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第九節 奧本海默——原子彈之父

  他是美國猶太人物理學家,曼哈頓計劃的主要領導者之一,被稱為美國“原子彈之父”。奧本海默的研究範圍很廣,從天文、宇宙射線、原子核、量子電動力學到基本粒子。他有辯才,長於組織管理能力,精通八種語言,尤愛讀梵文《薄伽梵歌》經典,為此自修梵文。派斯曾經說:“奧本海默是我們時代科學的偉大領袖,是本世紀最傑出的人物之一。”

  早年的求學生涯

  奧本海默於1904年4月22日出生在美國紐約。他的父母都是歐洲猶太人的後裔。他父親朱利葉斯17歲由德國移民到美國,後來成為紡織界一位相當富裕的實業家;母親愛拉·弗裏德曼是一個頗有名望的畫家,她鼓勵奧本海默接觸藝術和文學,但在奧本海默九歲時去世。正派的家庭的教育使奧本海默長成了一個“乖得令人害怕的小男孩。”

  他在5歲時回德國故鄉作了一次旅行。他的祖父送給他一批礦物標本,使得他對礦物學研究產生了濃厚的興趣,他經常花費許多時間來整理他收藏的標本並進行分類與拋光,這樣的研究持續了好幾年。他在11歲時被選為紐約礦物學俱樂部的成員,並在一年之後發表了他的第一篇論文。

  奧本海默很早就顯示出過人的才智,他把課外時間都用在向希臘語教師學習荷馬和柏拉圖的原著。據說,當他11歲時,奧本海默就曾和他的一位堂兄打賭:“問我任何問題,我都可以用希臘語回答!”

  奧本海默以10門課程全部“優秀”的成績從中學畢業。1922年秋季,他進入哈佛大學學習,學的是化學專業,在大學期間他專心學習。據認識他的同學回憶,他在哈佛的3年中,從來沒有陪一位姑娘出去玩過。因此,他隻花了3年時間就以最優秀的成績在化學係畢業。為此,父親為他買了一艘28英尺長的單桅帆船作為獎勵。奧本海默經常和他的小弟弟弗蘭克乘這艘船在海上航行,鍛煉成為一個很好的航海運動員。他愛好冒險,渴望以此來克眼自己內在的某些弱點。

  在他即將結束大學課程時,他選修了著名實驗物理學家珀西·希裏奇曼講授的一門高等熱力學。他深深地被這位教授所打動,這也使他第一次對物理學發生興趣。這門科學觸動了他心靈深處的哲學家氣質。他感到物理學不像化學那樣過份偏重於實用,而是偏重於基本理論。他曾說過:“這是一門研究自然規律與秩序的學科,它探索物質和諧地存在與運動的根源。”因此,他決定申請到英國劍橋卡文迪許實驗室繼續從事物理學方麵的研究生深造。

  1925年夏天,21歲的奧本海默進入當時國際上最著名的物理研究中心之一——劍橋的卡文迪許實驗室。由於他學的是化學專業,缺乏物理學與相應的數學基礎,他加倍努力補習這些知識。緊張的學習和工作使他患了“早發性癡呆症”,不得不到科西嘉島度假療養。經過一年的休養之後,他決定到德國哥廷根大學從事理論物理工作。

  當奧本海默還在劍橋時,他已經在量子力學方麵做了一些工作。劍橋哲學學會的學報發表過他的兩篇及量子力學若幹方麵問題的論文,這使得他的名聲先於他本人到達了哥廷根。因此當他一到,就被當看是一位已有名望的學者,被邀請參加每周舉行的師生研究討論會。在哥廷根大學,他跟隨玻恩研究,1927年以量子力學論文獲德國哥廷根大學博士學位,據稱論文發表當天,在座的評審教授竟無一人敢發言反駁。

  1927年夏,奧本海默學成歸國,先去哈佛大學,然後到伯克利加州大學和帕薩迪納加州理工學院任教。其間1928-1929年他曾又赴歐洲,先後在萊頓大學和蘇黎士大學與艾倫菲斯特和泡利一起切磋研究,其後的工作也深受泡利影響,始終矚目於物理學發展的最前沿。奧本海默的研究範圍很廣,從天文、宇宙射線、原子核、量子電動力學到基本粒子。

  年輕的激進派教授

  1929年秋季,奧本海默到達西海岸的伯克利擔任教授。不久,另一位傑出的物理學家歐內斯特·勞倫斯來到伯克利。勞倫斯是美國“回旋加速器”之父。作為理論物理學家的奧本海默與實驗物理學家勞倫斯互相配合,取得了許多極其重要的科學成就。

  與此同時,奧本海默也逐步展示出他作為一個優秀教師的潛能和素質。他的周圍總是聚集著一群才華橫溢、思想敏銳的優秀青年,伯克利逐步成為美國的理論物理中心,他培養出的年輕物理學家後來也大多成為物理學界的頂尖高手,並由此形成美國物理學界著名的理論物理學派。

  與勞倫斯相比較,奧本海默更擅長評論別人的成果,而不是自己發表獨創性的見解。他特別善於理解別人創造性思想的實質並加以發揮,所以他更願意當一名教師,而不是研究工作者。盡管奧本海默本人也作出了一些優秀的研究成果,但他從未能進入爭取諾貝爾獎金的最高水平科學家的行列。許多諾貝爾獎金獲得者坦率地承認,奧本海默是當時最聰明的科學家之一,但他缺少某種必要的氣質。“他博學多才,但不求甚解。他不願意集中精力去鑽研一個具體問題。他具有這樣的才能,但卻缺乏必要的耐心。”

