The Making of the Atomic Bomb The Making of the Atomic Bomb 评价人数不足

原子弹秘史——关键术语和主要人物小传

祭天金人
2018-03-01 06:17:44

去年年底去了洛斯阿拉莫斯Los Alamos国家实验室,在这个位于新墨西哥高原小镇的历史博物馆里,我购买了这本题为the Making of the Atomic Bomb的800页大部头英语书。这部获得普利策奖的书初版于1986年,而我购买的是25周年纪念版。

作者Richard Rhodes并不是物理专业出身,在25周年前言中他坦白自己仅仅在耶鲁本科上过一门物理课,然而30年来这部书却成为了讲述原子弹诞生的权威性作品。本书不但记录了耗资20亿美元(今天220亿美元)和十数万人参与的曼哈顿原子弹计划,也讲述了自从电子发现以来原子物理的历史,故事横跨一战和二战,起始于卢瑟福发现原子核,追索伦琴发现X射线和汤普森发现电子,一直到广岛长崎遭到原子弹攻击,日本投降,波澜壮阔而又无比血腥的二十世纪上半叶世界历史展现在读者面前。人类在惨烈的战争中终于发明出了毁灭自己的终极武器。

大部头书的好处就是,事无巨细都被罗列进来了,而坏处就是细节太多,让一般人把握不住重点。事实上,大多数人并不需要从头到尾阅读整部书,比如本书前270页讲述原子物理,在我看来,作者并没有很好地理清原子物理理论的发展,大量的八卦混杂在理论回顾中,反而冲淡了论述的主题。一般读者或许可以跳过

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去年年底去了洛斯阿拉莫斯Los Alamos国家实验室,在这个位于新墨西哥高原小镇的历史博物馆里,我购买了这本题为the Making of the Atomic Bomb的800页大部头英语书。这部获得普利策奖的书初版于1986年,而我购买的是25周年纪念版。

作者Richard Rhodes并不是物理专业出身,在25周年前言中他坦白自己仅仅在耶鲁本科上过一门物理课,然而30年来这部书却成为了讲述原子弹诞生的权威性作品。本书不但记录了耗资20亿美元(今天220亿美元)和十数万人参与的曼哈顿原子弹计划,也讲述了自从电子发现以来原子物理的历史,故事横跨一战和二战,起始于卢瑟福发现原子核,追索伦琴发现X射线和汤普森发现电子,一直到广岛长崎遭到原子弹攻击,日本投降,波澜壮阔而又无比血腥的二十世纪上半叶世界历史展现在读者面前。人类在惨烈的战争中终于发明出了毁灭自己的终极武器。

大部头书的好处就是,事无巨细都被罗列进来了,而坏处就是细节太多,让一般人把握不住重点。事实上,大多数人并不需要从头到尾阅读整部书,比如本书前270页讲述原子物理,在我看来,作者并没有很好地理清原子物理理论的发展,大量的八卦混杂在理论回顾中,反而冲淡了论述的主题。一般读者或许可以跳过前270页第一篇(前九章)而直接进入第十章阅读。

另外,本书中有很多插图,大多数照片都是分辨率并不清晰的黑白图,或许在1986年这些图片是珍贵的,然而在网络时代,我认为这些黑白图片没有起到很好的作用。而插在正文里的实验或者工程的示意图采用了史上的原图而却没有caption,让人并不能掌握图中表达的细节。

三者,本书的各章节标题很浪漫,往往有各种出处,用了不少典故,但是不少标题并不能让人一目了然回顾本章内容。这标题究竟取得好还是不好,只能仁者见仁了。在我看来,采用更直白的标题或者效果更好。

除了这些瑕疵外,本书确实是一本不错的书。我帮这本大部头书整理了一下思路,虽然细节相当多,但是大致可以整理归纳成几个话题:原子结构、核裂变、中子慢化剂、铀和钚、核反应堆、橡树岭实验室、汉福德实验室和洛斯阿拉莫斯实验室、广岛长崎原子弹、德国和日本原子弹研究。了解了这些话题,大体上也算是初步了解了核物理的基础知识和曼哈顿计划的基本纲要。

