• РЕГИСТРАЦИЯ

На чём считали первую атомную бомбу

MexanikD
Инженер механик судовых силовых установок
8 апреля 2018 г. 00:58 20 3951

ВАЛЕНТИН ВОРОНИН

Зацепился я тут как-то языком в одном интернет-паблике на тему: а на чём считали первую атомную бомбу? Рассказал всё, что помню из прочитанных книг, а потом задумался: как-то надо и источниками свои познания подтвердить. Начал искать и подивился, насколько это глубокая и обширная тема.

Замечу, что именно потребности атомных проектов двух стран привели к тому бурному развитию вычислительной техники, которую мы видим сейчас в виде датацентров, мэйнфреймов, домашних компьютеров, лэптопов и остальных гаджетов.

Сама по себе концепция цифрового компьютера в современном его понимании была придумана более 200 лет назад, если не раньше. Но первые попытки реализации идеи на механической элементной базе Чарльзом Бэббиджем показали, что даже в простейшей версии конструкция получалась настолько дорогостоящей и ненадёжной, что тогдашние правительства не стремились выделять деньги на такие развлечения учёных. Потому и застопорилось это дело более чем на век, хотя механизация различных вычислений весьма быстро распространялась, поскольку в некоторых областях такие потребности были.

И только необходимость создания оружия Судного Дня привела к тому, что вопрос сверхсложных и сверхбыстрых вычислений со сверхвысокой точностью стал важнейшим. Точнее, важнейшим для двух мировых держав или для двух политических систем (кому как больше нравится) было овладеть атомной бомбой как самым мощным оружием в мире. И хотя вычисления только инструмент для получения искомого, даже на него участники атомной гонки стали отпускать любые деньги и материалы.

Но создание первых атомных бомб происходило, так сказать, на «компьютерах» предыдущего технологического уклада. Перейду к свидетельствам тех лет.

Главным «решателем», «думателем» и «вычислителем» по советской атомной бомбе Дыл физик-теоретик Лев Ландау. Академик Халатников вспоминал о нём

«В декабре 1946 года меня перевели из аспирантов в младшие научные сотрудники, и Ландау объявил, что я буду заниматься вместе с ним атомной бомбой. В это время в теоротделе Ландау было всего два сотрудника: Е. М. Лифшиц и я. Задача, которую поручил нам Ландау, была связана с большим объёмом численных расчетов. Поэтому при теоротделе создали вычислительное бюро: 20-30 девушек, вооруженных немецкими электрическими арифмометрами, во главе с математиком Наумом Мейманом».

Декабрь первого послевоенного года. Три физика-теоретика, один математик, 20-30 девушек, вычислительное бюро и трофейные немецкие арифмометры - романтика! Хотелось бы быть молодым советским физиком в те годы! Обратите внимание на лёгкость происходящего: Ландау поставил задачу - раз; для её решения требуется масса вычислений - два; в теоротделе появляются 20-30 новых сотрудниц с арифмометрами - три. К тому же всем нужны зарплаты, жильё, соцпакет и прочее. И это в голодные послевоенные годы.

У академика Халатникова хорошая память. Вот как организовывали вычислительные бюро на правительственном уровне в 1948 году уже в других институтах АН СССР (вычислительное бюро Института физических проблем, где работал Халатников, на тот момент уже вовсю считало бомбу и разделение изотопов):

Из постановления СМ СССР № 1990- 774сс/оп «О дополнительных заданиях по плану специальных научно-исследовательских работ на 1948 год» (г. Москва, Кремль 10 июня 1948 г. Сов. секретно):

«...разрешить президиуму АН СССР увеличить штаты и соответственно фонд заработной платы в Математическом институте АН СССР на 12 чел., в Ленинградском филиале Математического института АН СССР на 15 чел., в Геофизическом институте АН СССР на 30 чел.).

Обязать Министерство внешней торговли (т. Крутикова) в месячный срок поставить 60 счетных электрических автоматических машин «Мерседес Эвклид Р-38 С. М.» (за £чет сокращения поставки их Министерству торговли СССР), в т. ч.: Математическому

институту АН СССР - 20 машин, Ленинградскому филиалу Математического института АН СССР - 10 машин, Геофизическому институту АН СССР - 30 машин.

Председатель Совета Министров Союза ССР И. Сталин».