  這一性格對他涉足政治起到了一定的影響。30年代,他留居德國的親屬受到納粹排猶太人的迫害;美國的經濟大衰退對他的學生畢業後的就業產生了嚴重的影響,對此他深感憤慨和不安。他說:“通過這些事件,我開始懂得人們的生活是如何密切地受到政治與經濟狀況的影響。我開始感到有必要進一步參加社會活動。”然後,正如他自己所說,當時他還沒有“任何政治信仰或政治經驗足以引導自己從事這種活動。”他經人介紹參加了許多與共產黨有聯係的組織。他還通過共產黨的渠道向西班牙內戰時各種救濟團捐款。

  1936年,奧本海默追求過一位名叫珍·泰特洛克的研究神經病學的女學生,她是一個共產黨員。1940年,他跟生物學家凱塞琳·哈利生結婚,凱塞琳是左翼份子。奧本海默的妻子、前女友、弟弟等人和共產黨有深淺不一的關係。若幹年後,因為這些關係,奧本海默被別人說成“一個相當頑固的共產黨員”,向蘇聯遞送情報,指控他犯了“叛國罪”,這是後話。

  曼哈頓計劃

  1939年4月22日,法國科學家約裏奧·居裏在英國科學雜誌《自然》上發表了一篇文章,證實核裂變過程中除了產生巨大能量外,同時每次裂變平均放出3~4個新的中子,這些中子內有一大部分可以使其餘的原子核繼續發生裂變,從而產生更多的能量與更多的中子,這樣就導致一種“鏈式反應。”在比一秒鍾短得多的瞬間,鏈式反應將產生極為巨大的能量,這就暗示了製造原子武器的可能性。

  這篇文章引起了全世界所有物理中心的注意,也受到德國法西斯的重視。德國迅速召開了高級秘密會議,決定征用全部的當時鈾庫存,加緊研製原子武器。

  這種情況引起一些富於遠見的科學家的注意。匈牙利物理學家西拉德與美國銀行家薩克斯共同起草了一封致美國總統羅斯福的信件,呼籲美國政府參加這場研製核武器的競賽。他們還爭取了愛因斯坦的簽名加以支持。羅斯福立即指示進行這項工作,但由於過於保密,經費缺乏,所有研究項目後來都陷於停頓。

  1941年9月,勞倫斯等科學家也向美國政府提出了研製原子彈的緊迫性和現實性,並且強調,如果德國人首先製成原子彈,他們就可以“主宰全世界”。羅斯福指示盡一切可能作出最大努力加快發展核武器。

  1942年1月奧本海默被聘請參加研製原子彈計劃,並被安排與布萊特共同負責研究原子彈的機理。5月,布萊特因工作無力而辭職,奧本海默單獨負責這項計劃。

  奧本海默親自挑選組織了一批理論物理學家研究和計算一些問題,幾周之內,這個小組不僅研究和整理了已有的研究成果,而且弄清楚了最後製成原子彈之前還需要經過多少步驟。人們將這些成績歸功於奧本海默的非凡領導才能。特勒認為,“奧本海默作為全組的領導人,表現出一種精明能幹、穩重而又平易近人的氣質。我不明白他是如何學會這種領導才能的。凡是過去了解他的人都為他這種變化吃驚。隻有一個政治家或行政官員才會具備這種才能。”

  不僅如此,奧本海默所固有的那種天賦,即思想敏捷、能領會別人思想而加以闡明並進行指導的能力,對他的工作同樣是非常寶貴的。研製原子彈是前所未有的事情,經常會有許多未知數提出。

  奧本海默的沉著冷靜很快遇到了挑戰。特勒在研究裂變現象以外可能發現新情況的時候,形成了“熱核武器”的新概念。他計算了裂變彈(原子彈)能達到的溫度,認為裂變彈不但能點燃氘(重氫)的聚變,而且足以使氘和氨發生核聚變。而地球的大層層內約有80%的氮氣,因此,按照特勒的計算,由裂變彈開始發生的熱量足以將整個地球的大氣層點燃,而且還有可能點燃整個海洋!

  奧本海默立即下令中止這種討論。他指定專人核對特勒的計算結果並研究其結論。他自己立即趕往密執安州會見正在度假的上司康普頓。康普頓聽到匯報後也大吃一驚。他們感到,“果真如此,的確是世界末日式的大災難!我們寧可受納粹的奴役,也不能冒全人類毀滅的風險!”兩人決定繼續進行計算,除非計算結果確實無誤地表明原子彈不可能使大氣層或海洋發生爆炸,否則決不可以再繼續研製這種炸彈。

  正當美國研製原子彈的工作進退維穀之際,1942年5月,德國已進行了一次實驗,製成了第四座原子反應堆,並證實了鏈式反應確已發生。美國總統科學顧問布什和科南特開始認識到時間的緊迫性和他們所主持的研究任務規模的龐大,於是邀請陸軍一起參加製造原子彈的工作。

  1942年6月,美國政府設置了“曼哈頓工區”,以後這項計劃就被人們稱為“曼哈頓計劃”。9月,格羅夫斯被任命為主管這項工作的準將,掌握了這項工作的領導權。格羅夫斯參觀了很多實驗室,一路西行,在伯克利會見了歐內斯特·勞倫斯,又與奧本海默探討了原子彈的前景。

  奧本海默領導的理論小組已經發現特勒在計算原子彈爆炸過程中的熱量積累時,忽略了包括由輻射而引起的熱損失,他們計算出點燃大氣層的可能性為百萬分之三,於是原子彈的研製工作繼續進行。

  根據格羅夫斯的建議,奧本海默開始著手招募關鍵性的人物。但是美國聯邦調查局聽到奧本海默可能被考慮擔任這個重要職務的消息後,立即通過曼哈頓計劃的內保安機構與格羅夫斯接觸,警告他不要讓奧本海默參加這項計劃的任何一項活動。但格羅夫斯認為奧本海默能力非凡,足以抵消他可能成為保安危險分子的風險,因此格羅夫斯讓奧本海默陪同他去選擇新實驗室的地址。