另外本书中出场人物众多,我帮本书整理出一些重要人物并他们的小传。给人的感觉是,轴心国为曼哈顿计划输送了大量的人才,这都拜希特勒和墨索里尼的排犹政策所致。曼哈顿计划(包括后来氢弹)功勋卓越的西拉德、费米、贝特、诺依曼、泰勒都是轴心国出生,另外乌拉姆是波兰人,Kistiakowsky是德国受教育的苏联人(乌克兰人)。美国依靠轴心国的逃亡人员和各种外国人,取得了军事科技的伟大胜利,仿佛古代吸收六国人才的秦国一般。后来美苏争霸的空间竞赛,美国也大量采用原纳粹科学家成就了登月的业绩,这当然是后话了。

原子弹相关的基本话题:

1. 原子结构

中学里,我们学过电子围绕着原子核运动,原子核由质子和中子组成,这就是原子的基本结构。1897年,英国卡文迪许实验室的Thomson首先发现了电子,1911年Thomson的学生卢瑟福发现了原子核,1932年卢瑟福的学生查德威克发现了原子核的中子,原子的基本组成部分电子、质子和中子就这样被英国祖师三代发现了,加上之前爱因斯坦提出的光子,我们就有了电子、质子、中子和光子几种“基本粒子”。20世纪初,日本的长冈半太郎曾经提出了原子的“土星模型”,然而经典电动力学和“土星模型”是冲突的,这导致了波尔的电子量子论的诞生,并从中演化出量子力学。1934年,日本人汤川秀树提出了介子的概念,从此以后基本粒子的成员越来越复杂,不过对于理解原子弹的原理,电子质子、中子和光子足够了。另外大家要记得同位素的概念,也就是质子相同而中子不同的原子,被称为同位素。

2. 核裂变

质量比较大的原子核可能分裂成两个或者多个质量比较小的原子核,这种现象叫做核裂变。有些原子核可以自发分裂,即自发裂变。然而大多数核裂变是由中子轰击原子核而造成的。核裂变中,比较有趣的一种现象:中子轰击原子核造成核裂变的同时又释放出更多的中子,这些次级中子可以激发更多的原子核裂变,这种滚雪球一样的反应叫做“链式反应”。核裂变可以释放原子核的结合能,链式反应使得原子核的结合能大量释放,这就是原子弹的基本原理。

德国物理学家和化学家哈恩1938年发现了铀U元素的核裂变。在此之前,科学家对于原子核的研究已经进行了几十年,却从未发现核裂变。哈恩的发现是核物理的重大突破,也预示了原子弹的可能性(虽然还有很多理论和技术的难题)。消息传到美国和英国,造成了轰动效应,原子时代就此展开。

3. 快中子,慢中子和慢化剂

粗浅来说,中子按照其运动的动能(速度),可以被分为快中子和慢中子。慢中子比快中子更容易被原子核俘获。这个结果是意大利物理学家费米无意之中发现的。意大利实验室常用大理石桌子,费米小组发现木质桌子上做中子轰击原子核的实验比用大理石桌子做实验效果好。费米发现木质桌子可以减小中子速度,从而很快得出结论:慢中子更适合被原子核俘获。核裂变现象被发现后,慢中子被证实可以增加原子核裂变的作用截面cross section。原子核核裂变产生的次级中子速度要高于用来轰击的初始中子,要让链式反应产生效果,让裂变产生的中子减速是必须的。

使中子减速的媒介被称为慢化剂,或者称为中子减速剂。水可以作为一种慢化剂,但是效果不佳,重水作为慢化剂的效果更好。然而重水稀少而贵重,匈牙利裔物理学家西拉德发现石墨也是一种良好的慢化剂。二战中德国人不知道石墨的功效,而只采用金贵的重水,为了研究核武器,在挪威制造了重水工厂,然而工厂被抵抗组织破坏了。

4. 铀和钚

第92号元素铀元素早在1789年就被发现了,浪漫的化学家用天王星Uranus来命名这个新元素Uranium。1938年哈恩发现了铀的核裂变,让这个元素变得相当著名。随后尼尔斯波尔发现,只有铀的同位素 U235(中子加质子数量为235)可以在中子轰击下产生裂变并发生链式反应,而铀的绝大多数形态——U238并不能产生裂变。要想制造原子武器,就要提炼出高浓度的U235。但是问题是,天然的U235丰度只有0.7%,如何提炼U235就成为了一个大问题。