Замечу, как хорошо совпадают цифры (на 57 новых сотрудников - девушек же! - 60 счётных машин) и как жесток «тиран» (торгаши со своим Госпланом идут лесом, на счётах переморщатся баланс сводить, а арифмометры - в Академию наук!). А поскольку постановление секретное, то Минторг, возможно, еще и возмущался тогда.

Вот так выглядел этот самый «Мерседес» без колёс. Никак не скажешь, что на нём можно посчитать дифференциальное уравнение второго порядка в частных производных. А считали-то и покруче уравнения!**-

Неплохие деньги тогда получали эти девочки-расчётчицы. Из того же постановления:

«Установить за выполнение в срок теоретических и расчетных работ, указанных в данном Постановлении, следующие премии:

• за теоретические работы научному руководителю -100 тыс. руб.;

• коллективу сотрудников - 200 тыс. руб.;

• за расчетные работы научному руководителю -100 тыс. руб.;

• коллективу сотрудников - 300 тыс. руб.»

Просто за выполнение работы в срок - премия в 300 тысяч рублей на коллектив в 15-20 человек. Неплохо зарабатывали «живые ЭВМ» в то время (средняя зарплата в 1948 г. была около 600 рублей)!

Водородную бомбу считали примерно также. Из воспоминаний об академике Харитоне:

«Мне было предложено организовать группу из математиков и вычислителей для отдела И. Е. Тамма, куда входил и А. Д. Сахаров. Предстояло рассчитывать "слойку" Сахарова. Для решения этой задачи требовалось привлечение довольно «высокой» математики и проведение колоссального количества вычислений. В то время мы не имели быстродействующих ЭВМ, расчёты проводились вручную на электромеханических машинах «Mercedes» и «Rheinmetall», с использованием американских таблиц элементарных и специальных функций. Подходящих специалистов, математиков и вычислителей наши вузы и техникумы не готовили. По инициативе Юлия Борисовича было решено привлечь в качестве вычислителей молодых женщин - опытных геодезистов-вычислителей, в основном из Ленинграда. В результате к весне 1951 года мы имели группу, насчитывающую около 40 человек. Была создана как бы "живая ЭВМ"; Юлий Борисович Харитон много внимания уделял созданию этой группы».

И снова: физики, математики, девушки, арифмометры и термоядерная бомба. И ведь бахнуло, как надо!

Арифмометры Rheinmetall

Photo A. Devaux

Rheinmetall KELR

Но к середине 50-х уже не одними арифмометрами и девушками считали. В контексте термоядерного проекта мне попадались упоминания применения аналоговых вычислительных машин (ABM) МН-2 и цифровых (ЦВМ) линейки «Урал». Но эту тему я постараюсь осветить подробнее в следующий раз.

А что в США?

Кто-то может сказать: «А в это время в передовой Америке...» Да, в Америке, конечно же, компьютеры, лазеры, звёздные войны и кока-кола. Вот как, описывая свою работу в Лос-Аламосе, шутил по поводу расчетов американской атомной бомбы мистер Фейнман в своей известной книге

«...Проблема, над которой я работал, была вот какой. Нам приходилось делать множество вычислений, и мы делали их на счетных машинах Маршана. Между прочим, это интересно - просто чтобы дать представление, на что был похож Лос-Аламос. У нас были "компьютеры" Маршана - ручные арифмометры, калькуляторы с числами. Нажимаешь на них, и они умножают, делят, прибавляют и т.д., но не так легко, как это делается сейчас. Это были механические приспособления, часто ломающиеся, их то и дело приходилось отсылать на фабрику для починки. Довольно быстро все оставались без машинок...

Ну, в общем, мы все решили, что самая главная задача - понять точно, что именно происходит во время взрыва бомбы, чтобы можно было точно указать, сколько выделяется энергии и т. д., - требовала намного больше выкладок, чем мы могли делать. Но один умный человек по имени Стэнли Френкель сообразил, что вычисления, возможно, удастся сделать на машинах IBM. Компания IBM выпускала машины для бизнеса - устройства для сложения, называемые табуляторами, и машины для умножения - мультипликаторы, в которые можно было закладывать карточки: машина считывала два числа с карточки и умножала их. Были также устройства, которые сличали числа, сортировали их и т. д.

