原子弹是用算盘计算出来的（都说原子弹是用算盘打出来的）

《横空出世》是一部讲述我国第一颗原子弹的电影，这部电影让我们感受到了激情澎湃的年代，也让我们热泪盈眶。在电影当中有一个片段让我们记忆深刻，一群科学家在一个简陋的办公室，用算盘飞快地计算着数据。都说原子弹是用算盘打出来的，那么这些科学家到底在计算着什么？

原子释放核能有两种方法：核裂变和核聚变，原子弹使用的就是核裂变。在核裂变中，通过中子轰击使一个较大的原子分裂成几个较小的原子，同时质量发生损失而转换成能量。

原子弹使用的主要材料是铀。铀在自然界中主要存在铀238和铀235两种同位素，其中铀235仅占0.7%。铀235是裂变的主要材料，当它受到中子的轰击时，它便会分裂成钡和氪并释放能量，同时释放出2~3个中子继续撞击其它铀235。在这样的往复循环之下，原子弹发生核链式反应，产生巨大的能量。

不过，铀238也会吸收中子，但是它并不会继续产生中子来撞击其它铀同位素。于是，铀238就会阻止链式反应的进行，因此要对铀原料进行提纯。一般来说，武器级的铀至少含有90%以上的铀235.

虽然我们已经知道了原子弹的基本原理，但这对于制造原子弹来说仍然是不足的。我们还需要知道维持链式反应的临界质量，这与铀的丰度、半径、质量、起爆方式等都有关系。

这部分计算是非常难的，因为这些方程往往是一些多维偏微分方程。我们知道，偏微分方程在代数上是无法求解的，只能通过数值的方法进行计算。计算过程也非常复杂，他们必须通过矩阵利用递归方式求出近似解。为了得到更精确的解，叠加的精度必须足够小，但这也造成了工作量的增加，因为必须经过更多次数的循环才能收敛。

在没有现代计算机的情况下，执行上述计算是非常困难的。于是，许多科学家用算盘组成了一个人力计算机，每人负责一个点的计算，最终汇总起来就可以得到我们想要的结果。这也就是众多科学家聚在一起打算盘的原因。

如果说原子弹全靠算盘打出来，确实是有点以偏概全，因为当时我们已经有了计算机。这些计算机也是在科学家日以继夜的研究中制造出来的。但是，计算机的资源是有限的，在一些关键的计算上我们才用上计算机，而其它数据则用人力算盘给出解答。