U238不能产生裂变,但是人们发现,U238在中子轰击下变成了第93号元素,而第93号元素不稳定,会衰变成为第94号元素。第94号元素也可以产生核裂变现象,也就是说94号元素也和铀一样,可以成为原子弹的原料。随后,人们依照18世纪浪漫化学家的风格,给第93号元素取名为海王星Neptunium(镎),第94号元素取名为冥王星Plutonium(钚)。讽刺的是,冥王星已经被开除出行星的队伍了,而钚制造的原子弹依旧残留了人们对冥王星的追忆。Pu239也成为了原子弹的原料。

核裂变的原料必须到达一定的质量才可能发生链式反应,这个质量被称为临界质量。于是,一个理论上的问题是,U235和Pu239的临界质量是多少?技术上的问题,就是要解决如何从U238的大海中提炼出U235,以及如何制造提炼Pu239。

5. 核反应堆

核反应堆是一个大家都不陌生的词汇,反应堆是核电站必不可少的设施。对于重核聚变来说,反应堆是产生可控制核聚变的场所。第一个核反应堆是物理学家费米(又是他!)在芝加哥大学研发出来的芝加哥一号反应堆。核反应堆的中子慢化剂是石墨,原料是铀,同时配备了吸收中子的镉控制棒。1942年12月2日,芝加哥一号反应堆达到临界质量并引发了链式反应。这是历史上第一座核反应堆的第一次链式反应,具有重大意义。随后,反应堆技术被运用在曼哈顿计划中。

6. 曼哈顿计划的主要地点和作用

波尔说,美国为了研制原子弹,把整个国家变成了一个大工厂。虽然说得夸张了一点,但是动用十数万人的宏大曼哈顿计划确实分散在整个美国的不同地点。德国日本都无法组织这样庞大的人力物力,这是他们无法研究出原子弹的根本原因。

曼哈顿计划中最著名的,是奥本海默选址创立的洛斯阿拉莫斯实验室(Los Alamos),直接负责原子弹的研制。洛斯阿拉莫斯是奥本海默当年肺病修养的地方,地处新墨西哥州的高原上,几乎与世隔绝,当地只有一个男子寄宿学校。奥本海默把这里变成了原子弹的研究地点,一时间来自世界各地不同背景的各种大牛云集,也被人称为“诺贝尔奖集中营”。我们后面再说这个实验室。

橡树岭实验室(Oak Ridge)选址在田纳西州,该实验室主要负责提炼U235,也一度提炼Pu239。提炼U235的同位素分离方法,主要采用离心机分离法,回旋加速分离法(电磁分离法),气体扩散法,以及热扩散法,主要思路就是利用各种动力学、热力学和电磁学原理让质量不同的U235和U238分离。离心机分离法一度被认为是最好的方法,然而由于技术故障而被迫放弃。电磁分离法被称为Y-12工程,气体扩散法被称为K-25工程,热扩散法被称为S-50工程。热扩散法可以把0.7%的铀U235提炼为0.89%,然后通过气体扩散法提炼为23%,然后再经过电磁分离法提炼为89%。一共有大约50kg的89%浓度U235在1945年7月前被运输到洛斯阿拉莫斯实验室,所有U235被制作成攻击广岛的小男孩原子弹。

汉福德实验室(Hanford)选址在西海岸的华盛顿州,该实验室主要负责提炼Pu239,而负责建造大型反应堆的公司是杜邦公司。橡树岭实验室曾经造过一个小型的反应堆用来控制中子轰击U238而产生Pu239的反应,而大规模提炼Pu239在汉福德。第一个反应堆reactor B一度出现问题,中国物理学家吴健雄发现因为xenon气体污染了反应堆。改良后的反应堆工作效果良好,后来reactor D和F也分别于1944年底和45年初运转。汉福德实验室生产的钚Pu被源源不断送到洛斯阿拉莫斯。

7. 洛斯阿拉莫斯实验室关于原子弹的设计

原子弹的基本原理,就是把高浓度的裂变原料分散安装,通过高能炸药引爆,让裂变原料并和从而达到临界质量,引发链式反应并且产生核爆炸。

曼哈顿计划的原子弹构型可以分为枪式和内爆式两种。枪式构型被运用于U235原子弹,其原理见下图:

