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第371章 战争中的科学家
  原子能时代是伴随着第一颗原子弹的爆炸而到来的。

  提到原子弹,人们马上会联想到“曼哈顿计划”,也就是“曼哈顿工程”。曼哈顿的生活与工作是一大群有血有肉的人创造的。在这里,我们将从核能讲起,在这个发展里探索科学与社会和人的微妙关系。

  二战之后,制造原子弹是为具有第二次世界大战特点的规模庞大的工程作业。没有办法一一提到对制成第一枚原子弹起过作用的每一个科学家、工程师、军人和企业经理。几乎每一家规模较大的美国制造业公司,都对修建和管理分别位于田纳西州橡树谷和位于华盛顿州哥伦比亚河畔的汉福德工程公司的原子弹工厂贡献出他们的某些专业知识。

  早在20世纪30年代,回旋加速器和静电发生器就已经研制成功。这些机器能使带电粒子加速,并把它们飞速地射向靶原子,从而把原子核击碎,并在这个过程中释放出大量的能量。但是这不是使原子里的能量释放出来的一种实际可行的办法,因为只有极少量的原子子弹击中原子。

  如果阿道夫·希特勒把重心放在核研究上,也许世界将会有更加的多灾多难。1938年12月,奥托·哈恩和弗里茨·施特拉斯曼经过6年的实验,终于在柏林的威廉皇家化学研究所成功地分裂了铀原子,这是一个以前认为违背自然法则的过程。他们的工作意味着,有可能进行受控链式反应,爱因斯坦的理论已经预言了巨大的能量。

  哈恩二人使用慢中子来轰击重化学元素铀。他们出乎意料地发现这种轰击的最后一种产物是元素钦,它的比重仅为铀的3/5。一位犹太血统的奥地利物理学家梅特涅曾同哈恩一起工作过,为了躲避纳粹迫害,她逃往哥本哈根。

  1939年1月16日,梅特涅小姐给友人写了一封信,收信人也是一位流亡的伙伴。英国科学期刊《自然》公开发表,其中写道:“铀原子核在中子的轰击下会分裂为体积大体相等的两个核子。他们说其中一个是钦原子的核。原子核的这种分裂被叫做原子裂变。”

  到了哥本哈根,梅特涅与朋友弗利希和著名的玻尔讨论了这项重大发现。玻尔在1939年初到美国访问时,把这一极其重要的情报告诉了许多美国物理学家。于是,他们中有些人开始研究原子核的裂变问题。他们发现,当一个铀原子的原子核吸纳了一个中子时,它便分裂为钡、氩和某些别的东西。在这些东西中包括有多余的中子,而这些多余的中子又可以作为原子子弹来使更多的铀原子分裂。这就可以形成一种裂变连锁反应——在一秒的若干分之一的时间使原子一个接着一个地分裂。法国和德国的科学家们也证实了在裂变过程中会释放出中子的现象。人们认识到,在一次涉及到几十亿个原子的这种连锁反应中所释放出来的总能量是非常巨大的。根据这种连锁反应的原理而制成的炸弹,威力之巨难以想象。

  1939年底,罗斯福任命了一个委员会来专门研究原子能用于军事目的的问题。1942年,根据科学研究和发展署的建议,把这项计划移交给了陆军部,并任命格罗斯少将来负责这项工作。于是,有关原子弹的研制工作从这时迅速展开。

  但这件事与流亡的科学家有关。希特勒的种族灭绝政策迫害了大批犹太科学家,他实在太忽略这些人的价值了,以致他最终仍然败于他所迫害的犹太人士以及其他进步人士手中。

  二战爆发后,匈牙利物理学家西拉德逃亡到美国。他得知德国禁止铀矿石出口,便敏锐地意识到原子弹研究的急迫性。费米也是流亡物理学家,他们草拟了建议信,恳请美国集中财力人力研究原子武器。