  他們提出了許多建議,查看了許多地址,但因各種原因否定掉了。最後選定了奧本海默本人建議的場所——洛斯阿拉莫斯。

  奧本海默製定了建立實驗室的計劃。1943年3月,他編出了一份詳細的實驗室人員組織表,總人數由原來的100人擴充到1500人,同時他又親自動手解決另一個主要問題——招聘科學家。

  奧本海默進行招聘工作有雙重的不利條件:他沒有獲得諾貝爾獎金這種最高獎賞作為吸引別人的資本,而且由於保安的原因在進行招聘時他又不能說明工作的內容,還必須說明參加這項工作的人必須與外界斷絕一切聯係,這樣,被招聘者會對這種朦朧的“重要的”計劃的價值感到懷疑而猶豫不決。

  這真是一件棘手的工作,但奧本海默很巧妙地進行這項工作。他首先集中精力聘請了一小批最有名望的科學家,然後再利用他們的聲譽去吸引別人。但這些科學家中有些人對於參軍問題表示擔心,他們不願意直接在軍事領導下工作。奧本海默曾和格羅夫斯商定,要動員所有招聘來的科學家參軍,他本人還曾訪問了舊金山征兵處,並辦理入伍和擔任中校的手續。

  人們對這位激進派人士居然會同意參軍感到難以理解。巴勃·威爾遜認為理由是:“他已經受高度的愛國情緒所支配,因此,他的思想已經轉變,不再對教師聯合會或西班牙退伍軍人組織感到興趣。他深信這場戰爭是推翻納粹與法西斯主義的偉大群眾鬥爭,因此他總是提到人民軍隊與人民戰爭,認為這是美國愛國運動的高潮。”

  雖然曼哈頓計劃所有領導人都支持任命奧本海默,但軍隊反情報部門認為任用他太危險。1943年1月,勞倫斯再次為他擔保,並寫了保證書:“我很高興用最美好的措詞來推薦這位智力出眾,品德非凡的人。他的人格正直是無庸置疑的。”

  然而,問題在以後的6個月裏仍未得到解決。後來格羅夫斯感到不耐煩了,簽署了一道命令:“請立即為任用J·羅伯特·奧本海默發出批準書。這個人對於本計劃是絕對不可缺少的。”隨後科南特與格羅夫斯簽署了奧本海默的任命書。

  與此同時,工程的建設工作也在迅速進行了。4月15日,實驗室正式開始工作,當天奧本海默主持了落成儀式,會上為新來的全體科研人員作了一係列介紹研究情況的報告。

  奧本海默把整個實驗室分為四個部:理論部、實驗物理部、化學與冶金部和軍械部,於是研製工作全麵展開。後來有關部門又把發展提煉純鈾的特殊方法的工作也歸並到洛斯阿拉莫斯實驗室內來進行。

  由於增加了這項任務,同時軍械部的工作量也越來越大,使得洛斯阿拉莫斯的規模又擴大了一倍。還隻在6個月之前,奧本海默還曾設想這個實驗室隻需要雇傭100人就夠了,而現在這裏的總人數已經超過3000.曼哈頓計劃在很短時間內就變成了曆史上規模最大的一項科學研究計劃之一。

  在最初幾個星期內,各條戰線都開展了工作。奧本海默從一個關鍵部門走向另一個關鍵部門,去解決各種問題。他從一開始就決心保證科學家之間盡可能自由地交換意見,現在洛斯阿拉莫斯與外界已完全隔絕了。他發現,即使在實驗室內部,在陸軍以及由它任命的保安官員中對進行這種交流還存在若幹阻力;盡管在這種情況下,至少在這個區域內,或多或少還是可以保證有一定自由的。不過,陸軍方麵堅決不同意與洛斯阿拉莫斯以外的任何研究組織進行技術討論。

  格羅夫斯非常關切間諜活動所造成的危險,他明白,當曼哈頓計劃開展起來以後,計劃的領導權不可避免地會轉移到高級科學家,如奧本海默手中,他決定以加強保安手段對計劃實施領導。

  就這樣,奧本海默從一開始就處於一種非常微妙的地位:一方麵,他是最機密的軍事研究計劃的負責人之一;另一方麵,他本人卻仍未取得保安認可,沒有涉密的權利。不僅如此,負責曼哈頓計劃的保安官員對他愈來愈不放心。奧本海默不斷地受到保安部門的審查。盡管連續不斷地監視、審查和訊問最終都沒有確鑿的證據證明奧本海默與蘇聯及共產黨員保持聯係,但一些人仍堅持認為奧本海默是一個危險人物與不忠誠分子。

  在4月15日實驗室落成儀式上,一位年青物理學家塞思·內德邁爾提出了所謂內爆式原理。將可裂變的物質加工成為空心球狀,周圍包以炸藥。當炸藥被點燃後,它迫使空心球向中心“內爆”,形成一個超過臨界質量的實心球,從而引起核爆炸。這種壓緊方式幾乎可以在一瞬間就完成。盡管這一想法受到許多科學家的質疑,但奧本海默卻站出來支持這個建議,並且提出讓內德邁爾進行這項研究工作,以便發展他的新概念。

  1943年11月,回旋加速器小組證實了鈾235的一項重要性質,即當它的原子裂變時,次級中子幾乎在十億分之一秒內全部放出,這樣快的中子釋放速度,利用槍式製造原子彈,足以保證在炸彈本身被炸碎前就已發生了猛烈的鏈式反應。這一實驗表明,采用槍式結構肯定能製成鈾彈。

  此時,特勒通過計算指出,內爆具有另一種優點,即巨大的壓力可以大大減小臨界質量,節省寶貴的可裂變金屬,因而內德邁爾的實驗受到更大的重視。1943年秋季,奧本海默決心促進內爆的研究工作,要求內德邁爾加快進度。內德邁爾本來可以在奧本海默的支持取得充分的人力與物質支援來開展工作,但由於內德邁爾缺乏領導才能,僅僅增聘6個人,實驗工作與以前一樣進行緩慢。