注意,以钚为原料的原子弹并不能采用枪式构造,因为钚239中含有少量的钚240,而钚240可以自发衰变,制造多余的中子,所以在枪式构型的两块亚临界质量合并中,多余的中子可以提前制造链式反应而减少钚的质量(Predetonation效应)。所以,钚弹的枪式构型被抛弃,内爆式结构取代枪式结构成为了钚原子弹的构型:

这便是在新墨西哥州引爆的第一颗原子弹三位一体和攻击长崎的原子弹的构型。然而内爆式构型最大的问题,就是要均匀引爆材料让其物质向内收缩,而物质向内收缩的动力学问题,是洛斯阿拉莫斯理论组研究的最大课题之一。这里可以提到的名字有很多,比如内爆结构的最初提出者Seth Neddermeyer,很大贡献者George Kistiakowsky,内爆气体流体动力学的研究大神Hans Bethe,Von Neumann等人。

8. 1945年的原子弹

1945年7月16日第一颗在新墨西哥州引爆的原子弹三位一体是钚弹,采用的是内爆式构型。当时美国总统杜鲁门正在德国波兹坦,向斯大林暗示了自己已经拥有了大杀器,然而斯大林反应并不大。

U235为原料的枪式原子弹并没有进行实验,因为从理论上来说,枪式原子弹要比内爆式简单,枪式的钚弹已经被放弃(瘦子构型),枪式的铀弹在8月6日被扔到了广岛,即小男孩原子弹,这是枪式原子弹的第一次实战和实验 。所以当小男孩原子弹攻击广岛的消息传回洛斯阿拉莫斯,人们的第一反应,不是问询杀伤力多大,而是感叹终于成功啦!广岛原子弹相当于15,000吨TNT炸药,造成了极大的破坏。

8月9日扔到长崎的胖子原子弹是类似三位一体原子弹的内爆式钚弹,相当于22,000吨TNT炸药,威力明显大于广岛的U弹,但是因为扔的地点不在市中心,而又由于长崎多山的地形,所以造成的伤亡反而没有广岛大。值得一提的是,这颗原子弹本来想用来攻击小仓市,然而小仓天气一直不好,加上零式战斗机起飞拦截,负责投弹的B29只能转向长崎,从而小仓躲过一劫。至于长崎原本也是多云不见地面,就在任务准备放弃的时候,长崎云层突然露出一个空隙,B29投弹员于是匆匆忙忙投弹,于是长崎就没有能避免厄运了。

一个问题是,美国投下两颗原子弹后,还可以制造多少原子弹?军方夸下海口,说9月份后十天一颗,可以原子弹下饺子,然而现在的资料表明,洛斯阿拉莫斯实验室在1945年11月之前只能提供两颗原子弹,到1946年7月十字路口行动的时候,洛斯阿拉莫斯通过手工方式一共研制出7颗原子弹。当然这是后话了,本书止于日本投降。

9. 德国和日本为什么没有研制出原子弹?

本书花了不少笔墨讲述德国和日本的原子弹发展史。核裂变最早是德国人哈恩发现的,而曼哈顿计划的初衷就是抢在德国人前面研制出原子弹。当德国投降后,美国发现德国原子弹研制只进行到相当初级的阶段,然而曼哈顿计划已经无法停止,最后只能让日本人吃了曼哈顿计划的结果。广岛原子弹“为天皇带去印第安纳波利斯重巡洋舰的问候”(这艘重巡的使命和结局可以参考尼古拉斯凯奇的电影)。

在我看来,德日没有研发出原子弹的理由相当简单,德国经历着各种大规模的战争,完全不具备美国大规模搞原子弹的经济和地理条件。至于日本,恐怕连搞到铀都很难吧?遑论提炼U235了。讨论日本为什么没有原子弹,似乎更是一个伪命题了。另外为什么书里没有提到苏联尝试的核试验呢?可能作者想把苏联的故事放到他的另外一本书里吧。

当然,还有一个有趣的问题可以让人思考,就算德国造出了原子弹,难道就赢了战争吗?我看也不可能。德国原子弹可以代替V2火箭给英国和在英国的美军造成更大的灾难,然而漫漫广阔的苏德战场上,德国能够扔几个原子弹扭转战局呢?不计伤亡的苏联红军依旧可以推进到柏林,而德国失败的历史依旧是板上钉钉。当然,毁灭的英国代表着毁灭的西方文明,这点恐怕是没有错的。