  爱因斯坦在信上签了名。他们把信交给罗斯福总统的朋友萨克斯。萨克斯劝说罗斯福,但是罗斯福没有认识到严重性和紧迫性。萨克斯殚精竭虑,想到这样的话:

  “在拿破仑战争年代,一个年轻的美国发明家富尔顿求见皇帝,建议他组建一支舰队,用蒸汽机作动力。他说,这样的舰队可以天下无敌。但是对拿破仑来说是天方夜谭般的事,所以把富尔顿赶走了。根据英国历史学家阿克顿爵士的意见,这是由于敌人缺乏见识而使英国得以幸免的一个例子。如果当时拿破仑稍稍动一动脑筋,再慎重考虑一下,那么19世纪的历史进程也许完全是另外一个样子。”

  于是,1939年12月,“曼哈顿工程”实施了。

  1942年12月2日,费米解决了第一步,他在芝加哥大学体育场底下一个临时建成的实验室中主持了世界第一次受控链式反应。真正的原子时代到来了。

  费米反应堆用石墨作为中子的减速剂,用镉棒来吸收中子以控制裂变反应的速度,从而实现了输出能大于输入能的核反应。

  原子弹的研制工作由美国物理学家奥本海默负责,在新墨西哥州一个叫洛斯阿拉莫斯的荒凉高地上秘密进行。这是1943年开始的工作,这项工作是最主要、最危险和最绝密的。

  格罗斯征集了工业界的头子和获得诺贝尔奖金的科学家,连哄带骗地从财政部搞到20亿美元的秘密资金,要求参与核计划的成千上万的雇佣工要保守机密,实际上很多地方都实施了封闭的保密制度,与世隔绝的场所进行关键的工税。在华盛顿州的汉福德,平地崛起一座生产钚的城市。原本是田纳西州的乡村橡树岭,成为分离铀的基地,也成为该州第五大城市。在美国的数所大学,理论工作已经开始进行。

  1943年12月前后,丹麦哥本哈根的玻尔也到了新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯。如玻尔一样,科学巨匠们在曼哈顿计划中不过是些普普通通的人:土生土长的美国人中有奥米海默、劳伦斯、阿瑟·康普顿和卡尔·康普顿,欧洲被希特勒法西斯迫害和流亡的科学家有西拉德、费米、玻尔、詹姆斯·弗兰克和爱德华·特勒。他们在紧急、兴奋和秘密的气氛中工作,计划的各个部分,特别是洛斯阿拉莫斯部分,都是严格独立的。几乎没有哪个科学家知道他们的同事在做些什么。每个人、每件东西都有代号。费米叫“农夫亨利”,原子弹叫“野兽”或简单地叫“它”,而英国的原子弹计划——开始于1941年,相当不情愿与美国的计划协作,叫管道合金董事会。

  洛斯阿拉莫斯的许多科学家过去是玻尔的学生和同事,仍留在希特勒统治下的欧洲的许多同行也是如此。没有人能够像玻尔那样熟悉世界各地的核研究,或者能够像他那样准确地估计德国在原子弹方面的进展。

  不仅如此,约上万名不同程度的科技人员投入了不同的工作。曼哈顿工程拥有世界上最强大的科学家阵容,投入了巨大人力物力。动员的人员约50万,仅科研人员就达15万,全国近1/3电力投入了各项研究工作,仅试验方法就建了三座大型工厂。

  奥托·弗里希回忆说:“大房在现在不存在了,当时许多刚从大学毕业的科学家住在这里从事原子弹研究。”

