书城传记告诉你一个爱因斯坦的故事
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第21章 原子弹之父

用一个大圆圈代表我学到的知识,但圆圈之外是那么多的空白,对我来说就意味着无知。而且圆圈越大,它的圆周就越长,它与外界空白的接触而也就越大。由此可见,我感到不懂的地方还大得很呢。

——爱因斯坦

(一)

1939年9月,希特勒挑起了第二次世界大战,使无数平民死于战火。希特勒宣扬极端的复仇主义和种族主义,实行法西斯专政,对犹太人进行残酷的迫害。第二次世界大战期间,德国法西斯残杀的犹太人多达600余万。

战火就像草原上的大火一样,迅速燃烧到整个欧洲,但此时爱因斯坦在普雷斯顿家中的生活还算平静。海伦小姐将爱因斯坦夫人的责任承担起来,每天要照顾爱因斯坦的生活起居,对于一些不速之客同样予以阻挡。

这年,玛雅来到普雷斯顿看望她的哥哥。另外,爱因斯坦的儿子汉斯夫妇和他们的两个孩子:伯纳德和小艾弗林,也一起来到普林斯顿爱因斯坦的家中。汉斯当时正在加州大学工程系担任教授。

早在1933年的时候,爱因斯坦到美国是以观光客的身份入境的。后来,他急于想成为美国公民,但根据移民法的规定,他必须先在某处外国土地上向美国领事提出申请。因此,爱因斯坦就前往英国的百慕大,在那里向美国领事申请。但从百慕大回到美国之后,他还需要等上5年才能拿到美国国籍。

1940年,在爱因斯坦的生命中是具有决定性的一年,对他的女秘书海伦及继女而言也是一样,他们都顺利地通过了考试,正式成为美国公民。

对爱因斯坦来说,他绝不会再盲目地信仰他的国家——不论他的国家是对还是错。身为欧洲人,他比许多土生土长的美国人更清楚地看出侵略国的阴影正缓慢但却肯定地笼罩在他们所选定的猎物上。这也令爱因斯坦的恐惧感与日俱增,因为他亲眼目睹了日本在中国东北的侵略暴行:意大利占领了无助的阿比西尼亚;法西斯主义者和纳粹干预西班牙:德国占领了捷克……

同时,爱因斯坦也感到不解:为什么美国及欧洲其他民主国家对这些动乱都袖手旁观?

有一次,他问一位美国高级外交官,为什么美国不以商业抵制的方式阻止日本对中国的侵略?

“因为日本对我们的商业利益太重要了,”外交官说,“我们的许多位大商人都坚持出售石油和废铁给日本。”

爱因斯坦无法想象,一个爱好自由的国家竟然会将战略物资出售给侵略者,这让他很惊讶。

同时还有人提醒他,抵制某个国家及拒绝购买它的货物,其实就等于是不宣而战。爱因斯坦已经不再像以前那样,积极宣扬他的和平主义了,但他仍然相信,战争是人类的最大祸害。他也知道,现在再不抵抗,就太迟了。

当爱因斯坦读到从挪威到苏联的一些非战斗人员遭到屠杀的新闻时,当他想到欧洲那些优秀的领袖们正在集中营中受难时,他开始相信,暴力一定要用暴力来对付,否则,一切善良的人类就会从地球上消失。

一群比利时年轻人曾问爱因斯坦,如果比利时参加战争,他们是否应该拒绝参战?这位曾经的“反战”领袖却断然宣传,他们应该为祖国的自由和和平而战。

(二)

在1905年时,爱因斯坦就曾表示,能量可以转化为质量,而质量也可以转化为能量。就在他发表这一声明的33年之后,这项理论成为铀制造的基础,并导致原子弹的发明。

其实早在1921年爱因斯坦在布拉格讲学时,就曾接见过一个非见他不可的年轻人。这位不知名的年轻人对爱因斯坦说:

“教授先生,您提出了一个伟大的公式:E=mc2,希望可以发明一种巧妙的机器,能把物质中那亿万个原子所蕴藏的能量统统释放出来,到那时候……”

“年轻人,不要激动,现在还不到谈这件事的时候……”爱因斯坦打断了他的话。

因为在当时,物理学还没有发展到这个地步,即将E=mc2应用到实际当中。大多数物理学家都认为,将原子中蕴藏的能量释放出来,那也许是100年以后的事情了。有人甚至说,那永远都不可能实现。

时间发展到1938年,在德国的威廉研究所里,奥托·哈恩博士和莉兹·迈特纳博士正共同从事着有关铀的研究。他们正在做一种实验,想用中子来冲击原子,造出比铀更强大的放射性元素。

当实验进行到最重要的阶段时,迈特纳获悉她已经被纳粹党徒列为迫害对象,于是逃到了瑞典,并将已完成的原子分裂理论发表出来。

这篇发表的文章题为《论铀在中子轰击下形成的碱土金属的认定及其行为》。在文章中,迈特纳公布了一个奇特的结果:被中子轰击过的铀中出现了镭。铀是门捷列夫元素周期表中的第92号元素,而镭是第88号元素。这是怎么回事?