相关人物介绍:

a. 西拉德(Leo Szilard,1898-1964)

本书中大书特书的一个物理学家。从纯粹物理学的角度来说,西拉德并不是第一流的物理学家,但是在原子弹制造史上,这位老兄却是一位重要人物。这位来自匈牙利的犹太人早年在德国学习物理并获得德国国籍,1933年希特勒上台后逃离德国奔赴英国,在英国构思出“链式反应”。1938年赴美,1939年说服爱因斯坦上书罗斯福总统要求抢在德国之前发展核裂变炸弹。1940年代和费米合作制作出第一座核反应堆,提出了用石墨作为慢化剂(这比德国的重水慢化剂要便宜多了)。

然而西拉德和曼哈顿计划的负责人格罗夫斯准将不和,格罗夫斯准将给西拉德扣上“德国间谍”的帽子。虽然西拉德没有受到进一步的迫害,但是却被排除出了曼哈顿计划。另外值得一提的是,爱因斯坦虽然被美国知识界尊为大神,被西拉德当成代言人,却也被完全排除出了原子弹计划。事后爱因斯坦表示当年被西拉德忽悠签了那封写给罗斯福的信,真是肠子都悔青了。

b. 奥本海默(Robert Oppenheimer,1904-1967)

简称Oppie,美国犹太物理学家。年轻的时候赴欧洲学习物理,回美国后成为Berkeley的物理教授。美国曼哈顿工程的核心人物。1942年工程正式启动,奥本海默被格罗夫斯准将选为新建的洛斯阿拉莫斯实验室的负责人,为研发原子弹立下(组织上的?)汗马功劳,一时间万众瞩目,被称为“原子弹之父”。

然而50年代奥本海默却遭到了麦卡锡主义的迫害。因为他左翼政治观点和与美国共产党的联系(老婆兄弟都是共产党),美国因为苏联研制氢弹成功而迁怒这位曼哈顿工程的前负责人。没有证据显示奥本海默是苏联间谍,但是奥本海默就此被踢出美国核武器保密项目,从此郁郁寡欢。

c. 费米(Enrico Fermi,1901-1954)

意大利天才物理学家,贡献遍布理论物理和实验物理的诸多领域。在意大利的时候,时值量子力学草创时期,费米就硕果累累,费米分布,费米beta衰变理论,中微子,弱相互作用,慢中子,这一系列术语对于任何物理人来说都是如雷贯耳。因为墨索里尼愚蠢地追随希特勒大搞种族政策,这样一位天才为了保护自己的犹太老婆,在1938年领去诺贝尔奖后离开了意大利留住而去美国避难,这真是天亡轴心国啊!

刚到美国的费米曾向美海军部讲述原子能的潜在军事运用,然而这个意大利小矮个的话语并没有受到美国军方重视(所以西拉德只能忽悠爱因斯坦签字上书,制造名人效应了,wait,诺奖得主在美军眼里算不得名人……)。费米首先在哥伦比亚大学,后在芝加哥大学研究核反应,制造出了第一个核反应堆(芝加哥一号)。在曼哈顿工程中,费米分别在橡树岭实验室、汉福德实验室和洛斯阿拉莫斯实验室为提炼U235,提炼钚和直接制造原子弹做出了巨大的贡献。我可以这样说,费米是实际上的原子弹之父。

战后费米回到芝加哥大学任教,指导了很多学生。他是李政道的博士导师 。然而天妒英才,大概是研究辐射损害了健康,费米53岁就因为癌症去世了。

d. 格罗夫斯将军(Leslie Richard Groves ,1896—1970)

曼哈顿计划的军方负责人,出身是工程兵。美国参加二战后,Groves非常想被派到海外,然而军方让他搞原子弹计划,听说必须继续留在本土,这让这位二百多磅的胖子军人非常沮丧。Groves成为科学技术人员和美国军方的协调人。在他的协调下,原子弹研发被升级成为国家研发的最优先级别,橡树岭、汉福德和洛斯阿拉莫斯实验室相继开张,耗资20亿美元(等于今天220亿美元),动用13万人力的曼哈顿计划成为美国当时为止最大的科技项目。尼尔斯波尔说,美国为了研制原子弹,把整个美国变成了一个巨大的工厂,而这个巨大工厂的直接领导人,就是格罗夫斯将军。

e. 尼尔斯·玻尔(Niels Bohr,1885—1962)

