害怕落後-奧本海默擊敗納粹的原因

奧本海默擊敗納粹成功研製原子彈的曆史事件,今年夏季的電影大片"奧本海默"做了很好的權釋。這要從量子力學的問世說起。物理界的理論和現實告訴我們四種看不見摸不著的力統治著一切,滲透到宇宙的每一個角落,大到是太陽質量千億倍的黑洞,小到被更小的粒子"膠"合在一起的基本粒子,無所不在,它們分別是引力,電磁力,強作用力和弱作用力,後兩種是量子力學的"勢力範圍",存在於微觀世界中,在它們的"背景"下原子結構發生裂變或聚變都釋放巨大能量。在納粹之前的德國愛因斯坦以他的相對論得出E=MC^2,到了1938年12月,在納粹統治下的德國物理學家用中子轟擊原子,得到核裂變的重大發現,愛因斯坦的公式有了用武之地,根據裂變時的質量喪失算出釋放的能量,計量單位是千萬噸級TNT。

超過臨界質量的鈾235發生鏈式裂變反應,釋放巨大能量的瞬間(0.016秒)讓空氣燃燒出一個"大泡"(直徑約300米),這之後向上升起形成著名的蘑菇雲。

核裂變讓當時的物理界沸騰了,敏銳的理論物理學家們,嚴格地講是量子力學學科的物理學家們,像德國的海森堡和美國的奧本海默,都意識到鏈式反應產生的原子裂變在規模放大後(scaled-up)將成為巨大的炸彈,軍事用途不言而喻,電影中有奧本海默閃現這一靈感的精彩一幕。1939年希特勒入侵波蘭,同盟國與德國開戰,二次大戰正式打響。在那樣的背景下,核裂變自然受到交戰雙方的關注,誰率先研製出原子彈誰就會穩操勝劵,讓對方成為階下囚。耳聞目睹納粹暴行,作為猶太人後裔的奧本海默深感希特勒拿到原子彈的可怕,已來到美國定居的愛因斯坦也上書羅斯福總統陳述原子彈的必要。於是,美國的"曼哈頓計劃"應運而生,奧本哈默本人也成了領導這個計劃的物理學家。

奧本海默之所以能在短短的三年裏擊敗納粹率先成功研製人類第一顆原子彈,有下列幾個因素。

(一)奧本海默的洞察力和人格魅力。他自稱"新民主黨人",有很強的自由主義和反法西斯傾向,反映到他個人的性格是對弱者的同情和幫助。人緣好,成了他統領曼哈頓計劃眾多科學家及其工作人員的不可或缺的特質。而且,奧本海默有極強的危機意識,電影中有這麽一個情景,他在說服好朋友拉比(另一位優秀的猶太物理學家,後來的諾獎得主,醫用核磁共振的發明者)參加曼哈頓計劃時,這樣說到"I don't know if we can be trust with such a weapon, but I konw the Nazi can't"。間接道出了他對納粹掌握原子彈的害怕。也正是出於此,他和曼哈頓計劃的總負責人格羅夫斯將軍一起爭分搶秒,終於成功研製出原子彈。

奧本海默在幫助封裝第一顆原子彈

另一方麵,自由主義助長了奧本海默天真的一麵,以至於沒有遠離共產主義和極左思潮,更沒有潔身自好,讓人抓了小辯子,使他這個戰爭英雄,原子彈之父,美國的普羅米修斯成了小人嫉妒和麥卡錫主義的受害者。

(二)美國的戰爭動員能力,資金,人員,和場地等無人能比。看過"奧本海默"的人都記得這樣一幕,在原子彈試爆前,格羅夫斯對奧本海默說"三年,二十億美元,4000人,如果(試爆)失敗我們就完蛋了",這四千人還隻是在新墨西哥洛斯阿拉莫斯的研製人員,如果包括田納西州橡樹嶺鈾礦和漢福德的鈈礦以及提純,建造新城鎮等,人員遠遠超過五十萬人。