И вот Френкель придумал замечательную программу. Если бы мы собрали довольно много таких машин в одной комнате, то мы смогли бы взять карточки и запустить их по циклу. Всякий, кто сейчас делает численные вычисления, знает точно, о чем я говорю, но тогда это было нечто новое - поточная линия из вычислительных машинок. Мы делали подобные вещи на машинках для сложения. Обычно продвигаешься шаг за шагом, проводя все выкладки самостоятельно. Но здесь всё не так - сначала обращаешься к "слагателю", затем к "умножителю", опять к "слагателю" и т. д. Одним словом, Френкель спроектировал такую систему и заказал калькуляторы в компании IBM, поскольку мы поняли, что это хороший способ решения наших проблем...

В данном конкретном случае мы разработали все численные операции предполагалось, что их будут делать машины - множь это, потом сделай это, потом вычти это. Мы разработали программу, но у нас пока не было машин для реальной проверки. Поэтому мы посадили в комнату девушек и снабдили каждую калькулятором Маршана: одна была "умножителем", другая - "слагателем". Еще одна возводила в куб: всё, что она делала, - возводила в третью степень число на карточке и отправляла её следующей девушке.

Так мы прошли по всему циклу, пока не "вылизали" его, не избавились от всех скрытых ошибок. Оказалось, что скорость, с которой мы теперь были в состоянии вычислять, стала чертовски большой - намного больше, чем при другом способе, когда каждый человек все шаги проделывал сам. По этой системе мы получили скорость вычислений, совпадающую с предсказываемой скоростью для машины IBM. Единственная разница состояла в том, что машины IBM не уставали и могли работать в три смены. А вот девушки через некоторое время уставали». Ручная механическая машина Маршана выглядела тогда так:

Marchant Silent Speed 8М

Получается, у американцев первую бомбу считала та же самая «живая ЭВМ» из девушек и арифмометров (ручных) Маршана. Еще у Фейнмана в книге много интересного про параллельные вычисления, ловлю багов и даже про «компьютерную болезнь» у Стенли Френкеля. Айтишникам однозначно почитать стоит!

Но, в целом, развитие ЭВМ под атомные проекты в США по понятным причинам опережало СССР. Уже в Манхеттенском проекте появились компьютеры IBM Mark I. А свою термоядерную бомбу американцы частично считали уже на ENIAC. Правда, это не очень помогло им опередить СССР с созданием готового к применению термоядерного устройства.

Обещать гарантированного продолжения темы не буду, но постараюсь.

Инженер механик судовых силовых установок

Мы перешли в осторожную контратаку

Вчера у Веселовского не успел назвать все направления (условные ТВД), на которых сейчас Россия и Китай противостоят Соединённым Штатам Америки. На вопрос «Мы обороняемся или атакуем?» о...

Есть ли дно у днища? Палач одесситов в эфире "Эха Москвы"

«Эху Москвы» и Алексею Венедиктову посвящается  Наверное, это будет первый в моей практике дичайшего уровня нетолерантности пост. Просто потому, что «Эхо Москвы» пригласило в свой э...

who are you Mr Exelentz
  • Grand
  • Вчера 05:17
  • В топе

 Ну что же. Пришло время бойни. Я знаю, что ставлю свою репутацию и вообще существование на ресурсе на кон. Но молчать уже надоело, да и сам ресурс на грани раскола.  Посему прежде чем комме...

Ваш комментарий сохранен и будет опубликован сразу после вашей авторизации.

0 новых комментариев

    Nikkuro Сегодня 07:30

    Гаганавты и раумфареры: как называют космонавтов в разных странах

    «Астронавт» или «тайкунавт»? А может быть, «спасьонот» или «гаганавт»? Или ещё лучше — «человек пустоты»! Мы выяснили, как называют космонавтов в разных странах, а заодно узнали, почему Гагарин на самом деле именно астронавт.   Плавать по звёздам  Заканчивался девятнадцатый век. В космос ещё никто не летал, даже самолёт нормальный не ...
    187

    Вес доспехов рыцарей Столетней войны

    Развитие европейского боевого доспеха привело к утяжелению массы вооружения, которое должен был носить в битве хорошо экипированный воин. В 1420 году, как подмечено исследователями, средний вес лат рыцаря мог достигать 30 килограммов. Только шлем весил не менее 3-4 кг. Британский рыцарь первой половины 15 века Казалось, хорошо тренированный боец при та...
    512
    water Вчера 18:09

    Работорговля

    Проверка зубов пленницы на восточном невольничьем рынке.Ужасы трансатлантической работорговли оставили несмываемый след в истории человечества. В ходе более трех с половиной столетий из загонов африканского побережья были вывезены 12 с половиной миллионов пленных, две трети из которых были приговорены к пожизненным работам в полях. Судна с рабами отправ...
    185
    Лев Худой 24 апреля 11:32

    Славяне! Отзовитесь!