  奧本海默認識到:由於鈾235供應量有限,如果內爆試驗不能成功,那麽到1945年7月隻能製成一枚用槍式壓攏的鈾彈。所以,實現完全對稱的理想內爆過程是當務之急。奧本海默陷入進退兩難的境地,為了改變現狀,他聘請哈佛大學的化學家兼炸藥專家喬治·基斯塔科夫斯基作顧問,負責協調內爆技術的全部研究工作,但基斯塔科夫斯基發現他很難介入內德邁爾的工作,隻好向奧本海默提出辭職請求。

  8月初,內德邁爾報告了最近的實驗結果,他在獲得完全對稱衝擊波方麵毫無進展。於是奧本海默決定徹底改組洛斯阿拉莫斯實驗室,以便迅速攻克內爆這個關鍵。他又施展其口才說服基斯塔夫斯基,並向他許願,保證提供大量人力物力支持這項任務。基斯塔科夫斯基立即擴充隊伍,進行研究工作。考慮到基斯塔科夫斯基不擅長物理學方麵的工作,奧本海默又成立了另一個新的研製小組。

  1944年秋季,內爆式和槍式結構所用的炸藥試驗達到了高潮。在試驗地四周的峽穀中不斷響起一陣陣的爆炸聲。

  到1944年12月,科學家們試驗了真正的槍式結構武器。通過試驗表明,采用槍式結構的鈾彈毫無提前起爆的危險。因此,隻需工廠能夠生產出足夠數量的金屬鈾235,這種實用原子彈立即可以製成並交付使用。然而工廠的生產卻落後於原定進度,而且麵臨巨大的技術困難。預計到1945年8月前,不大可能生產出第一枚原子彈所需用的全部金屬鈾。

  內爆式結構的試驗也在全力以赴地進行著。直到12月14日,試驗小組改用了完全新的方法進行了一係列新的試驗,這時才第一次看到了可能獲得對稱性衝擊波的跡象。

  1944年,曼哈頓計劃在全力以赴地進行著。而奧本海默也遇到前所未有的困難,人力物力十分缺乏,他雖然得到了特種工程支隊的大力支援,但仍人手缺乏。其原因是工業界看到戰爭即將結束,軍方開始放鬆了軍事訂貨的生產,從而為內爆試驗帶來更多的困難。奧本海默還無法支付高額工資,同時,1944年漫長而嚴寒的冬季環境艱苦,有些人幹脆辭職不幹了。

  核爆炸的試驗場地要求地勢平坦,無人居住,距離洛斯阿拉莫斯不遠,以便於運送各種裝備。選址小組曾考慮過許多場址,其範圍包括從得克薩斯海流內的河流直到科羅拉多為聖路易斯山穀中巨大河丘之間的廣大地區。1944年春,奧本海默及原子彈內爆試驗選址小組成員最終選定在美國空軍的阿拉莫戈多靶場的一角作為試驗場地,這片場地有18英裏寬,24英裏長。奧本海默將實驗場命名為“三一”試驗場(基督教以聖父、聖子與聖靈為一神稱為三一聖體)。

  奧本海默成立了技術計劃組織,成為掌握了整個試驗進度的指揮部。與此同時,恩裏哥·費米利用實驗反應堆取得的鈈,第一次進行了直徑為0.9英寸鈈球的中子倍增實驗,並由測量結果推算了內爆式原子彈的臨界質量。費米給出的臨界質量數值為5公斤左右,這個數字與初期估計值相近,但比過去一般人預料的要小得多。另一位科學家路易斯·阿爾瓦雷斯也完成了為時兩年的起爆裝置發展計劃,滿足了內爆彈所要求在百萬分之一秒之內同時點火的指標。1945年1月,他報告了按照最後設計所進行的良好試驗結果。

  在遠離實驗區的一座偏僻的“奧米加”實驗室內,也成功地進行了一係列極其危險的實驗,並且得到了最後的試驗結果。臨界裝置實驗小組嚐試著用實驗方法直接取得鈾彈臨界質量的精確數值。為了達到這一目的,他們把一塊較小的氫化鈾射入一堆臨界的鈾塊中心的孔道內。小氫化鈾塊由4根軌道導引,當射入鈾塊中心之後,整個裝置在極短時間內達到臨界狀態而釋放出大約2萬千瓦功率的巨大能量。通過測量這種微型爆炸的能量輸出,可以推算得到原子彈所需鈾235的精確數量。但這種試驗是真正的核爆炸。

  另一個試驗小組也在緊張地工作著,他們在進行鈾彈臨界實驗搬到周圍的深山之中。但奧本海默似乎對這種危險的實驗特別著迷。他定期前往“奧米加”實驗室時,在進行試驗時安靜地坐著,與試驗人員討論物理問題。

  洛斯阿拉莫斯實驗室的各項研究計劃進展順利,奧本海默已有可能製訂今後5個月的逐日進度計劃,一直訂到格羅夫斯將軍指定的實彈試驗日期:7月4日。然而,內爆試驗計劃似乎尚無成功把握,同時由於透鏡型炸藥的形狀方案太多,浪費了稀缺的原材料。

  於是奧本海默不顧物理學家們的強烈反對,凍結了所有的新設計方案,以集中力量試驗兩種透鏡炸藥。他同時指示班希裏奇抽調足夠的人力去加速“三一計劃”的準備工作,並安排在5月初進行100噸梯恩梯(TNT)炸藥的模擬爆炸試驗。這一測驗的威力雖然比不上某些爆炸試驗,但卻是規模最大的一次人為爆炸試驗。為了增加試驗的效果,科學家們決定在炸藥中放入一定量的放射性物質,以便觀察一種新的現象——放射性物質的沉降。