其实当实验出现这样的结果时,哈恩也不能解释;而迈特纳则多多少少地认识到,这是中子轰击铀原子核将其分裂成为两个放射性裂片,同时释放出了巨大的能量。她意识到了这一实验无比巨大的意义及其问题的紧迫性。迈特纳毫不怀疑,这一实验或早或迟必然会将人类送到地狱中去,因为她亲眼看到那个优秀的德意志民族正在加紧建立统治世界的毁灭性机器。

于是,当迈特纳一到瑞典,就立刻将她在实验中所发现的全部细节写成报告,并发表在瑞典的一本科学杂志上。同时,她又给她的外侄——在哥本哈根的杰出原子物理学家玻尔手下工作的弗里斯博士拍了一份电报,将这一重要发现告诉他。

弗里斯意识到这一消息的极端重要性,于是在柏林重新做了一次实验,结果完全一样。他将这种现象称为“核裂变”。随后,他将这一消息拍电报告诉了美国的费米教授。

费米在哥伦比亚大学也做了这一实验,结果与哈恩的实验结果完全一样。

面对实验结果,费米教授惊呆了。铀的链式反应就是炸弹!它的威力,比普通的炸弹不知道要高出多少倍。可能在一瞬间,千千万万的生命就会被炸成灰烬。而如果让希特勒和墨索里尼拿到这样的炸弹……

费米教授不敢想下去。

这一天,正当爱因斯坦拿着迈特纳发表文章的那本杂志浮想联翩时,玻尔找到了爱因斯坦。他昨天才赶到纽约,今天一大早便搭长途汽车来到普鲁斯特拜访爱因斯坦。

然后,玻尔激动地向爱因斯坦讲述了弗里斯博士告诉他的消息,以及迈特纳博士对这件事的正确解释。

爱因斯坦听着玻尔激动的叙述,陷入了沉思:难道那根本不可能发生的事就要变成现实了?他想到了那个在布拉格遇到的年轻人。

1939年1月26日,费米在华盛顿理论物理学家会议上,当着爱因斯坦和玻尔的面说出了这样一个想法:假如在击碎的原子核内部除了分裂出两个半个之外,还飞出一些中子来,结果会怎样?

其实费米的推测已经晚了,在1月20日时,约里奥·居里夫妇已经发现在原子核裂变时伴随着中子的存在。

30日,这份报告在巴黎科学院的《报告》上发表了。后来得知,在哥伦比亚大学工作的匈牙利移民、爱因斯坦以前的学生里奥·希拉德在实验室也同样发现了这一点。并且他还发现,每次核分裂飞出去的中子还不止两个。就算放出三个中子,那么这三个中子再引起铀核裂变,靠这种链式反应就可以使铀的裂变一直进行下去,使存在的铀核全部进入裂变过程。这样在一刹那,亿万卡的热量就将冲腾出来,凶狠无比……

这一消息很快就传播开来,并在国内外引起巨大的反响,同时也让希特勒终于认识到了它的重要性。于是,他动员200多名德国最伟大的科学家继续进行哈恩的实验。

幸运的是,德国纳粹最终也没有能力制造原子弹,这也是人类的幸运。后来,德国在苏联的前线战败,希特勒和他的将领觉得他们再也不能将庞大的财力和人力投入到哈恩和迈特纳所创立的研究工作上了,因为他们急于制造战争所需的武器,根本没有时间充分协助德国科学家们研究这项新的、可怕的力量。

(三)

为了能够在希特勒之前研制出原子弹,费米等人准备将这件事报告给美国政府,希望美国政府能够有所行动,比如建立实验室,召集科学家对这一现象进行集中研究,甚至可以早于德国制造出原子弹。

但是,如果将这件事向陆军或政府官员提出,那将是一种不聪明的做法,因为这些官员很可能会斥责他们是不切实际的大学教授。

于是,费米与另外两名物理学家在1939年8月的一个早晨一起离前往普雷斯顿拜访爱因斯坦,希望劝说爱因斯坦向美国总统罗斯福直接写信报告。

“我写信给罗斯福总统有用吗?我们并未谋面。”爱因斯坦有些迟疑。

“整个美国的每一个人都认识并尊重您,总统当然也知道您的成就,听说他对您还很仰慕。如果您肯写信,必然会立刻受到重视,不管总统有多忙!”费米说。

事情看来已经发展到了紧要的关头,如果德国人有足够的时间,必然会研制出原子弹,从而使纳粹所向无敌。到那个时候,所有人类都将生活在希特勒的残酷统治之下,那岂不是太残忍了?

