核武研发只需电脑模拟不再需要核试验？前提是要有充足试验数据！

随着电子计算机技术的不断发展，各行各业都越来越离不开各种类型的计算机，小到商场收银用、大到航空航天，计算机的角色渗透到了社会各个角落。对于普通人眼中“高大上”的核武器来说，计算机技术也已经改变了传统的研发模式，借助计算机的帮助，核武器的研发、设计、制造等的效率大幅提升，而在此过程中对社会、自然的危害大幅减少，以至于有些人开始认为在不久的将来那些无核国家单纯依靠电子计算机就能拥有核武器。

电脑模拟可用于飞行器设计和飞行员培训

基于电脑仿真技术的装配工序设计

在电子计算机技术和电脑模拟技术已高度发达的今天，是不是只要电脑模拟技术足够先进就能不通过进行核试验就能研发核武器呢？个人认为其实不然！不论是用于核爆模拟还是其他领域的设计、分析，有一点必须要首先明确，那就是电脑当前在任何领域的的角色都是辅助工具，电脑模拟或者计算分析所需的核心算法、基础模型以及边界条件设定等，都需要由人制定。在利用电脑开展核武器研发时，对于类似核爆炸这种特定场景下的模拟，虽然可以通过理论分析建立相应的计算模型，但是所有的计算模型都需要有试验进行验证才能够确保准确性。单从这一点，如果没有进行核爆试验获得的大量且充分的相关数据支撑，也就根本没有办法建立电脑计算模型，依靠电脑模拟开发核武器也就无从谈起了。

核爆试验景象

核武器（包括聚变弹和裂变弹）是人类目前掌握的威力最大的毁伤手段，核武器的出现也使的人类战争模式自由冷兵器时代转换为热兵器时代后升华到了原子武器时代。自掌握核武器技术后，人类第一颗实战核武器是美国于1945年8月6日在日本广岛上空爆炸的一枚绰号为“小男孩”、威力约为1.5万吨TNT当量（设计为2万吨TNT当量）的原子弹，“小男孩”以及后面投放在日本长崎的“胖子”两枚原子弹的出现，直接导致了日本军国主义分子无条件投降。自“小男孩”爆炸后已经75年过去了，目前全球拥有核武器的国家也发展到了9个，各国拥有的核武器数量超过1.4万枚，而这一段时间反而却成了全世界近代史上整体最安稳的时期。

迄今为止仅有的2枚用于实战的核弹：“小男孩”和“胖子”

美、苏/俄两国核武器数量变化曲线

从时间上来讲，电子计算机和核武器基本上是同一时期开始研发的，二者出现的时间也十分接近。在第一颗实战型核武器投入战场后半年，人类历史上第一台计算机“ENIAC”便于1946年2月14日在美国宾夕法尼亚大学诞生，虽然它是一台建立在大学操场上、体现类似一座别墅的笨重原始计算机，但是“ENIAC”的诞生却预示着人类的整个生产、生活模式都将面临重大的变革，当然也包括复杂、繁琐的核武器研发技术。由于核反应、核爆炸及核武器设计的复杂性，早期的电子计算根本无法进行核爆模拟，只能提供相关计算辅助，因此，在很长一段时期内核试验是各大国研发核武器进程中的必要条件，直到1998年印度、巴基斯坦先后掌握核武器技术时，进行核爆试验仍是核武器研发过程中不可替代的组成部分。

1945-1998期间全球范围内核试验次数分布

全球首台计算机ENIAC

相信当初研发ENIAC的计算机先驱们可能也没有预料到电子计算机技术的发展和应用速度会有如此之快，随着计算机技术的不断发展以及数值模拟技术在各行业中的应用愈加广泛，尤其是在功能强大的超级计算机出现之后，采用超级计算机进行核爆模拟研发核武器的方式也逐渐取代大量人力计算和核试验而成为主流。也正是由于超级计算机在核武器研发中发挥的重要作用的促使下，1996年9月10日，联合国大会以158票赞成、3票反对、5票弃权的压倒多数票通过了《全面禁止核试验条约》，至此，大规模的核试验正式退出历史舞台。

我国于1996年签署《全面禁止核试验条约》

当然，之所以能够促使《全面禁止核试验条约》不仅是电子计算机技术，还有整个人类社会对核试验危害自然环境和人类生存条件的担忧。不过，并不是所有国家都认可《全面禁止核试验条约》，印度、巴基斯坦两国就是在没有签署该条约的情况下于1998年分别进行了地下核试验，正式迈入了拥核国家之列，目前仍然有少数国家并未签署该条约，这也从另一个侧面印证了计算机模拟技术并不能完全取代核试验的作用。

1998年印、巴两国先后进行多次核试验，宣布迈入拥核国家

曾经在“冷战”中争得不可开展、大肆扩充核武库的美、俄两个核大国为何会同意签署《全面禁止核试验条约》呢？是不是两国“良心发现”不再进行核武器研发呢？当然不是，之所以包括美、俄等核大国在内的大多数国家都同意签署《全面禁止核试验条约》，一个重要的原因就是这些大国都已经掌握了计算机模拟核爆的相关技术。电脑模拟核爆需要具备两个基本条件，一是有性能足够强大的超级计算机，二是要有充足的核试验数据库。在《全面禁止核试验条约》签订之前，美、俄等核大国进行了数以千计的各种类型的核试验，积累了大量核爆数据，可以基于这些核爆数据库开发出所需的计算模型，尤其是验证核裂变/聚变理论模型的准确性、核爆炸释放出来的巨大能量如何在空气、地面等介质中传播等特性；另一方面，性能强大的超级计算机技术也掌握在各大国手中，其实，在超级计算机出现的前期，有相当大一部分计算任务都是用于核武器开发等军用用途。从某种角度来说，计算机技术能够取得如此快速的发展也离不开军事需求的促进作用。

电脑模拟核爆炸场景

美国用于模拟核爆的超级计算机

正如前文中所说，即便是在在电子计算机技术已经高度发达的今天，虽然《全面禁止核试验条约》已经生效20余年，但是仍有部分国家没有签署，也就是没有承诺不进行核武器试验，最核心因素就是有些国家没有放弃发展核武器的目标！对于那些没有核试验数据的国家来说，计算能够掌握超级计算机技术，也无法开展相关的核爆模拟，对于这些国家来说核试验是实现拥有核武器这一目标的必由之路！不夸张的说，在任何行业电脑模拟都只是一种手段，任何时候都不能完全依靠电脑而脱离实践，否则，无异于舍本逐末。

核试验给地球留下了难以磨灭的“伤疤”

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