“这里用到的是蒙特卡洛模拟。”
“这里是用手工抽样,只需要机械计算机和手工抽样就能够模拟随机性。”
“只是这里是什么?”
“不对,这里一定有其意义所在,既然林燃会选择把整个算法打包放在一起讲,那这个就绝对不会是毫无意义的存在。”
“不,也有可能是噪声,为了掩盖真实目的而存在的噪声。”
“不行,小张!赶快帮我去我办公室的右下方抽屉里把第二本笔记本给我找来!”
“这里在提醒我们可以用蒙特卡洛模拟,没错,这应该就是蒙特卡洛模拟!”
钱学森站在黑板面前,疑似在和香江的林燃隔空对话,他旁边的中年男子见钱学森沉浸在自己的世界里,也没有打断他。
等了很久,也没见张可文把他的笔记本拿来,钱学森没忍住走到边上点燃了一根香烟。
这时候中年男子才适时走上前来:“钱院长,刚才你所说的蒙特卡洛模拟是什么?”
钱学森解释道:“这是二战时候曼哈顿计划中的科学家需要解决中子扩散等复杂物理问题,但解析解难以获得,所想到的数值模拟方法。
冯·诺伊曼和斯塔尼斯拉夫·乌拉姆两个人提出了系统化的蒙特卡洛方法,通过随机抽样进行数值模拟。尼古拉斯·梅特罗波利斯在1947年首次用蒙特卡洛来为其命名。
这一方法我听说过,是用手工抽样结合机械计算机来模拟核反应过程,但他们从来没让我了解过这一算法的具体细节。”
“也就是说它能用在造核弹上?”中年男子的眼睛都亮了起来。
第35章 难掩激动
华国的消息并不闭塞,尤其在燕京这地方。
至少远没有外界所以为的那样闭塞,接触不到最新的科学咨询,需要依赖从苏俄转手的二道消息。
但曼哈顿计划都已经是十多年前的事情了,和霓虹投降有着密切联系,华国方面不可能不知道。
听到原子弹和曼哈顿计划,中年男子很快就意识到了它的用处,是否能为现在正在进行中的596工程起到帮助。
钱学森的DF系列洲际导弹固然重要,但当下华国最重要的项目还要属596工程。
他实在难以按捺住内心激动的心情,他非常明白华国当下所面临的局面,要是能有原子弹意味着什么。
至少在当下,如果华国有原子弹,和苏俄围绕着边境问题的谈判,能够掌握不少主动权。
而不是像当下这么被动。
“没错,如果我判断没错的话,它就是蒙特卡洛方法。
它被林教授掩盖在了高维积分的应用中。”
钱学森激动地一边抽烟,一边在偌大的房间里来回踱步,难掩激动的心情。
当下的华国,是能够在一些学术杂志上知道有这么一个方法。
一方面是不知道具体细节,另外一方面则是,你就算知道别人这算法是怎么用的,你也没有能够把该方法运用上的计算机。
在基础硬件上差太远。
所以过去大家也没动力去搞清楚这玩意到底是什么。
而改进后的蒙特卡洛方法,对于当下的华国来说简直就属于是一阵及时雨。
“你看,它的应用范围太广了,能够对整个核弹的研发过程起到帮助。
原子弹的核心难题就在于确定核材料的临界质量,像铀-235或者是钚-239的最少量级,以及中子如何在可裂变材料中扩散、反射和引发链式反应。
过去我们只能依赖玻尔兹曼方程和实验来反复试错,成本高,整个周期也非常漫长。
而现在我们可以先通过简化后的几何模型来模拟高概率中子路径。
你看,林教授在这里讲到的引入伪随机数概念,来减少整个需要的计算量。
是啊,我明明和冯一起工作过,看过他造的随机数生成器,怎么会想不到伪随机数可以用来模拟不同反射层的中子反射频率呢。
我终于知道为什么苏俄的原子弹爆炸能够比原计划提前足足四年时间,他们一定是知道整套完整的蒙特卡洛算法。”
中年男子听的瞠目结舌,这玩意威力有这么大吗?能节约四年这么久的时间。
“钱院长,你的意思是,我们掌握了蒙特卡洛方法,也能节约四年时间?”中年男子声音颤抖,他转念一想:“不行,我们必须加大劝说他回国的力度!他这样的顶级人才在海外实在是我们的重大损失。”
钱学森没有回答后者,而是继续说前面这个问题:
“我不知道我们能节约多少时间,但至少我们做核材料爆炸实验可以大幅减少。
通过构建蒙特卡洛模型,引入伪随机数生成器以减少计算量。
对中子寿命、碰撞概率和空间分布进行多次抽样,快速估算不同材料配置下的临界阈值。至少能够把原本要数十次才能成熟的核材料试验缩短到个位数。
这个方法必须要组织数学方面的专家来进行梳理,梳理后第一时间反馈给596工程那边。
一分钟都不能耽误!
这里一共37个案例,必须要集合所有专家的力量。
蒙特卡洛方法不仅能用在原子弹,同样能够运用在DF-1的研发上。
这里主要就是通过蒙特卡洛来制造误差,去对导弹冗余结构和弹头结构的设计进行优化,提高导弹的命中精度。
之前我们计划精度是控制在三千米以内,大家都很清楚,这个精度是很差的。