  1945年春,部分研究工作已近尾聲,科學家們現在有時間來討論到底應當如何使用他們所研製的新式武器了。這場辨論還是由西拉德引起的。6年前,他曾與銀行家薩克斯聯名致信羅斯福總統請求研製核武器,現在,他又親自出馬撰寫了一份冗長的備忘錄,論證對原子武器進行國際管製的必要性。他指出,“我們所麵臨的最大危險,可能就是在顯示了原子武器的威力之後,導致美蘇之間的原子軍備競賽。”阻止這一軍備競賽的唯一辦法就是國際管製原子能,西拉德又一次請愛因斯坦簽上了名字。

  這份備忘錄被送交羅斯福總統,此時羅斯福身體已十分衰弱,已沒有能力考慮諸如此類的問題。1945年4月12日,羅斯福總統突然逝世。副總統杜魯門繼任,但他對曼哈頓計劃一無所知。

  4月份,洛斯阿拉莫斯的各項工作進展順利,奧本海默告訴格羅夫斯,預計到8月1日可以製成一枚實用原子彈。格羅夫斯聽後很興奮,立即前往華盛頓向新總統匯報。

  這是杜魯門第一次閱讀關於原子彈計劃的詳細報告。格羅夫斯詳細介紹了發展原子彈的整個過程及準備如何使用它的設想。他指出,自1943年之後就已將日本列為可能襲擊目標之一。當時有可靠的軍方情報估計,如果使用原子彈,可以代替美軍在日本本土登陸而取得戰爭的勝利,這樣可以少犧牲100萬人以上。

  美國隨即組成了“臨時委員會”和由康普頓、勞倫斯、費米與奧本海默組成的學術委員會,負責研討美國對原子武器的未來政策。

  1945年5月7日清晨,科學家們引爆了100噸梯恩梯炸藥,進行了“三一計劃”的演習。在同一天,德國宣布無條件投降。對於洛斯阿拉莫斯的大多數科學家來說,這個消息無異宣布了他們的任務發生了根本性的變化。他們不再是與納粹德國在發展原子彈方麵進行生與死的搏鬥,而是在為美國軍火庫研製另一種更為致命的新式武器。不過,大家仍然受到這項計劃進展的順利和涉及的精湛技術的鼓舞,繼續努力工作。

  很少有人像西拉德那樣富有遠見,能夠評價原子彈對於戰後政治形勢產生的深遠影響。多數科學家的憂慮僅僅出於人道觀念。人人都明白,必須盡可能快地結束對日戰爭。然而,除了用原子彈直接襲擊日本外,有沒有別的方法呢?例如,是否可以在使用原子彈之前事先以某種方式警告或者甚至進行一次威懾性演習呢?

  5月31日新成立的臨時委員會和所屬學術委員會舉行聯席會議,會上也討論了上述問題。奧本海默在會上起了重要作用。當時成立學術委員會的目的,是要他們能反映大多數科學家的觀點,但奧本海默以及其他委員實際上多年以來早已習慣於從政治角度考慮問題。

  首先會上集中討論在原子能計劃的各種技術與實際工作的問題,接著討論就轉向一個棘手的議題:究竟是以突然使用原子彈的方式使蘇聯人震驚,還是事先通知他們。奧本海默表示,蘇聯在科學方麵一直持友好態度,因此他認為應當爭取最好的可能性,即與蘇聯談判在原子能方麵的未來國際合作問題。總參謀長馬歇爾上將支持他的觀點,並認為事先通知蘇聯,甚至邀請他們參觀試驗並沒什麽危險,而且可能有助於消除美蘇間的隔閡。但是由於總統代表詹姆斯·伯恩斯的反對,這個建議未獲通過。

  隨後又提出了否能進行一次原子彈的威力顯示而不必真正用於實戰的問題。勞倫斯扼要地提出問題,奧本海默則深入探討了究竟有無實際可能的其他方案。他表示不相信進行一次試驗就足以使日本人承認這種武器的威力而放棄戰爭。不僅如此,如果在對目標進行襲擊前就預先發出警告,也存在許多實際上的困難。例如,原子彈可能是一個未爆炸的啞彈、日本人可能將來襲的美機擊落、也可能先把美國戰俘送到目標區,如果進行了一次威力顯示而未能使對手恐懼而投降,則永遠失去了使敵人在新武器麵前驚惶失措機會。無論如何,還有一個未定因素:究竟原子彈造成的傷亡會不會比上次大規模空襲東京的傷亡更大?

  根據奧本海默的這些意見,臨時委員會提出三項重要建議:1.對日本使用原子彈;2.目標應是周圍有居民區的軍事設施;3.在使用前不進行任何預先警告。這樣,奧本海默在這次會議上並沒有自始至終地支持科學家們在對日使用原子彈的道義方麵的主張,而完全從政治與戰術角度上考慮了這個問題。

  雖然政府的顧問們與科學家們都同樣認為未加警告的原子彈襲擊將對日本與蘇聯都會引起極大震動,但兩者的目標完全相反,科學家們所擔心的首先是這種震動的遠期後果會引起軍備競賽。但這時奧本海默仍然不同意這種觀點。西拉德在華盛頓遇見奧本海默,並向後者闡述了這種觀點。奧本海默的回答卻使人感到他根本沒有看到這種長遠的影響。他說:“你真的認為如果我們事先告訴蘇聯,然後再對日本使用原子彈,蘇聯就會領受我們的好意了嗎?”西拉德回答說:“他們無疑是會理解的。”

  4天以後,奧本海默參加了在洛斯阿拉莫斯舉行的第二次學術委員會,康普頓對委員會當時的情況與他本人所麵臨的進退兩難的困境作了如下描述:“我們想到正準備在日本登陸作戰的美國士兵們,理解到今後戰鬥還要犧牲多少美國人與日本人的生命。我們決心盡一切可能,尋求一種使日本軍國主義者能夠信服,而同時又不犧牲生命的顯示原子彈威力的途徑。我們多麽希望能找出這種方式啊!”

