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第194章 將新方法教給梁啟明

  熱核聚變涉及的物理過程極其複雜,全是非線性的,初級核爆產生的軟X射線在空腔里來回反射,溫度、壓力、等離子體密度隨時間的變化全部交織在一起,互相耦合。

  要想確定反射通道的幾何角度、外殼厚度、次級裝料配比,必須經過海量的數值計算。

  這些計算量靠人手搖計算機來做,幾十個人不眠不休幹上大半年,也未必能跑完一輪完整的疊代。

  陳序年看了一眼床板的方向。

  床板夾層里,那台來自未來的膝上型電腦正完好的躺在油布包里,只要開機,輸入幾個指令,崑崙大模型就能在幾秒鐘內生成完整的工程圖紙、幾十萬組精確的資料表,甚至連每一個螺栓的扭矩都能列的清清楚楚。

  但他絕對不能這麼做。

  陳序年把鋼筆捏在手裡,在大腦里飛快的盤算著利害。

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  第一,來源根本無法解釋,原子彈研製時期,他拿出的只是區域性的電路最佳化、合金配方和耐腐蝕塗層。

  這些還能推說是留蘇時期的筆記或者理論推演,但氫彈的全套工程資料是幾百個人、幾十萬張草稿紙算出來的龐大體系,一個人平白無故拿出一整套完美資料,錢忠國就算再護著他,保衛處和部里也必須一查到底。

  第二,也是最要命的一點。

  如果團隊不親自把每一個微分方程解一遍,不親自搞清楚為什麼這個反射角差了一度會導致偏爆,那麼整個科研團隊就永遠只是操作工,不是真正的核物理學家,一旦後續遇到工程偏差或者材料雜質,沒人知道該怎麼修正。

