn)。 
         這些實(shí)驗(yàn)往往是秘而不宣的,所以也不知道哪個(gè)國家做了多少次,而且也沒有辦法監(jiān)測。 用于監(jiān)測地下核試驗(yàn)的是廣布于全球的地震監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),因?yàn)榈叵潞嗽囼?yàn)引發(fā)的地震波是在地表傳播的,而不是在地層深處,就是用這種方法來區(qū)分地震和核爆炸。 但是當(dāng)量太小的情況下,會被各種意外事故的雜波所掩蓋。比如說一棟樓房倒塌,一個(gè)隕石撞在地上,一個(gè)汽車從橋上掉到橋下,甚至一個(gè)人跳樓摔在地上,都會引起地震波的傳播。 
         除了用常規(guī)炸藥模擬核爆炸以外,還有一種檢驗(yàn)核武器,并且改良設(shè)計(jì)的方法是必不可少的。這就是激光核聚變試驗(yàn)。 美國的激光核聚變實(shí)驗(yàn)被稱為國家點(diǎn)火裝置,中國的被稱為神光裝置。 通常是把一個(gè)裝有核聚變材料的小玻璃球放在靶室中間,用上百束激光照射這個(gè)玻璃球,形成高溫高壓來點(diǎn)燃核聚變材料,一次釋放的當(dāng)量大概相當(dāng)于一公斤TNT爆炸。 
         每一次激光核聚變試驗(yàn),都是真正意義上的小當(dāng)量氫彈爆炸。 以上兩種試驗(yàn)形成的數(shù)據(jù),經(jīng)過超級計(jì)算機(jī)處理以后,就可以在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行仿真的核武器爆炸實(shí)驗(yàn)。 5個(gè)常任理事國都具備這樣的能力,所以很長一段時(shí)間里面,這5個(gè)常任理事國都沒有進(jìn)行過可被監(jiān)測到的核試驗(yàn)。 中國和美國是世界上超算最多的國家,超算的水平是在交替領(lǐng)先過程中。目前中國超算排名第一的是神威太湖之光,峰值運(yùn)算速度是12.5億億次。按照核武器設(shè)計(jì)的通常觀點(diǎn),速度超過10,000億次的計(jì)算機(jī)就可以模擬核爆炸。 
         所以,從目前全球超算的運(yùn)算速度來看,5個(gè)核大國用計(jì)算機(jī)模擬核爆炸在理論上是完全沒問題的。 但是,用小規(guī)模爆炸采集的數(shù)據(jù),放大到大規(guī)模的核爆炸,比如說用5公斤的爆炸來模擬50萬噸級別的爆炸,要經(jīng)過一個(gè)雷諾數(shù)的轉(zhuǎn)換。這個(gè)轉(zhuǎn)換的過程中會出現(xiàn)失真的情況。實(shí)驗(yàn)值和設(shè)計(jì)值相差越大,失真的情況越嚴(yán)重。 這是人類物理學(xué)中的一個(gè)理論性的問題,是沒有辦法通過提高計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度來彌補(bǔ)的。 
         這個(gè)問題出現(xiàn)在所有的流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)中,如飛機(jī)在進(jìn)行風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,得到的數(shù)據(jù)只能夠在大概的情況下模擬飛機(jī)在空中飛行的真實(shí)狀況。 風(fēng)洞越大,實(shí)驗(yàn)?zāi)P偷某叽缇驮酱?,?zhǔn)確性就越高。大型的風(fēng)洞不僅設(shè)計(jì)和建造非常復(fù)雜,而且所耗用的電量也很多。所以只有中、美、俄有大規(guī)模的風(fēng)洞群。 絕大部分真實(shí)的飛機(jī)尺寸都很大,全尺寸的飛機(jī)模型不可能塞進(jìn)風(fēng)洞里面。因此,飛機(jī)進(jìn)行過風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)以后,仍然要在天上試飛過很久,然后才能夠進(jìn)行裝備。 
         所以,不進(jìn)行核彈的實(shí)爆試驗(yàn),僅通過小當(dāng)量的實(shí)驗(yàn)加超算模擬的方法來設(shè)計(jì)核武器,是有問題的。因?yàn)?大國都有默契,誰也不首先進(jìn)行實(shí)彈試驗(yàn),所以這個(gè)問題就一直拖在這里。 前一段時(shí)間,美國就一直叫囂要重新進(jìn)行全當(dāng)量核試驗(yàn)。但是美國也沒有真正的這么做,因?yàn)槊绹坏┻@么做,其他幾個(gè)國家就會跟上來。 | 
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