(三)正如奧本海默在電影中所提到的那樣,希特勒的反猶太狂妄,不但將量子力學歸於猶太斜說,而且使很多優秀的德國猶太科學家為躲避納粹迫害而逃往美國,其中最為著名的是愛因斯坦。當時,美國的量子力學剛剛起步,這些造詣深厚的德國猶太物理學家在曼哈頓計劃中挑起了大梁。如果一切均等納粹德國少了這些人並不會失去製造原子彈的優勢,但對想趕在希特勒之前造出原子彈的美國來說他們卻是雪中送炭。

(四)戰爭初期納粹德國的進展出奇地順利,將領們發明的"閃電戰"結合飛機,坦克,和機械化步兵,所到之處如入無人之境,被入侵的國家紛紛投降,讓希特勒覺得根本不需要虛無縹緲的原子彈。到了二戰後期,由於蘇聯的參戰,戰爭逐漸陷入泥潭,常規武器的生產已經捉襟見肘,更別說動員全國的人力物力去研製原子彈了。

美國和英國人員在拆除鈉粹德國的小型實驗核反應堆(1945)

(五)納粹德國科學家一直在小規模範圍內摸索鏈式反應到產生原子彈的條件,使用的是重水而非石墨,用電影中奧本海默的話說是"They took a wrong turn",犯了方向性錯誤, 所以,"We are ahead",奧本海默一直來的擔心得到了緩解。另一位在該項目上的德國科學家在計算中發生錯誤,而且他們的頭目海森堡做事慢慢騰騰。後來的曆史學家甚至懷疑他們是有意拖延,但至今沒有確切證據。

從羅斯福總統和政府高層聽從愛因斯坦的建議,實行曼哈頓計劃,到美國軍方不拘一格降人才,任命左傾和有共產主義嫌疑的奧本海默擔任項目主任,說明認識到問題的嚴重和可怕,擔心落後挨打做出"應激"反應。在戰略上美國大多是後發製人,等人欺負到頭上了才想辦法應對,而研製人類第一顆原子彈卻是想極力先發製人。其實不矛盾,美國在技術上總是搶先一步,有的甚至搶先很多步,有了這些優勢才有後發製人的資本,即所謂的你有你的千條計,我有我的老主意。

向日本廣島投下原子彈"小男孩"的B-29轟炸機Enola Gay。這顆原子彈是槍膛引爆型,即利用常規炸藥向核彈中心的非臨界質量元素射入另一快非臨界質量元素,二者相遇達到或高於裂變臨界質量,觸發鏈式反應使原子核一分為二,同時釋放化學爆炸物無法比擬的巨大能量。


這是我們在2019年10月去新墨西哥的聖達菲(Santa Fe)度假,順道去洛斯阿拉莫斯國家實驗室參觀,在那裏的博物館拍到的兩顆原子彈外形複製物。前麵的是原子彈"小男孩"(Little Boy )(鈾235,槍膛式引爆),當量為15萬噸TNT;後麵黃色的大家夥是原子彈"胖子"(鈈239,Fat Man) (向心塌陷式引爆),當量為21萬噸TNT。

就目前來說,美國又到了一個曆史性時刻,要麽落後要麽奮力向前,又找到了對手有了"參照點",如果沒有意外一切又開始起飛,讓對手疲於奔命。回顧過去幾十年,冷戰結束美國成了唯一的超級大國,禁不住悠哉悠哉起來,軍事基地一個個地關閉,刀入鞘槍入庫,搞起了"全球化"不遺餘力,自由主義泛濫,大發憐憫,把凍僵的毒蛇揣進懷裏,把上樹的本領教給猛獸,挖個大坑自己跳了進去。好在浪子回頭金不換,痛定思痛,美國軍事技術領先的橋頭堡仍在,美國軍方正在全力推進針鋒相對的優勢打擊能力,並動員一切所能實現之。拜登政府包括總統本人在全世界合縱連橫,編織一張大網,可以說美國人從夢裏醒來感到了一絲涼意,於是"曼哈頓計劃2.0"在進行中,比如一個叫"複製者"(Replicator,大批量生產AI自主噴氣無人機)的項目正在展開。

夏日電影-IMAX70mm和奧本海默 

灣區野生動物與非洲塞倫蓋蒂 




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