  這個國家需要的,不是一份現成的標準答案。

  這個國家需要的,是一條能自己走下去的工業與學術血脈。

  他能做的,不是替他們把題做完,他能做的,是在他們被死胡同卡住時,把更先進的數學工具和物理分析方法遞過去。

  門帘一挑,林晚秋端著洗乾淨的碗筷走進來。

  夜風順著門縫吹進來,屋裡的煤油燈晃了晃。

  林晚秋把碗筷整齊的碼進碗櫃,轉頭看見陳序年坐在桌前,手裡握著筆卻沒寫字。

  煤油燈芯燒黑結了炭,光線忽明忽暗。

  「想什麼呢?魂兒都沒了。」

  林晚秋走過來,伸手摸了摸他的茶杯,水已經涼了。

  她提起暖水瓶,往杯子裡續了半杯滾水,白汽騰騰升上來。

  「在想明天的工作。」

  陳序年回過神,嘴角扯出一個笑。

  「工作是干不完的,先把這碗紅薯湯喝了。」

  林晚秋從小鐵鍋里盛出一小碗冒著熱氣的湯水,裡面飄著兩塊煮的軟爛的紅薯。

  「剛才洗碗的時候,隔壁王大娘給的,說是鄉下親戚捎來的紅心紅薯,甜的很。」

  陳序年端起碗,喝了一小口,熱乎乎的甜味順著喉嚨淌進胃裡。

  林晚秋搬了把小椅子坐在他旁邊,手裡拿著一雙白線襪子,就著煤油燈的光線開始縫補磨破的腳後跟,針尖在棉布里穿過來穿過去,發出細微的沙沙聲。

  屋裡靜悄悄的,只有桌上的座鐘在一秒一秒的走著。

  「晚秋。」

  陳序年忽然開口。

  「嗯?」

  林晚秋頭也沒抬,手裡的針線沒停。

  「要是接下來大半年,我天天都得在主樓熬夜,有時候可能幾天都回不來,你一個人在屋裡……」

  林晚秋停下手裡的針線,抬起頭看著他,她的眼神很清亮,沒有委屈,也沒有埋怨。

  「陳序年,領證那天周幹事就跟我交代過了,你們搞的是天大的事。」

  林晚秋把線頭用牙咬斷,把襪子整整齊齊的疊好。

  「我不怕一個人守屋子,我就怕你把自己身子熬垮了,你在前面拼命,我在後頭要是連個熱飯都不能給你備好,我成什麼了?」

  陳序年看著眼前的姑娘,心裡那點因為工作壓力帶來的焦躁慢慢平復了下去。

  「好。」

  陳序年放下碗,伸手握了握她有些微涼的手指。

  「我答應你,不熬死勁。」

  林晚秋抿嘴笑了笑,抽回手拍了他一下。

  「快把湯喝了,洗腳睡覺,明天早上我還要早起去醫務室配消毒水。」

  當晚,等林晚秋睡熟之後,陳序年輕輕掀開被角下了床。

  他沒有點煤油燈,藉著窗外透進來的月光走到外間,主樓二樓的幾扇窗戶依然亮著燈,隱隱約約的算盤聲穿過操場,斷斷續續飄過來。

  梁啟明和那幫年輕人在拼命。

  但按照傳統的差分法,把上千個耦合偏微分方程一點點手算出來,二十個人不吃不喝也得算大半年。

  陳序年靠在窗框上,眼神在黑暗裡慢慢沉了下來。

  明天一早,他得給梁啟明一個真正管用的辦法。

  ……

  第二天一早,陳序年在林晚秋做早飯的時候就出了門。

  五月的晨霧還沒散開,主樓二樓的幾扇窗戶依然亮著通宵未熄的燈光,陳序年快步上樓,推開理論計算室的門。

  屋裡瀰漫著濃重的汗酸味和隔夜茶水的餿味,七八個年輕技術員趴在桌子上,手裡的手搖計算機搖柄還在機械的轉動,桌面上鋪滿了印著紅格子的計算草紙,寫滿的廢紙在牆角堆了半人高。

  梁啟明站在最裡頭的黑板前,襯衫袖子卷到胳膊肘,頭髮亂蓬蓬的。

  梁啟明手裡拿著半截鉛筆,站在黑板前頭,緊鎖著眉頭。

  屋子裡很靜,除了窗外偶爾傳來的麻雀叫聲,就只有七八台手搖計算機有節奏的咔噠咔噠聲,夾雜著算盤珠子撞在木框上的脆響,幾個年輕技術員坐在各自的桌子前,手裡的搖柄轉的飛快,桌面上攤著一摞摞印著紅格子的計算草紙。

  陳序年推開門走進去的時候,梁啟明正拿著板擦,把黑板底下的一行偏微分方程擦掉,又重新寫上一行新的差分格式。

  聽到門響,梁啟明回過頭看見是陳序年。

  他把手裡的粉筆擱在黑板槽里,從口袋裡摸出手絹擦了擦手上的粉筆末。

  「陳工,你過來了。」

  梁啟明的聲音有些發乾,臉上帶著愁容。

  「進度怎麼樣了?」

  陳序年走到長桌邊上,看了一眼桌上的記錄本。

  梁啟明嘆了一口氣,拉過一把木椅子遞給陳序年,自己靠在桌沿上。

  「不太樂觀,昨天理論組把輻射內爆的初級方程組全交過來了,要驗證空腔里X射線能量傳輸的均勻性,得把溫度場、密度場、壓力場和輻射通量場這四個場全部耦合在一起算。」

  梁啟明指了指黑板上的網格圖。

  「我們在空間上分了三維網格,光是初級的網格點就有兩千多個,每一個點在每一個時間步長里,都要解一組非線性方程,我們二十個人分成三組,手搖機加算盤連軸轉,從昨天早晨到現在,才往前推了兩個納秒的物理過程。」

  陳序年拿過草稿紙翻了翻,上面的數字密密麻麻,每一個網格點的資料都要手寫好幾行,只要中間某一步抄錯一個數字,後面的疊代就會全盤作廢。

  「按現在的算力,把整個向心壓縮和熱核點火的過程全部驗算一遍,大概需要多久?」

  陳序年問。

  梁啟明伸出右手,比了一個巴掌,又加了一根指頭。

  「至少六個月,這還是建立在所有人不生病、機器不出故障、中間沒有任何一步算錯的前提下,稍微出點偏差,推倒重來,一年都打不住。」

  屋裡的幾個年輕技術員也停下了手裡的搖柄,轉過頭看著陳序年。

  大家臉上雖然沒有抱怨,但那股被計算量壓的喘不過氣的沉重感,屋裡每個人都能感覺到。

  陳序年坐在椅子上,手指在膝蓋上輕輕敲了兩下。

  他腦子裡有一台裝著六十年後全套核物理資料的崑崙AI,只要他回宿舍關上門,開啟床板底下的膝上型電腦,不到兩秒鐘,螢幕上就能吐出最精確的數值解,甚至連三維動態雲圖都能直接渲染出來。