丹麦物理学家,量子力学的精神领袖,和爱因斯坦相爱相杀的好基/友/。早年在英国卡文迪许实验室基于卢瑟福最新的原子核+电子原子模型提出了著名的“波尔模型”来解释氢原子的光谱。其他物理学家对波尔模型的修正补充导致了量子力学的诞生。波尔把研究量子力学的年轻人团结在他周围,提出了量子力学的“哥本哈根诠释”来和爱因斯坦PK。二战前夜,德国物理学家发现了核裂变现象,波尔发现苗头不对,赶紧赴美报告了德国人的新发型,很大程度上在美国物理界引起了轰动,也造成了美国对纳粹德国首先研制出原子弹的担心。波尔发现了放射性元素U的同位素238和235的区别,并意识到可以产生裂变的U235是制造原子弹的好材料。

随着二战的进行,被德国占领的丹麦对波尔来说已经不安全了。波尔逃离了丹麦,踏上了同盟国的土地。他试图在政治上刷存在感,罗斯福总统对他相当客气,然而英国的丘吉尔对波尔的政治活动嗤之以鼻。战后波尔重返丹麦,设计了自己的家族logo,其中用到了太极的图样。

f. 哈恩(Otto Hahn,1879—1968)

德国物理学家和化学家(那年头原子时代化学和物理分不清了)。哈恩最主要的贡献是在1938年和Fritz Strassmann发现了中子轰击U核的裂变现象。同盟国一时间相当紧张,从而开足马力研究原子能和原子弹,人类正式进入原子能时代。哈恩没有能够为德国的核武计划作出贡献。1944的诺贝尔化学奖颁给了哈恩,这个奖是1945年才颁布的,然而当时哈恩被盟军关押在英国,无法拿奖,一同关押的德国核物理学家们自行庆祝了一番。哈恩因为核裂变的发现独自获得了诺贝尔奖,让很多人对另外一位奥地利女物理学家Lise Meitner鸣不平。1939年Lise Meitner根据哈恩的实验结果,和她侄子Otto Frisch正式提出了核裂变fission的概念。

下面按照大致的时间顺序再写一些书中提到的人物的小传。

g. 卢瑟福(Ernest Rutherford,1871—1937)

原子核的发现者。这个新西兰人如果没有奖学金,就会和他父辈一样成为新西兰农民。奖学金让他有机会去剑桥大学师从Thomson进行原子的前沿研究,而Thomson是电子的发现者。1911年卢瑟福著名的散射实验证明了原子核的存在,也导致了波尔原子理论的诞生。卢瑟福曾在1908年就拿了诺贝尔化学奖,他很不高兴,因为他自称是物理学家。卢瑟福没有机会看到核裂变的发现,但是看到了中子的发现。

h. 查德威克(James Chadwick,1891—1974)

查德威克是卢瑟福的学生。他最重要的贡献是1932年发现了中子。虽然早就有人猜测原子核是由质子和中子组成的,然而正式用实验确认中子存在的是查德威克。在他之前,居里夫人的女儿和女婿做过同样的实验然而却和中子发现失之交臂,这是实验必须仔细检查结果的一个好例子。查德威克在曼哈顿计划中是英国组的组长。1941年,美国还对是否启动原子弹计划犹豫不决的时候,查德威克为首的英国U235报告让罗斯福总统最终下定了研发原子弹的决心。英国曾经想自己搞原子弹,一看根本没钱,只能赖着美国。此后,英国很快就失去了原子弹研究的存在感,查德威克被禁止进入Hanford实验室。

i. 海森堡(Werner Heisenberg,1901—1976)

海森堡,薛定谔,狄拉克这三个名字是每个学习量子力学的同学都绕不过的名字。海森堡帮助纳粹德国研制原子弹,然而基于资金限制和能力问题,海森堡等人并没有能够成功。战后,海森堡自称自己是纳粹高级黑,故意拖延原子弹研制,大家都不信他的这种说法。海森堡最傻的事情是在战争中向尼尔斯波尔吐露心事,造成了严重军事泄密,波尔由此把德国的原子弹研制进展告诉了美国。据说因为海森堡透露的德国核武研制进展太慢,美国认为海森堡故意麻痹波尔,给波尔透露了假情报。

j. 劳伦斯(Ernest Lawrence,1901—1958)