  在洛斯阿拉莫斯這個惱人的周末期間,奧本海默的處境也是左右為難。“我一方麵陳述了反對投擲原子彈的理由和擔心,但是另一方麵又不能不讚同這種主張。”後來他這樣追述當時這種矛盾的心情。

  對是否使用原子彈來結束戰爭這一問題能夠真正看清楚並有發言權的一個人就是奧本海默,但當時不管是由於什麽原因,他卻並未參加爭論,而隻是從實用主義的立場闡述自己的觀點。他本人在以後曾公開對6月末這次學術委員會所表現的缺乏遠見與政治上的勇氣表示遺憾——而他的這種失敗感中必然混雜著自己的悔恨:當時如果他在這個問題上能采取更多的主動,恐怕他比任何其他人都具有更大的可能性去改變曆史的進程。

  6月初,一座110英尺高的鋼架塔開始安裝,在它頂部的小棚內將安裝綽號叫“胖子”的鈈彈。洛斯阿拉莫斯采取了最嚴厲的保安措施。奧本海默與負責監督內爆式原子彈的高級科學小組最後確定了試驗日期——7月16日清晨4時。

  7月初,日本戰敗已成定局,但仍有兩個因素促使美國決定使用原子彈:一是針對蘇聯,戰爭後期,美蘇冷戰已初露端倪,美英蘇三巨頭將在波茨坦會晤,杜魯門需要有原子彈撐腰,同時,美國政府想以原子彈促使日本早日投降,以阻止蘇聯出兵中國東北並因此在遠東獲得利益;二是日本不會無條件投降。

  原子彈試爆準備工作在緊鑼密鼓地進行著。由於多年的忙碌,加上心情緊張,也許還有對原子彈前途的憂慮,奧本海默此時已心力交瘁。為使他身心不致崩潰,格羅夫斯煞費苦心地從東部請來奧本海默的密友伊西多爾·拉比來陪伴他。

  7月5日,奧本海默致電勞倫斯和康普頓,邀請他們前來“三一”試驗場。

  7月2日淩晨,經過嚴格防腐蝕、防漏水、防過熱以及防一切意外事故的、價值20億美元的鈈彈芯被從奧米加實驗室的地下倉庫內取出,分別裝入兩個特製的手提箱內,在兩輛警衛車護送下運往阿拉莫戈多的“三一”試驗場。

  早晨9時,開始裝配原子彈芯。室內氣氛極端緊張,隻要有一點疏忽,哪怕是瞬時達到臨界,不僅會使彈芯無法再用,也將使整個裝配小組成員受到過量照射而注定會慢慢地死去。奧本海默親臨現場觀看,但在此情況下他已全然無法幹預。正如在劇幕升起之時,導演對演員的演技已無能為力一樣。但考慮到他的緊張情緒會影響到所有在場的人,因而影響到工作順利進行,他被要求離開現場。接下來是把彈芯裝入彈體。當時氣氛十分緊張,奧本海默又親臨現場,他叼著煙鬥在帳蓬外轉來轉去。

  7月15日下午,奧本海默最後一次來到鐵塔上巡視。烏雲在天空飄蕩,預示著暴風雨即將來臨。他爬上塔頂,站在他從實驗裏創造出的寶貝旁邊。這件珍品其貌不揚,使人難以看出其中隱藏著如此精湛的技術奇跡。奧本海默一人獨自站立在離地100英尺高的塔頂,在被風吹得嘩嘩作響的鐵皮屋頂下,傾聽著遠處的雷鳴,細心地檢查著這第一顆原子彈。

  由於天氣惡劣,奧本海默和格羅夫斯不得不一再推遲試爆。當天午夜,奧本海默和格羅夫斯來到距爆心點10000碼的S。10000點代號為貝克爾的倒計時指揮中心,他們將在此處觀看試驗。當時曾有科學家竭力反時奧本海默親自在那樣近的距離觀看原子彈爆炸,但奧本海默還是去了。

  淩晨4時,雨停了。奧本海默決定在5時30分試爆,所有人員立即撤離鐵塔。

  5時10分,在沙漠中各處設置的擴音器響起了報時員的聲音:“現在是零時差20分。”

  已經開始倒計時。奧本海默獨自一個人在坑道內外走進走出,顯得緊張與孤僻。有一位負責管理一個緊急按鈕的科學家看到奧本海默過份緊張,想開一個小小的玩笑讓他輕鬆一下,他說:“奧比,我想很可能在零時差5秒時,我把開關一拉,然後向大家宣布——先生們,試驗不成了,都回去休息吧!你看會這樣嗎?”奧本海默並沒有被他的詼諧逗樂,反而冷笑地回答說,“你神經沒有毛病吧!”

  倒計時繼續進行。營地上的警報器拉響,人們都掩蔽到壕溝中。“十……九……八……七……”報時員忽然想到原子彈爆炸可能產生像閃電一樣的效應,因而他手中的話筒有使他觸電的危險。因此,在計報數到差一秒鍾時,他扔下了話筒然後竭盡全力地高喊:“零!”

