В 1948 году на семинаре у Курчатова рассматривалась работа группы Ландау по вычислению мощности будущего взрыва плутониевой бомбы. Бралась простейшая модель, в которой многими явлениями пренебрегали для этого упрощения, и все, в конце концов, сводилось к системе обыкновенных дифференциальных уравнений для средних (и к тому же не полных) величин.

На этом семинаре впервые появился математик Андрей Тихонов, известный тем, что «стал профессором» на четвертом курсе университета. Тихонов тогда увлекся топологией и получил результаты мирового уровня. Как говорят его коллеги, они до сих пор вызывают наибольшее число ссылок в математической литературе.

И вот, после публикации этих идей в МГУ приходит письмо из Бразилии — «профессору Тихонову». Долго искали такого профессора, пока не сообразили, что бразильское послание нужно передать студенту четвертого курса…

Тихонов выступил на курчатовском семинаре и сказал, что задачу вычисления мощности бомбы можно решить «в лоб» — методом конечных разностей. При этом учитывались и те сложные процессы, которыми раньше пренебрегали.

«Но это будет научный подвиг, — вырвалось у Ландау, — если удастся-таки сделать».

В те времена численные методы были слаборазвиты, хотя некоторые несложные задачи по ядерной тематике обсчитывались. А такие задачи, как взрыв атомной бомбы, никто и не пытался даже сосчитать. Поэтому заявление Тихонова вызвало живейший интерес Курчатова, и после семинара у них состоялась долгая беседа. Результатом стало Постановление Совмина об организации специальной лаборатории, которую возглавил Тихонов.

Кончено, возникли трудности со специалистами и вычислительным оборудованием. На физфаке МГУ к тому времени открыли отделение «Строение вещества», под названием которого скрывалась группа по обучению ядерщиков и куда переводились студенты из других вузов. Его уже закончил Юрий Романов, а в 1948 году там получил диплом Владимир Гольдин. Дипломник Гольдин, а также только что защитивший диссертацию аспирант Тихонова — Александр Самарский — были первыми сотрудниками новой лаборатории.

Сама лаборатория располагалась в «Геофизике», где существовала группа поиска урана и уже имелся, стало быть, первый отдел. Именно его наличие определило «местожительства» вычислителей, ибо секретность была, прежде всего, — работы математиков шли под грифом «Особой важности».

Разработкой численных методов для полной системы уравнений в частных производных, описывающих взрыв атомной бомбы, занялся Самарский. А Гольдин рассчитывал упрощенную модель группы Ландау.

Самарский предложил и внедрил новую схему, и уже зимой 1949 года был сделан первый прямой расчет взрыва плутониевого шара, а потом заряда в виде урановой оболочки.

Меньше, чем за год группа из трех научных сотрудников и вычислителей совершила-таки научный подвиг, если в особенности учесть, что все вычислительное оборудование состояло из механических арифмометров «Феликс». Или как их называли в народе — «Железный Феликс» — так несостоявшийся адвокат Ульянов любил обращаться к своему любимому палачу. Взрыв первой советской бомбы подтвердил правильность расчетов.

Как рассказывает Гольдин, если бы все с самого начала знали — какие трудности их ожидают впереди — вряд ли тогда взялись за эту работу. И действительно, многие не выдержали и ушли, хотя зарплата была раза в два выше, чем в институтах Академии Наук.

Но настоящие трудности были еще впереди.

В 1950 году к Тихонову приехал Тамм и предложил рассчитать более сложную конструкцию, но физическую и техническую идеи раскрывать Тихонову не стал.

В последствии, общаясь с Романовым и Сахаровым, математики узнали, что ведут расчет нового заряда, в котором наряду с делением тяжелого ядра будет и синтез легких ядер.

Вычисления значительно усложнились и трансформировались. Они теперь основывались (и проверялись) на консервативности разностных схем, которые ввели и разработали Самарский и Тихонов. Удалось обойти сложности, которые возникали на границах слоев, весьма обличающихся по плотности и другим параметрам.

Важную роль в расчетах играли константы, которые предоставляли математикам разработчики Юрий Романов и Герман Гончаров.

В 1951 году закончился расчет первого варианта «слойки» в лаборатории Тихонова. Параллельно аналогичную работу проводили в группе Ландау. А в 1952 году комиссия под руководством Дмитрия Блохинцева сопоставила эти результаты, усовершенствовала оба метода и физики выбрали окончательный вариант конструкции.

Не обошлось, конечно, без привлечения трудов западных ядерщиков — Фейнмана, Теллера, Ферми. Но зато физики получили более или менее полную картину процесса взрыва, и все это — на механических арифмометрах.

Правда, Самарский придумал схему распараллеливания, при которой десятки вычислителей работали над своим «куском» цепочки расчетов, а результат передавался соседу с помощью, как тогда иронически говорили, «крика».

Нечто похожее, но гораздо раньше, изобрел в США Ричард Фейнман. Он набирал коллектив студентов, часть которых считала вручную свой «кусок», результат заносился в специальную карточку, а другие студенты по разработанной схеме разносили эти карточки для дальнейшего счета.

По сути дела это была живая вычислительная машина, правда, очень медленная. Потом «живая» машина усовершенствовалась.