近代物理研究所是新中国第一个核科学技术研究基地,精英荟萃、人才济济,堪称我国核科学技术和原子能事业的摇篮,在1999年评选的23位“两弹一星”元勋中,有多位出自这里。
于敏在这里如饥似渴地学习工作,并迎来人生的第一次重大转向。
彼时,抗美援朝的号角吹响,核垄断、核讹诈随之而来,我国在“独立自主,自力更生”方针指引下,将研制核武器提上国家安全战略议程。
为满足国防领域的紧迫需求,刚刚加入研究所的于敏调整了研究方向,由量子场论研究转向原子核理论的先期探索研究。
这是两个完全不同的物理学分支,于敏必须从头学起。即便如此,他依旧取得了卓越的成绩:与同事合作提出原子核相干结构模型,一片空白的原子核理论,从此有了理论基础;与北京大学的杨立铭教授合作编写了《原子核理论讲义》,是我国第一部原子核理论专著;与同事们一同办起原子核理论培训班,为新中国培养第一代基础核理论科技人员;开展重原子核壳结构理论、粒子能谱研究等,均取得突破性成果。
1957年,日本物理学家、诺贝尔物理学奖获得者朝永振一郎一行访华,点名要见这位奇才。当被问及毕业于国外哪所大学时,于敏笑着回答:“我毕业于中国的北京大学!”
跟钱三强、邓稼先、程开甲等科学家不同,于敏没有出过国门,也未受过国外名师的指导,所有研究完全依靠自己的独立钻研,是中国自己培养出来的核物理学家。
闻此,朝永振一郎由衷地赞叹于敏是中国的“国产土专家一号”。日本代表团回国后,还专门发表了一篇中国的“国产土专家一号”的文章。
正在我国原子弹工程深入开展,于敏逐渐成长为国内原子核理论研究领域顶级专家的同时,1952年,美国研制出世界上第一颗氢弹,并成功爆炸。1957年在美国的帮助下,英国首枚氢弹也成功试爆。
50年代末,中苏交恶。1961年,苏联试爆氢弹“沙皇炸弹”(又名“伊万”),爆炸威力约为5800万吨TNT当量,相当于美国在广岛投掷的“小男孩”原子弹的3800多倍。法国也在积极研制自己的氢弹,誓要成为世界上第四个拥有氢弹的国家。这些国家一边遏制其他国家掌握核能力,一边通过地下核试验来改进自己国家的作战能力。
如果说此前,新中国还只面临着美国霸权的威胁,那么中苏交恶后,中国头上的阴影又多了一重。
在此背景下,于敏的人生迎来了第二次转向。
3
纸堆里诞生氢弹方案
1961年1月12日,钱三强邀请于敏到办公室密谈,他冒雪前往。一见面,钱三强就直言不讳地说,所里决定让于敏作为副组长,领导“轻核理论组”,参加中国氢弹理论的预先研究。
氢弹是公认的在原理和结构上都十分复杂的系统,当时所有的核大国都对氢弹技术严格保密。如果说我国制造原子弹,还有苏联专家撤退前提供的基础,那么研发氢弹完全是从零开始。艾森豪威尔和杜鲁门甚至赤裸裸地讲,决不能让中国搞氢弹。
经过多年深耕,于敏在原子弹领域已取得许多突破,接下氢弹理论研究的重任,就意味着要放下过往成就。同时,他的名字也将和氢弹研究一起,成为国家的最高机密。
毫无疑问,这一转向对他个人而言损失极大。但面对国家的需要,35岁的于敏再次调整研究方向,开启了隐姓埋名、默默奉献的国防科研生涯。此后28年,他几乎没有在任何公开场合发表过学术成果。
在电视剧《功勋》中,于敏的这一选择被生活化地表现出来。
在街边小吃摊,原型为钱三强的老郝问于敏,转到氢弹理论研究,放弃的不只是留学机会、一切荣誉,从此还须得对事业三缄其口,即便在最亲的家人面前,也要做个“哑巴”。为什么答应得如此坚决?
于敏用正在吃的馄饨打比方,“你一碗,我一碗,你有的我也要有。人与人之间,国与国之间都是一样的。”
核平衡才是平等,不平等只能挨打。
于敏做出抉择后,钱三强和他约定,一定要赶在法国之前把氢弹研制出来。从此,于敏“吃饭、睡觉,脑袋里都是氢弹”,靠安眠药入睡也成了常态。
经过3年多的研究与计算,氢弹研制方案终于有了一些眉目。1965年1月,于敏出任核武器研究院理论部副主任,与邓稼先、周光召、黄祖洽等其他部主任分兵作战,多路探索,进入了氢弹研制的攻坚阶段。
最终,三四条可能成形的途径被提出,这就需要计算机进行大量的计算验证。由于北京的计算机不够,当年9月到12月,于敏带领团队赶赴上海进行“百日会战”。
不过,当时我们只有一台能实现每秒运算5万次的J501计算机,其95%的时间都被分配给了原子弹的研制。于是,于敏带领大家,利用这5%的运算时间,再加上算盘、计算尺等工具,在数以万计的演算纸、运算纸带里,逐渐理出了一套从原理、材料到构型基本完整的氢弹方案。
1967年6月17日上午8时20分,一架战机在新疆罗布泊上空投下一个降落伞,伴随着震耳欲聋的响声,蘑菇云拔地而起。随后,新华社向全世界庄严宣告:“今天,中国的第一颗氢弹在中国的西部地区上空爆炸成功!”
330万吨TNT当量的爆炸威力,与于敏计算的结果基本一致。那天,于敏终于睡了一个踏实觉。
由此,中国抢在法国前面,成为世界上第4个拥有氢弹的国家。更令人自豪的是,从第一颗原子弹到第一颗氢弹,美国用时7年零3个月,英国用时4年零7个月,苏联用时近4年,法国用时8年零6个月,中国只用了2年零8个月。
有专家指出,世界上仅有两种氢弹构型,一种是美国的T-U构型,另一种就是于敏构型。而于敏构型比美国T-U构型设计更加巧妙,首爆氢弹体积比美国要小,更适合实战。
多年后,于敏回忆:“这次改变,决定了我的一生。30年中,我一直深入实际,昼夜思虑,全力以赴。中华民族不欺侮旁人,也决不受旁人欺侮,核武器是一种保障手段。这种朴素民族感情、爱国思想一直是我的精神动力。”