想到这里,这位满头白发的科学家俯身在书桌上,拿起他的笔,开始写下他一生当中最重要的一封信:

总统阁下:

我从费米和希拉德的手稿中获悉了德国最近的工作,使我预感到不久的将来铀元素会变成一种重要的新能源,这一情况的某些方面似乎要加以密切注意。如有必要,政府方面应立即采取行动。因此,我相信我有责任请您注意下列的事实和建议。

最近4个月来,通过约里奥在法国的工作以及费米和希拉德在美国的工作,已经有几分把握知道,在大量的铀中建立起原子能的链式反应会成为可能,由于会产生出巨大的能量和大量像钡一样的元素。现在看来,几乎可以肯定,这件事在不久的将来会成为现实。

这种新的现象也可以用来制造炸弹,并且能够想象——尽管还不确定——由此可以制造出极有威力的新型炸弹来。只要一个这种类型的炸弹,用船运出去,并使之在港口爆炸,很可能会将整个港口连同它周围的一部分地区一起毁灭。但要在空中运送这种炸弹,很可能会太重。

……本人获悉,德国政府已经禁止从其所吞并的捷克运出铀了。德国政府何以采取这样迅速的行动,可以从下面这一事实中获得了解:德国外交部副部长的儿子冯·维茨泽克已被派往柏林威廉皇家实验室研究所工作,他目前就在该研究所内从事着美国关于铀的研究。

您的诚实的阿尔伯特·爱因斯坦

信件写好后,该如何将这封绝密的信件交给总统本人,而不至于遭到延误呢?后来,他们找到了一位送信的使者——纽约市的亚历山大·萨克斯,他与总统身边的官员有所接触。

即便如此,爱因斯坦的信件仍然经过两个月后才到达罗斯福总统的手中。

经过一番思考后,罗斯福总统最终采纳了爱因斯坦的建议,动员全美国的学者,并由政府提供大量的资金和物质,让他们从事有关原子弹的研究。这就是历史上着名的“曼哈顿计划”。

(四)

1942年12月2日,费米教授终于成功地做成了铀的连锁反应。紧接着,原子弹的研究和制造工作便开始紧张地进行着。美国政府在奥克利治设立了一个秘密的大工厂,员工多达7万余人,使奥克利治成为一个人口达十数万的城市;又在汉福特设立了一个铀的分离工厂,在洛斯阿莫斯设立了一个炸弹制造厂。

1945年夏天,爱因斯坦像往年一样,在纽约州萨兰纳克湖畔的别墅里度假。8月6日上午,爱因斯坦到茶楼吃茶点,秘书海伦在楼下等他,脸色阴沉。

爱因斯坦没有注意这些,吃完后就叼着他的大烟斗朝自己的沙发走过去。

海伦看了爱因斯坦一眼,低声说:

“今天早晨,一架B29轰炸机在日本的广岛投下了一颗原子弹。这是无线电刚刚播放的。”

“Oweh!”爱因斯坦喊了一声。

那是德语“真糟糕!”爱因斯坦一着急,随口就说了句德语出来。

爱因斯坦愣愣地站在原地,双脚好像钉在了地上一样。海伦走过来,扶他到沙发上坐下。

爱因斯坦坐在那里,就像一尊石像一般,一动不动。在他思想的大海中,风暴来临了。

两天后,日本长崎又遭到第二颗原子弹的轰炸。

据战后资料显示,费米等人当初对希特勒研制原子弹的担忧是没有根据的。在战争期间,妄图以“闪电战”和常规武器夺得“最后胜利”的希特勒在急需“神奇武器”时,他们的财力已经枯竭了。正如海森堡在报告中写到的那样:

1942年夏天,德国主管部门决定不再研制原子武器。这一决定使参加原子能研究的物理学家们免于承担道义上的重大责任。否则,一声令下,就会迫使他们制造原子弹。

就这样,德国的原子弹研制实验并没有像美国想象的那样进行。

“假如在那个时候,1939年,我知道德国人还不能制造原子弹,我是不会向罗斯福总统提这个建议的。”

爱因斯坦后来对一位来访的原子物理学家说。他似乎感到,这笼罩在世界人民心头的阴影,广岛和长崎的灾难,他也是有责任的。

由于爱因斯坦的质能关系式E=mc2奠定了原子弹理论的物理基础,而他给罗斯福总统的信又使美国的原子弹研制工作得以启动,因而人们开始将爱因斯坦称为“原子弹之父”。