  第一枚原子彈爆炸了。有一位科學家這樣描寫當時的壯觀景象:“此時,萬籟俱寂,忽然出現一片耀眼的強烈陽光——或者說是像太陽一樣的強光。這是一股熾熱的、無定形的白光,把沙漠邊際的小沙丘照得雪亮,仿佛要將它們全部熔化。幾秒鍾之內,光線的亮度沒有變化,然後開始減弱。我眯著眼睛,想看個清楚,大約又過了10秒左右,火球開始膨脹,同時亮度減弱,這時看起來好像用石油燃起的一片大火,其形狀猶如一個大草莓。火球由地麵緩緩上升,下麵連著一個急劇旋轉著的、由塵土構成的長尾巴。所有這一切都在一片寧靜中出現,直到幾分鍾之後,才傳來一聲巨響,我趕緊堵住自己的耳朵,但聲音仍然震耳欲聾,接著是一片隆隆的轟鳴,就像遠處有載重火車開過那樣。到現在我耳邊仿佛還能聽見這種響聲。”

  在S。10000坑道內,人們可以看到由背向爆心的出口處閃進一股強烈的陽光,從而知道原子彈已經爆炸。幾分鍾之內仍然是一片寂靜,隨後傳來了雷鳴般的巨響。奧本海默回憶道:“有幾個人笑了,有幾個人卻哭了,大多數人驚呆了,一聲不響。我心中浮上了古印度聖詩勃哈加瓦墓達中克裏希那試圖說服王子執行他使命的一句話:‘我成了死神,世界的毀滅者。’”

  當奧本海默克走出坑道來觀看巨大的火球上升時,人們紛紛向他祝賀。班希裏奇充滿著成功的喜悅,他握住奧本海默的手說:“奧比,現在我們將永世被人詛咒了。”費米自己設計了一個簡單的試驗。當他見到閃光之後而衝擊波到來之時,他撒下手中的紙片,由紙片被衝擊波帶走的距離,他估算出原子彈的威力——相當於2萬噸梯恩梯。

  這次試驗之後,許多科學家立即趕往提尼安島,把已運去的兩枚原子彈的部件最後裝配好。現在杜魯門已確信他無需依靠蘇聯就可以單獨結束遠東的戰爭,他決定在蘇聯介入遠東前迅速用原子彈迫使日本投降。

  8月6日淩晨,一架名為“伊諾拉·蓋伊”的B—29轟炸機離開太平洋上關島附近的提尼安島空軍基地,機上攜帶著一枚名為“小男孩”的鈾彈,向日本廣島飛去。9時14分(東京時間8時14分),托馬斯·弗比上校將原子彈投下。廣島所有的時鍾從此永遠停在8點15分,有很多人在瞬間被還原成基本粒子。8月9日中午12時零1分,美國一架名為“布克的車子”的飛機將一枚與“三一”試驗場上試驗完全一樣的綽號為“胖子”的內爆式原子彈又投擲在日本長崎市區。8月10日,日本致電美國同意接受無條件投降。

  8月14日為日本投降日。洛斯阿拉莫斯實驗室舉行了熱烈的慶祝活動。全美國都衷心感謝洛斯阿拉莫斯在結束這場戰爭中的卓越貢獻。杜魯門總統在公開場合稱讚這個實驗室說:“他們所完成的事業是一項曆史上前所未有的大規模有組織的科學奇跡。這個奇跡是在戰爭的重任下實現的,而且一次性成功。美國在這個史無前例的最大科學冒險事業中,投進了20億美元——最後我們勝利了!”

  曼哈頓工程是小科學向大科學發展曆史上具有裏程碑意義的事件。科學曾經以個體小規模研究為基本特征,特別是在基礎研究上尤為突出。但到了19世紀末,隨著科學的發展,出現了規模化的集團研究。相對而言,大科學是解決複雜大問題、進行大規模研究的科研組織形式,主要表現為投資強度大、多學科交叉、需要複雜的實驗設備和研究目標宏大。美國的曼哈頓工程是典型的大科學,國家在此計劃的組織實施中起到了決定性作用。這對後來世界範圍內科學技術的發展產生了重要影響。

  戰後受到迫害

  奧本海默於1945年秋返回加州工學院重新執教並投身於科學研究工作,他再度從事宇宙射線的研究,參與發現了介子,並開始對研究其他亞原子粒子產生了興趣。

  奧本海默經常流露出對曾製造原子彈的內疚。1946年3月,在聯合國大會上,他竟然脫口而出:“主席先生,我的雙手沾滿了鮮血。”這句話使杜魯門大為震怒,他後來對艾奇遜說:“不要再帶這家夥來見我了。無論怎麽說,他不過隻是製造了原子彈,而下令投彈的是我!”

  1946年夏季,美國成立了原子能委員會,並設置了一個由9人組成的總顧問委員會作為科學技術方麵問題的顧問。奧本海默當選為總顧問委員會的主席。

  在奧本海默與以他為首的委員會領導期間,在物理學方麵使美國進入了一個啟蒙時期。在這方麵有充裕的經費,精湛的設備,也有一種大發展的氣氛。

  1948年是奧本海默戰後生涯中的高峰,人們稱他為“原子彈之父”,《時代》雜誌在封麵上刊登了他的巨幅照片。各報刊還廣泛引用他的一段得體談話,其中表達了他與其他參加曼哈頓計劃的科學家的那種懺悔心情,“無論是指責、諷刺或讚揚,都不能使物理學家們擺脫本能的內疚,因為他們知道,他們的這種知識本來不應當拿出來使用。”

  奧本海默受到科學界絕大部分人的衷心尊敬,但他對核武器的這種態度已不合時宜。隨美蘇冷戰的升級及美國右翼勢力的抬頭,對奧本海默的政治迫害也迫在眉睫了。

  1949年9月,美國空軍一架屬於遠距離探測係統的飛機,在西北太平洋上空飛行時追蹤了一塊形態可疑的“雲”,在收集到的空氣樣品中發現其中含有原子彈爆炸時特有的放射性元素。接下來的追蹤分析則證明蘇聯在前不久爆炸了一顆原子彈!