  但他不能這麼做。

  如果直接把一堆最終資料扔給梁啟明和徐博文,他們根本不知道這些資料是怎麼一步步推匯出來的,到了後面的工程試製階段,但凡材料的純度差了一點,或者加工尺寸產生了一絲微小的公差,整個理論模型需要重新修正時,所有人都會抓瞎。

  科學必須靠他們自己的雙手一步一步蹚出一條路來,這條路走得慢,走得苦,但每一步都必須踩實了,只有這樣,這支隊伍才能真正掌握核心技術,才能在遇到突發狀況時知道如何應對。

  陳序年很清楚,他能提供的,只能是方法論上的指引,只能是關鍵節點上的技術突破,絕不能是一份完整的標準答案。

  陳序年站起身,走到黑板前。

  「六個月太長了,部里等不起,羅布泊那邊也等不起。」

  陳序年拿起半截粉筆。

  「梁組長,顯式逐點差分這條路不能再這麼硬算了,我們得在數學方法上想辦法。」

  梁啟明苦笑了一下。

  「陳工,這是強非線性偏微分方程組,三維空間沒有解析解,除了數值差分,還能怎麼簡便?」

  「降維。」

  陳序年在黑板上畫了一個剖面圖。

  「我們的構型具有天然的幾何特徵,外層是旋轉橢球殼體,內部的次級圓柱體是沿軸線嚴格對稱的,既然有軸對稱和球對稱的物理邊界,我們為什麼非要算完整的三維空間?」

  梁啟明愣了一下,盯著黑板上的圖。

  「你的意思是……利用對稱群做空間變換?」

  「對,用群論的方法,把三維問題在對稱軸上展開為一系列低維模態。」

  陳序年在黑板上寫下了幾個展開公式。

  「透過座標變換,把原本的三維網格壓縮到二維軸對稱平面上,徑向取二十個網格點,軸向取三十個網格點,總網格數直接從兩千多點縮減到六百個點,空間未知數的總量,直接砍掉了三分之二以上。」

  梁啟明的眼睛亮了起來,他快步走上前,抓起計算尺在手裡推拉了幾下,嘴裡念叨著。

  「二維柱座標……勒讓德多項式展開……如果邊界上的高階項衰減的夠快,截斷誤差完全在可控範圍內!」

  「不僅是空間降維。」

  陳序年又寫下一行離散方程。

  「時間推進格式也要改,你們現在用的是顯式差分,為了保證數值穩定性,時間步長必須設的極小,一旦步長放大,計算立馬發散,改用全隱式時間推進格式。」

  梁啟明推了推眼鏡,看著黑板上的隱式差分項。

  「隱式格式確實允許大時間步長,但隱式方程每往前走一步,都必須解一組大規模的線性代數方程組,六百個點耦合在一起,那就是一個龐大的稀疏矩陣,手算團隊怎麼高效完成矩陣求逆?光是手算解這個矩陣,耗費的時間就又把大步長的優勢抵消了。」

  陳序年放下粉筆,轉過身看著梁啟明。

  「如果這些矩陣不用人手去解,而是有一台專門做矩陣運算的機器呢?」

  陳序年平靜的開口。

  梁啟明整個人頓住了,手裡的粉筆懸在半空。

  「機器?陳工,你說的是中科院計算所那兩台103機和104機?」

  梁啟明聲音發緊。

  「可那兩台機器排期排到了明年,全在給火箭彈道和氣象預報算資料,咱們的保密級別這麼高,資料根本出不了這個所。」

  「所以我們自己造一台。」

  陳序年把粉筆放回槽里,拍了拍手上的白灰。

  屋裡一片死寂。

  七八個年輕技術員齊刷刷抬起頭,手裡的計算機搖柄都停了。

  「自己造?」

  一個戴眼鏡的小伙子結結巴巴的開口。

  「陳工,計算機那東西……聽說光是電子管就得用幾千個,占了兩間大屋子,吹風機呼呼吹都熱的進不去人。」

  「電子管太耗電,壽命也短。」

  陳序年轉過身,看著梁啟明。

  「方培生那邊的矽電晶體工藝已經穩定了,我們用電晶體做,不追求最頂尖的指標,十六位字長,四千個字儲存,能做加減乘除和條件跳轉就行,算你們這些矩陣,夠用了。」

  梁啟明喉結動了動,手裡的粉筆掉在地上,啪嗒一聲碎成兩截。