    Я в прошлой публикации задал вопрос русскому миру http://bit.ly/2XFwXnw Что-то "дохуя" славянских комментариев там. Наверное, я что-то неприятное для славян спросил, отчего славяне не могут НИКАК ответить? Даже выругаться в мой адрес и оскорбить евреев. Уж очень больно я хлыстанул по глазам плетью правды и славяне заплакали и их аж парализовало от стыда? Что имен...
    187

    "Еврей" "Вальцман" отменяется! Он теперь не еврей, а... гагауз! (НЕ ШУТКА!)

    Я уже ставил славян перед фактом, что я нашел самый первый вброс в интернет о "еврее" "Вальцмане". Ибо, каждый фейк имеет своё самое первое появление и у него есть автор. Было это 24 апреля 2013 года. Автор - украинский националист славянин Ростислав Демчук.  Разумеется, он ни на что не ссылался вообще, от слова совсем. Просто ляпнул славянским языч...
    336
    Михаил Он (Mikle1) Сегодня 00:03

    О странностях политики: вступление Италии в Первую мировую

    26 апреля 1915 г. Италия подписала в Лондоне секретный договор с Антантой о вступлении в Первую мировую войну на её стороне. Согласно Лондонскому пакту, после победоносного окончания войны Италия должна была получить значительную часть австро-венгерских земель, а также некоторые германские колонии в Азии и Африке. Не правда ли, прекрасная и куда более масштабная интри...
    417

    Про персиянку и Стеньку Разина

    «Ответьте прямо Катар, бросал Стенька Разин персидскую княжну в Волгу или не бросал?»(Светлана Кулик, Саратов)Ответ : https://zen.yandex.ru/media/bylina/pro-persiianku-i-stenku-razina-5cc2030ab7278900b48531b3...
    214
    Glen Вчера 22:43

    Налоги, налоги, налоги.....

    Странная это штука - налог. Скажем - подоходный налог. Почему я должен платить за рабский труд на чьё то обогащение? Кто то, что то производит, используя мой труд, платит мне за это крохи, а потом, мы оба платим налог в одинаковых процентах.... Ну, он то понятно - заработал на эксплуатации людей, а я с какого хрена должен платить? Пойдём дальше... человек горбати...
    204

    И. Сталин. Первые итоги заготовительной кампании и дальнейшие задачи партии

    Ко всем организациям ВКП(б)Месяца полтора назад, к январю 1928 года, мы имели серьезнейший кризис в хлебозаготовках. Если к январю 1927 года мы успели заготовить 428 миллионов пудов зерновых хлебов, то к январю 1928 года заготовки вер- новых хлебов едва достигли 300 миллионов пудов. Мы имели, стало быть, к январю 1928 года дефицит, нехватку в сравнении ...
    195
    fkmrf123 Вчера 21:19

    Интересные факты про шоколад

    Шоколад это самое популярное лакомство в мире. Его любят миллионы людей различного возраста. Он не только очень вкусный, но еще и полезный для здоровья. Сегодня в продаже можно встретить различные сорта шоколада, которые отличаются по составу и цене.Качественный шоколад создается на основе масло какао, которое получают из какао бобов. Они богаты теобром...
    90
    Корней Гречка Вчера 20:36

    Жорж Мельес: маг и шарлатан!

