炸弹中的摩尔定律

EETOP 2022-09-25 12:19

很不幸,炸弹破坏力的上升是现代技术最令人印象深刻的指标。

微芯片上组件数量的不断增多是创新蓬勃发展的一个典范。1971年发布的英特尔首款微处理器4004有2300个晶体管;半个世纪后,晶体管数量最多的苹果M1 Max芯片上有超过500亿个晶体管,比前者提升了7个数量级。大多数其他技术进步都落后于此:整个20世纪,最高旅行速度提高了不到10倍,从高速列车每小时约100公里提高到了巡航喷气式客机每小时900公里。摩天大楼的高度也仅提升了1.4倍,从187米的胜家大楼提升到了452米的双子星塔。
不幸的是,从1945年以来,爆炸物的破坏力却有了更高的提升。
现代爆炸物可追溯到19世纪,18世纪60年代有三硝基甲苯(TNT)和炸药,随后是1898年获得专利的皇家爆破炸药(RDX)。二战期间,大规模轰炸的爆炸性威力摧毁了欧洲和日本的城市,1945年二战结束时,威力最大的爆炸性武器是纳粹火箭V-2。它携带了910公斤阿马托炸药(一种TNT和硝酸铵的混合物),其爆炸能量约为3.5千兆焦耳。
接下来是一种全新的爆炸物,这种爆炸物利用了核裂变和核聚变。1945年8月7日在日本广岛上空爆炸的核弹的威力相当于1.5万吨TNT(63太焦耳),其能量有一半是冲击波,约1/3是热辐射。两天后在长崎投放的核弹的威力相当于约2.5万吨TNT(105太焦尔)。但与后来的炸弹相比,最初的这两枚炸弹只不过是小巫见大巫。1954年试验的威力最大的美国氢弹(或称核聚变炮弹)的核爆当量为1500万吨(63拍焦耳)。1961年10月30日,这一数字被远远超过,苏联在北冰洋新地岛上空试验了RDS-220炸弹。59年后,2020年8月,俄罗斯国家原子能公司发布了一段长达40分钟的影片,介绍了具备5000万吨爆炸当量的沙皇炸弹。

在这段引人瞩目的视频中,陈旧的模拟仪器与该武器强大的破坏力形成了奇特的对比。这枚炸弹悬挂在一架Tu-95轰炸机腹部下方,由降落伞从10.5千米的高度投放,在距离地面4千米处引爆。此次爆炸释放了210拍焦耳能量,比长崎核弹高出了3个数量级,形成了直径为6065公里的蘑菇云和近1000公里外可见的闪光。不久之后,当时苏联的最高领导人赫鲁晓夫宣布苏联已经制造了一枚威力是其2倍的炸弹,但未进行试验。

1945年3月27日,最后一枚V-2袭击了伦敦,不到6周后,纳粹投降。1961年新地岛试验时,武器的最高爆炸能量已经提升了7个数量级,达到了200拍焦耳以上。1970年以后,摩尔定律在50年间翻了多少倍,炸弹威力在16年间就提升了多少倍。它提醒我们,现代文明的优先级相当可怕。 
来源:悦智网  作者:Vaclav Smil
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