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【原子弹英雄谱5】先见之明 精选

已有 8195 次阅读 2015-9-11 22:36 |系统分类:人物纪事| 科学史, 原子弹, 爱因斯坦署名信, 西拉德, 维格纳

随着原子弹基础理论的障碍清除,一切看似水到渠成。但是,事情远非想象的那么简单,从科学家的理论构想转变为重大工程技术行动,尚需几个关键人物的登场。

1.第一推动力

科学界已经确知铀核裂变会释放出巨大的能量,一个铀核裂变大约释放200兆电子伏的能量,1克铀235完全裂变所释放的能量,相当于2吨优质煤完全燃烧时所释放的能量(即核裂变能大约要比化学能大二百万倍)。如果以1公斤临界质量的铀燃料制造一枚原子弹,可以释放出约2万吨TNT炸药的爆炸能量。

最早意识到铀核裂变可运用于军事目的并积极付诸说服行动的是费米,1939年3月18日,费米在给美国海军的一场报告中,警示军方领导要注意核能的巨大威力。但其时因几个关键理论问题尚不清晰,费米的建议并未引起足够重视。

 

图1 利奥·西拉德(Leo Szilard

 

真正推动美国原子弹工程上马的一个关键人物是匈牙利裔美国核物理学家——西拉德,他有敏锐的科学嗅觉,热心于社会活动,作为流亡科学家,个人情感上深切痛恨法西斯。1939年7月,西拉德与另一位匈牙利裔美国理论物理学家、数学家——魏格纳,拜访了当时在普林斯顿大学工作的爱因斯坦,会见的目的就是说服老爱参与建议美国抢在纳粹德国之前研制原子弹,以期利用老爱足够强大的声望,唤醒尚在梦中的政府当局。

作为科学家的西拉德是个总有许多奇思妙想的人,他喜欢发明并在许多国家获得发明专利,仅在德国就获得了31项专利,其中很多是与爱因斯坦合作的。西拉德在1936年还提出铀—水系统中维持链式反应的设想,而且还登记了专利,但他自己没有进行实验验证,而且当时这种设想又太过超前,并未引起同行过多的关注。西拉德后来也参与了曼哈顿工程,加入了费米在芝加哥大学领导的核反应堆项目,并在其中做出了关键贡献,他与费米一道成为世界上第一个核裂变反应堆专利的共同持有者。

 

图2 尤金·鲍尔·魏格纳(Eugene Paul Wigner

 

维格纳也是参与曼哈顿工程的著名科学家之一,他领导一个小组主要负责将铀转换为武器级钚的工作。此外,他凭借“对原子核和基本粒子理论的贡献,特别是对基础的对称性原理的发现和应用”,与另外两人分享1963年诺贝尔物理学奖。

2.超豪华快递

 

图3西拉德和爱因斯坦讨论署名信

 

1939年8月2日,西拉德写好那封著名的爱因斯坦签名信,信件开头写道:“通过和E.费米、L.西拉德进行关于研究草稿的交流,最近的工作使我相信在不久的将来,铀元素将成为一种新型的重要的能源。由此引起的许多问题需要我们提高警觉性,假如有必要的话,政府部门应当采取迅速的行动。因此我相信我有责任提醒您关注以下的事实和建议…”。

信件需要找在长岛度假的老爱签名,因西拉德不会开车,就临时喊了自己的小老乡泰勒去跑腿。这份名垂青史的信,除了具有非凡的历史意义,就连参与其中的人物个个都是了不起的角色。写信的是西拉德,签名的是爱因斯坦,转交信件的是总统经济顾问萨克斯,收信人是罗斯福总统,就连开车跑腿的司机泰勒,日后也成为了美国的“氢弹之父”。

3.曼哈顿工程

因为写信时,“临界质量”的问题尚未解决,所以设想的原子弹足够庞大,可能需要轮船运载,建议则重点落在铀矿的勘探开发和相关研究的跟进。老爱出马,不同凡响,1939年10月11日,罗斯福总统下令成立“铀顾问委员会”,全面协调和负责相关事务。1941年10月9日,在总统办公会上,罗斯福总统同意着手规划原子弹项目,设立由他本人参与的“最高决策组”,并决定由陆军部负责执行。

当时,美国置身于战火连天的欧亚大陆之外,正享受着难得的和平时光,尚缺乏坚定的政治决心着力研发原子弹,所以铀顾问委员会成立后的相当一段时间并无多大实质性进展,不过转机很快来临。1941年12月7日,日本军队突袭珍珠港,美国海军遭受重创。次日,美国对日本宣战。12月11日,德国对美国宣战,数小时后,美国对德国宣战。树欲静而风不止,两年来一直隔岸观火的美国,最终被拖入了第二次世界大战。

1942年6月17日,罗斯福总统签字批准了S-1委员会提交的原子弹发展计划议案,自此,原子弹工程正式上马。起初,该项目叫“替代材料项目”,但顾忌到这个名称可能会引起外界不必要的关注,并考虑该项目临时总部设在纽约曼哈顿,就用“曼哈顿工程区”指代,8月13日,该名称被正式确认。从此,“曼哈顿工程”就成为了美国原子弹工程的代名词。

 

阅读索引:

【原子弹英雄谱4】最后两块绊脚石

【原子弹英雄谱3】关键突破

【原子弹英雄谱2】寻找破核利器

【原子弹英雄谱1】伟大的理论预言




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