中国科学家用算盘计算数据。来源：CCTV
随着时间的推移，这个故事广为流传，很多人都在疑惑——算盘真的有那么神奇吗？
要知道，制造核弹所需的计算不仅仅是加减乘除。 平方根和幂、微积分、对数、级数、各种物理单位的换算……小算盘真的能搞定这些吗？
今天科技日报又要严肃起来了。
在“两弹一星”的研制过程中，科学家们确实使用了算盘，但这是因为当时资源有限，算力紧张。 事实上，算盘只是一种为了方便而使用的辅助工具，只能用于粗略的估算。
那么，科学家用于计算的主要工件有哪些？
总共有两块。
一种是手摇计算机。 这台类似老式电话的机器已经陪伴中国科学家很多年了。 下图为邓稼先用过，现藏于中国国家博物馆。
邓稼先领导研制了中国第一颗原子弹所用的手摇计算机。来源：CCTV
另外就是我国研制的第一代电子管计算机。 中国人在20世纪50年代就已经开发出了自己的计算机。
1958年，我国第一台电子计算机问世，并小批量生产，命名为103计算机。 此后几十年，我国自己的新型计算机不断问世。
103 型计算机。 资料来源：中国科学院计算技术研究所。
1959年，104型计算机也问世。 它是中国科学家研制“两弹一星”时使用的主要模型。
104型计算机。来源：中国科学院计算技术研究所
这两台“巨无霸”承担了当时科学研究中的大部分计算任务。 然而，以今天的标准来看，这台计算机的计算能力仍然很低，而且操作极其繁琐，很多时候还不方便。 因此，科学家们仍然需要广泛使用手摇计算机。
此外，科学家还有一种方便的工具，称为计算尺。 有了它，对数函数、指数函数、三角函数、双曲函数、根和幂都可以快速求解。 但其适用范围与算盘类似，只是一种辅助工具。
计算尺。来源：清华大学科学馆
因此物理学家分析，对于“两弹一星”科学家来说，算盘只是一种边缘性、补充性的计算工具，不能用于关键计算。 “算盘算出了核弹”只是一种散布谣言的方式。
然而，算盘仍然在科学家的办公桌上占有一席之地，这确实说明了我国原子能工业的起步之不易。 总体而言，20世纪50年代和1960年代中国科学家使用的工具仍然非常粗糙。
正是凭借这些简单的工具，科学家们把原子弹从草稿纸上的乌托邦变成了罗布泊的“大鞭炮”。
在原子弹的研制过程中，有一个关于计算的著名故事物理学家分析，叫做“九算”。
研究人员使用手摇计算机计算了数据。来源：
1959年，苏联停止对华技术援助并撤回全部专家。 临走前，三位苏联核专家在教室留下了关于内爆过程中产生的压力的技术说明。
这个重要参数对于未来需要自行完成原子弹研发的中国科学家来说应该是一剂强心针。 然而，研究人员计算了二十天后，这个参数出现了偏差，计算工作陷入了僵局。
如果一次计算无法解决怎么办？ 然后再做一次！
为了得到准确的结果，邓稼先带领研究人员用手提电脑、计算尺甚至算盘进行反复计算。 三个月内，科学家们三班倒，又进行了三次计算，但仍然没有得出与苏联专家一致的结果。
经过四次计算，他们还是一头雾水。 中国科学家的回应是继续做第五次、第六次、第九次。
1961年中期，物理学家周光召仔细分析了九次计算的结果，并利用爆炸能量最大功原理从理论上证明了苏联的数据是有问题的。
物理学家周光召。来源：
数学家周玉林回忆，在计算时，当时的二机部理论部先后召集了中科院和各大学各领域的专家，共同验证、讨论、分析和质疑。
经过多轮民主讨论和辩论，核物理研究组长彭焕武决定采用周玉林提出的人工粘度法进行验证计算。 1961年底，周玉林领导的精密计算小组得到了试算结果，并与特征线法结果和九次计算的手算结果进行了比较。 结果表明，计算结果与手算结果非常接近，误差仅5%左右。 。
周玉林一家三口合影。来源：中国科协周玉林收藏项目
两位科学家的研究结果证实了中国科学家九项计算的准确性。 正确的参数不仅为原子弹的理论设计奠定了坚实的基础，也增强了科研团队的信心。
1964年10月16日，我国第一颗原子弹爆炸成功。 这颗核弹不仅是中国科研实力的证明，也是对中国科学工作者严谨务实精神的厚礼。
后来，数学家华罗庚评论说，这九个运算“集合了世界上最难的数学问题”。 更困难的是，中国科学家的计算是在非常简陋的条件下实现的。 要知道，当时104型计算机的计算能力根本无法与今天的智能手机相比。
现在，当您轻松使用“超级算盘”时，您能想象科学家研制出原子弹时的真实场景吗？
孙明远 科技日报社实习记者