  美国军队在短期内,用约一年的时间把洛斯阿拉莫斯的私立农场男校建成了一座实验基地。奥托·弗里希在秘密已经过去数十年后从著作中提到:“到战争快结束时,这里的人口已经增加到了约8000人,数百个科学家和他们的家庭以及大量的后勤人员在这里工作。炸弹的原料、铀235和钋在其他地方生产。洛斯阿拉莫斯的任务是把数学家、物理学家、化学家和工程学家集中到一起,决定需要原料的数量和最有效的构成形式。他们还设计和检验所有的装置,这些装置被装配成一个爆炸单元,在这个单元中,一个中子引发的链式反应以闪电般的速度进行着。选定的地点位于靠近美国中部的墨西哥州。在四壁陡峭的峡谷之中,仅有一条崎岖的山路与外界相通,正如人们所能想象的那种最秘密的军事基地所在的隔离区一样。”

  罗伯特·奥本海默被称为“原子弹之父”,他于1942年正式担任洛斯阿拉莫斯实验室主任。他会对新来的人说:“欢迎你到洛斯阿拉莫斯来,那么你到底是谁?”他常戴一顶宽边的平顶帽,实验基地是他亲手挑选的。

  最有意思的是,奥本海默认为这么多顶尖人物构成的文明社会不应该是残缺的,所以,基地里不仅有数学、物理、化学、工程专家,还有几位画家、哲学家以及其它专业的学者。美国各大学的精华在一个小山镇里吹拉弹唱,高谈阔论,场面十分热闹。

  在洛斯阿拉莫斯,有一些趣事,各种各样的人物都有,大显神通。

  里查德·费曼被认为是正在形成的天才。他在研究出了密码锁的原理之后,能靠听转盘转时发出的轻微咔哒声把别人的保险柜打开。然后,他会放进一张奇怪的留言或者让别人的保险拒敞开。当然,安全部门会对他提出批评的。

  今天,大洋两岸的物理学生都用费曼的教材,谁能知道他曾经在“狗沿”爬来爬去呢?弗里希回忆到:“所有的小孩都知道基地的围墙上有一个洞。那个洞口离有士兵把守的官方入口不远。”有一天,费曼从洞口爬出去,然后由哨兵把守处亮证件进去,几分钟后他又出来,再进去。就这样,哨兵一直没弄明白为什么一个人在没有出去的情况下不断地进来。

  斯坦·乌拉姆是波兰数学家,他对大家说他是纯数学家,完全用符号工作。但是他认为他慢慢地沉沦了,他最近的一篇论文居然带有真正的数字,真正的带小数点的数字,他宣布那将是他最后的耻辱!他的特长是能用高超的技巧和非常抽象的高深数学手法来预测原子弹的反应。

  当然,有些实验很危险,有的科学家因为反应失去控制而牺牲了性命。

  然而最终,原子弹研制成功了。

  这时,二战已接近尾声,德国节节败退,但是曼哈顿计划照旧进行。因为这是一项要得到结果的秘密工作。

  1945年6月16日,第一颗钚弹爆炸成功。因为滚圆的形状像邱吉尔,所以它的代号叫“胖子”。随即,以詹姆斯·弗兰克为首的科学委员会提交了请愿书,声称对日本使用原子弹将使美国在道义上站不住脚。但是这一请愿被否决了。

  科学家中大部分人不认为第二颗原子弹有什么道义上的理由,当然,明显的结果是战争迅速结束了。军界普遍认为:“至少需要两颗原子弹——第一颗使日本相信这一武器的威力,第二颗表明美国手头还有更多的原子弹。”

  战争结束了,大批科学家把技术应用于新的研究,使它们在和平年代发挥着巨大的作用。

  最后我们谈谈爱因斯坦,他是一个代表。他签署了那封著名的致富兰克林·罗斯福总统的信,说服美国研制核武器并取得成功,然而也是他在战后从事阻止核战争的和平事业。这是一个科学家的轨迹,事实上有一大群人如此。

  爱因斯坦的一生用他自己的话来形容是:“踌躇于政治和方程之间。”他致力于和平的活动,效果不是显著的,甚至很可怜,然而他仍然在做。至于从事政治,他自己却说:“方程对我而言更重要些,因为政治是当前,而一个方程却是一种永恒的东西。”

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