美国物理学家,二战前美国首屈一指的物理学家,奥本海默的好基友。劳伦斯发明的回旋加速器,成为粒子物理实验的利器。曼哈顿计划伊始,Groves准将曾经想让劳伦斯担任新实验室负责人,考虑到劳伦斯对于回旋加速器实验的重要性,这才任用了劳伦斯的同事奥本海默。劳伦斯帮助成立了伯克利的辐射实验室(今劳伦斯实验室)和麻省理工的辐射实验室,并且把回旋加速技术运用到了提炼U235上去。

证实李振道杨振宁宇称不守恒理论的吴健雄,就是劳伦斯的学生。

k. 泰勒(Edward Teller,1908—2003)

和西拉德一样,泰勒是匈牙利出生的犹太物理学家,在德国受到高等教育后远赴美国躲避纳粹的排犹主义。泰勒虽然加入了曼哈顿计划,但是他一直对利用轻核聚变的原理来造一个比原子弹更大的炸弹感兴趣,并且和洛斯阿拉莫斯理论部主任汉斯·贝特关系很差, 多亏了奥本海默的管理才能才让泰勒继续在原子弹计划中工作。泰勒偏执地坚持研发氢弹,最终在 50年代成功研制出氢弹,成为美国的“氢弹之父”。据说他侵占了别人的想法,并把氢弹研发的功劳据为己有,和很多人关系很差,而且在奥本海默案里做出对奥本不利的证词,这人很有才华,但是人品有些问题。

泰勒是杨振宁的博士导师。当年杨振宁去芝加哥大学想找费米当导师,费米不收,于是杨成为了泰勒的学生。泰勒活了很久,80年代还成为里根“星球大战计划”的幕后推动人。

l. 汉斯·贝特(Hans Bethe,1906—2005)

著名核物理学家。汉斯,看起来是纯粹的德国名字,然而他的母亲是犹太人,所以和很多犹太人一样,他也逃离了希特勒德国,于1935年来到美国,入职康奈尔大学,从此在康奈尔待到98岁去世。贝特刚来美国曾写过三篇关于核物理的review,成为了当时核物理的“圣经”。贝特对核物理有诸多贡献,其中解释太阳轻核聚变能源的工作获得了1967年诺贝尔物理学奖。贝特孜孜不倦搞科研,一直到90岁还在研究太阳中微子问题和引力波问题。在我读书的时候,他去世并不久,他的故事依旧是个传说。

贝特是轴心国向同盟国输送的最好的理论物理学家之一。曼哈顿计划中,贝特成为洛斯阿拉莫斯实验室的理论部主任,负责研究爆炸特别是内爆的流体力学理论问题。值得一提的是,参加内爆流体力学研究的人员中,还有一位大神级别的存在,那就是von Neumann。关于大神冯诺依曼,我就不单独写小传了。

m. 另外几个重要人物

下面来说几个决策层的人员。1940年成立的美国国防部科委会(NDRC)和随后演变成的更高级别的科学研发办公室(OSRD)成为当时美国进行以军事目的为主的大规模科学技术研究的直接领导层。这个委员会/办公室几乎有取之不尽用之不竭的资金,其主任是范内瓦·布什(1890—1974),直接对总统负责。布什对曼哈顿计划的展开起到了极大的推动作用。科特南(James Conant,1893—1978)是负责NDRC 炸弹燃料资源部门的主任,一度受罗斯福派遣赴英国协调美英的军事科研。科特南同时担任哈佛大学的校长长达20年(1933-1953)。康普顿(Arthur Compton,1892—1962)是美国一流的实验物理学家。和他联系在一起的物理实验室“康普顿散射”使他获得了1927年诺贝尔物理学奖。中国的吴有训曾是康普顿的学生。1941年曼哈顿计划前夕,康普顿成为开发铀项目决策层委员会的一员,并在随后的曼哈顿计划中成为重要的管理人员。虽然曼哈顿计划的功臣来自世界各地特别是轴心国的流亡人员,然而其决策权却牢牢掌握在布什、科特南和康普顿这样的美国本土人手里。而这几位的名字也高频率出现在书中。

上述是我为本书列出的纲要,算是我个人的一个读书札记吧。

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