  奧本海默深恐美國當局引起驚惶失措的反應,以及未經深思熟慮就草率製訂新的政策。因此他建議杜魯門趕在蘇聯之前把此消息通知美國人民,結果卻引起“政府及人民的一片近乎歇斯底裏的反應”。

  1950年1月27日,英國駐美大使館緊急通知美國政府,英國已經逮捕了原子間諜克勞斯·富克斯,後者已供認在整個戰爭期間以至戰後一直向蘇聯遞送情報。富克斯曾在洛斯阿拉莫斯的專利委員會內負責登記工作,因此,人們相信蘇聯必定已經知道有關裂變彈與超級彈的全部重要機密。杜魯門立即召見國務卿艾奇遜,國防部長約翰遜和利連撒爾。見麵後,杜魯門問道:“俄國人能製成氫彈嗎?”三人都點頭說:“是的,他們能。”杜魯門說:“那我們別無選擇,隻有幹下去。”隨後他指示原子能委員繼續研製各種原子武器,包括所謂氫彈或超級彈。

  就這樣,奧本海默所竭力爭取的中止軍備竟賽的局麵就壽終正寢了。杜魯門的決定不僅打開了熱核軍備竟賽的大門,而且改變了美國政府內部的各派力量平衡。

  蘇聯研製原子彈成功並且很可能已經掌握了美國超級炸彈研究工作的最新情報這一消息在美國產生巨大影響,以麥卡錫為代表的一場對“共產黨員”的血腥迫害開始了,奧本海默也未能幸免。

  1950年5月,一位名叫西爾維亞·克勞奇的夫人指控奧本海默早在1941年就主持召開過一個稱為“特別班的共產黨小組最高決策會議”,奧本海默因此受到聯邦調查局的審問。奧本海默幾年來在政府係統得罪了一些要人,還有原子能委員會的一些人,這些人開始指責甚至誣告奧本海默是危險分子。他甚至被懷疑為間諜富克斯的同謀犯。

  1950年6月底,奧本海默自動退出總顧問委員會。

  1952年秋季,美國試爆了第一顆氫彈,它的威力竟為廣島原子彈的500倍!直徑為1英裏的整個埃盧吉拉伯島在一瞬間化為烏有。這一結果使科學家驚愕不已。

  1953年11月,美國國會兩院聯合原子能委員會的執行主席威廉·博登在對奧本海默的檔案進行審查後,致信聯邦調查局局長胡佛,指控奧本海默非常可能是一個相當堅定的共產黨員,是蘇聯間諜。胡佛立即將報告轉呈總統艾森豪威爾。艾森豪威爾在和施特勞斯商議後,下令禁止奧本海默再接觸任何秘密資料,並指定保安審查委員會審理他的案件。

  1954年4月12日,“原子彈之父”奧本海默出庭“受審”,地址在原子能委員會辦公樓2022號房間,盡管保安委員會主席戈爾登·格雷在開始說明“這次活動完全是調查,其性質不是審訊”,但這次審查實際上變為一場對叛國罪的審訊。奧本海默充滿自信地回答每一個詰難。他的許多同事、朋友以及其他認識他的人出庭作證,其中一些人冒著被控告的危險為他辯護。

  但也有些人是昧著良心作證,格羅夫斯因怕受牽連作了含糊的證詞,特勒則明確表示奧本海默不可信任,建議不批準給他保安許可證。當特勒離開證人席後,他走到奧本海默麵前,伸出手說:“我很抱歉。”奧本海默說:“在你剛才講了那一番話之後,我不明白你現在這話是什麽意思。”特勒的證詞是對奧本海默的致命一擊,他的卑鄙做法引起了科學家們的公憤,他本人在以後和很多年內因此而被摒斥在科學界之外。

  6月12日,尼科耳斯在給原子能委員會的報告中,作出了“奧本海默博士的清白不能肯定”的結論。

  不久,施特勞斯等4名原子能委員會成員,讚同通過了禁止奧本海默接觸任何機密的決定。另一名原子能委員會成員,物理學家史密斯提出了反對意見,他在報告的最後寫道:“我得到的結論是,雇傭奧本海默將不會給防務和安全造成危險,相反將會很明顯地與國家安全利益相符合,我希望看到,奧本海默的更多服務將繼續加強美國的力量。”

  奧本海默為美國的核研究和防務等問題服務了12年,並立下了汗馬功勞,最後背上一口“安全問題不清白”的黑鍋,被迫離開了美國政府的高級職位。

  晚年生活

  奧本海默在1954年10月重新當選為普林斯頓高級研究所所長。普林斯頓當局在研究所內設立一處賓館,專門用來招待前來訪問奧本海默的客人。奧本海默成為一個經常出去訪問,同時也經常接待很多來訪者的著名人物。聯邦調查局也隨之撤銷了對他的24小時監控。

  肯尼迪繼任總統後,奧本海默的地位有了很大的改善。1962年一次宴會上,原子能委員會主席西博格問他是否願意申請召開另外一次安全聽證會來恢複名譽。奧本海默回答道:“在你有生之年,我是不會重提此事了。”他在政府中工作的朋友們隻好另想辦法來為他恢複名譽。最後決定由原子能委員會授與他一年一度的恩裏科·費米獎。

  1962年11月22日白宮宣布肯尼迪總統將在一周後親自出席授獎儀式,但不幸當天下午肯尼迪遇刺身亡。12月2日,授獎儀式在白宮舉行,繼任總統約翰遜作了簡短的講話,說他“代表美國人民”授予奧本海默榮譽狀、獎章以及5萬美元的支票。奧本海默則說:“總統先生,您今天來為我頒發費米獎,表現了您的仁慈和勇氣。依我看來,這對我們國家是一個好的預兆。”

  這一天恰好是艾森豪威爾下令對奧本海默進行保安審查的七周年差一天的日子。

  1965年,奧本海默患了肝炎,他的健康正在嚴重地衰退。1966年他又患了喉癌。6月時,他隻能拄著拐棍勉強行動,但他仍出席了普林斯頓大學學位授受儀式,接受了名譽學位。榮譽狀中讚揚他為“物理學家和水手,哲學家和騎士,語言學家和廚師,喜愛美酒和名詩。”

  1967年2月18日晚,奧本海默與世長辭,享年62歲。

  
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