    Какая наглая вульгарность! Космический корабль попадает в правый глаз Луны. Нет, это не бред сумасшедшего и не больная фантазия - нечто большее. Это попытка убежать от реальности. Это протест против стерильного рационализма. Это Жорж Мельес!28 декабря 1895 года на бульваре Капуцинок состоялся первый в истории кинопоказ. Все мы прекрасно знаем эту истори...
    82

    МАНИФЕСТ

    В 1991 году СССР потерпел сокрушительное поражение и, как следствие, был расчленен на пятнадцать осколков-государств. Родина для миллионов людей была развалена. После «холодной» войны Россия попала под «холодную» оккупацию.Всё законодательство России, созданное в 1991-1993 годах, фактически узаконивает ограбление Западом нашей страны. До тех пор пока мы живы, война пр...
    121
    NATA-SHA Вчера 18:58

    В Карском море нашли неизвестную немецкую подлодку.

    https://cdnimg.rg.ru/img/content/168/36/50/1000+_d_850_d_850.jpg На побережье Карского моря полуострова Таймыр обнаружена субмарина времен Великой Отечественной войны. Поскольку история советских подлодок Северного флота хорошо известна, то есть мнение, что обнаруженная субмарина принадлежала фашистской Германии. Впрочем, точную информацию можно будет по...
    280
    vovanpain
    Вчера 18:10

    Черноморский судостроительный завод: современность. Окончание

    Окончание. Начало здесь:https://cont.ws/@vv900535441/1307213Начало 1990-х гг. для Черноморского завода ознаменовалось большими переменами. И перемены эти были отнюдь не в лучшую сторону. Это был далеко не первый кризисный период, который переживало предприятие. Первый раз это произошло в годы Гражданской войны и сразу после нее. Тогда, разоренный и опустошенный после ...
    190
    vovanpain
    Вчера 18:02

    Черноморский судостроительный завод: упадок производства. Часть 22

    Продолжение. Начало здесь:https://cont.ws/@vv900535441/13071871980-е годы были пиком промышленной мощи судостроительного гиганта СССР – Черноморского судостроительного завода. Высшей точкой его показателей, успехов и достижений. Заслуг у предприятия перед Отечеством тоже было предостаточно: корабли, построенные в Николаеве на стапелях ЧСЗ, исчислялись сотнями и борозд...
    154
    Беском Вчера 17:55

    [Правда 1950]: Под вывеской промкооперации

    О недостатках СССР большинству читателей хорошо известно из либеральных буржуазных СМИ. Не нужно иметь семи пядей во лбу, чтобы догадаться, что информация о социалистическом государстве рабочих и крестьян из подобных источников как минимум идеологизирована и как максимум лжива, особенно о сталинском периоде. Гораздо интереснее находить критику и самокритику недостатко...
    162
    ozerit Вчера 17:49

    Развенчание булкохрустных мифов или будни агитпропа

    Вот так вот! Съели, антисталинисты-антисоветчики и, соответственно, русофобы? А теперь продолжим развенчивать и остальные мифы булкохрустов. И мы, как всегда, не станем ничего выдумывать, а будем опираться только на факты. Итак, так называемая Отечественная война 1812 года.Для начала разберём само название этой войны, как Отечественной. О каком Отечес...
    99
    vovanpain
    Вчера 17:47

    Черноморский судостроительный завод: ТАКР «Ульяновск». Часть 21

    Продолжение. Начало здесь:https://cont.ws/@vv900535441/1307145В конце 80-х ЧСЗ готовился взять еще одну ступень, очередную технологическую и производственную высоту – постройку тяжелого авианесущего крейсера с ядерной энергетической установкой. К 1988 году Черноморский судостроительный завод в Николаеве был одним из крупнейших судостроительных центров Со...
    150
    ВИВас Вчера 17:35

    Парень нашёл на барахолке архив советского геолога, и снимки оттуда — настоящая машина времени

    Барахолка — поистине магическое место. Кажется, что тут можно найти всё, что угодно — и даже больше! Пользователь под ником PageD0WN поделился одной из таких находок, мимо которой он не смог пройти. Он купил у продавца чемодан с архивом неизвестного геолога, в котором насчитал почти 350 слайдов и кучу плёнки. Чтобы воспоминания не пропадали даром, PageD0WN решил оцифр...
    336
    vovanpain
    Вчера 17:01

    Черноморский судостроительный завод: ТАКР «Варяг». Консервация и продажа. Часть 19

    Продолжение. Начало здесь:https://cont.ws/@vv900535441/1307129Межгосударственные переговоры Москвы и Киева о судьбе «Варяга» не дали конструктивных результатов. Это выразилось в дальнейшем стоянии огромного корабля в акватории Черноморского завода. Торги и ставкиВ ожидании горьких мгновенийНад рекой возвышаешься ты –Корабельного творчества гений,Черный п...
    156
    Служба поддержи

    Яндекс.Метрика