㈠ 德國是怎樣開始研究原子彈的
20世紀20年代,美國的一些優秀青年,如拉比、奧本海默等紛紛到了英國、德國和丹麥等歐洲國家,求教於當時世界上一些著名的物理學家,如盧瑟福、玻爾、玻恩、海森堡等,在他們的指導下,學習與原子和原子核有關的現代物理學。待學成之後,他們懷著振興美國物理學研究的雄心,帶著最新的量子力學、原子物理和核物理知識回到自己的故鄉。這些新知識和新發明就像16世紀西班牙航海家搶來的金子一樣稀奇與珍貴,給自己的祖國帶來巨大而又令人吃驚的利益。
1932年是一個不尋常的年份,在那一年的2月,發現了中子;11月,羅斯福當選為美國總統;次年的1月,希特勒當上了德國政府的首腦。30年代,希特勒的反猶太和反現代科學的政策,給美國送來了一大批歐洲優秀的物理學家,如弗蘭克、費米、維格納等,使美國的現代物理學,特別是核物理學的研究隊伍日益壯大。
1939年1月,玻爾應邀去普林斯頓高級研究院訪問。弗里施在他臨行前倉促從瑞典趕回來,告訴他鈾可能裂變成了兩塊。玻爾把這一消息帶到了美國,立即引起了轟動。當時弗里施正在丹麥做實驗,以證實他們的解釋。玻爾的兒子奧格通過電話給玻爾通報了弗里施已經看到裂變碎片產生的大電流信號的消息。
玻爾立即和普林斯頓的惠勒合作研究核裂變的機制。他們提出並在理論上證明,只有鈾-235才會在吸收中子後發生裂變。玻爾懷疑鈾-238吸收中子後會變成一種更重的元素,這個元素也可能會產生裂變。玻爾還提醒,鈾-235在裂變時可能會產生兩個以上的次級中子。他們的文章在1939年9月公開發表。
核裂變的實驗立即在美國的很多實驗室被重復和證實。隨之而來的是對裂變過程的進一步研究和對裂變生成元素的鑒定,許多科學家不久就分別獨立地證實了法國約里奧·居里小組的發現:鈾元素在裂變時能產生多於一個的次級中子。這一發現使物理學家們想到了原子核的鏈式反應:一個中子引起一個鈾原子核裂變,而裂變產生的更多中子又引起更多的裂變,因而形成連鎖反應。原子核在這個反應過程中,釋放出巨大的能量。
當核物理研究發生突變時,希特勒發動的戰爭也發生了躍變。1939年3月6日,德國軍隊開進了捷克斯洛伐克。物理學家們不僅看到戰爭的變化,也看到原子核裂變釋放的巨大能量可能會對戰爭產生的影響。當世界上最大的鈾供應國捷克斯洛伐克落入德國人的手中時,他們不能不為此擔憂。因此,他們立即以自己的方式作出了反應,西拉德就是其中最為重要的一位。
利奧·西拉德,匈牙利物理學家,生於1898年。他在青年時代就飽受政治動盪之苦。在希特勒掌握政權以後,西拉德先到了維也納,在那裡呆了6個星期,又到英國去了。西拉德具有驚人的才能,他能根據今天的事實,用演繹法來預測明天的事變,他認識到,奧地利遲早是要被納粹佔領的。
1933年秋,在英國物理協會年會上,盧瑟福爵土在發言中指出,凡是談論大規模地取得原子能的人,都是「胡說八道」。西拉德後來回憶說:「他的講話使我考慮了這個問題。1933年10月,我的腦海里出現一個想法,就是說,如果能找到一種元素,它吸收一個中子並發射出另外兩個,那麼就可以實現鏈式反應,首先我覺得鈹可以是這種元素,後來又覺得是某些其他元素,包括鈾在內。但是由於種種原因,我沒有進行臨界試驗。」
早在1935年,西拉德就向許多原子科學家提出了這個問題:他們是否認為應該理智地、起碼是暫時地停止發表他們的工作結果,並且要考慮到他們的研究有著嚴重的、甚至是危險的後果。他所詢問的科學家之中,大多數拒絕了他的建議。在當時,原子堡壘被攻下來的希望似乎是沒有可能的,而西拉德卻已經在談論如何處理戰利品了。由於這一「過早的擔心」,他所得到的聲譽是「荒唐」,即,沒有做第一步和第二步,而竟考慮做第三步和第四步的事情了。
1939年4月末到7月末,西拉德和他的朋友們一直苦思,怎樣以最好的方式讓美國政府了解原子研究工作的巨大意義,以及它們對軍事技術可能產生的影響。
1939年3月,費米請求哥倫比亞大學研究生院主任皮格勒姆給美國海軍軍械部部長、海軍上將胡珀寫一封信,請求他同意利用費米在華盛頓美國哲學學會作報告的機會,與費米見一次面。3月17日,費米拿著皮格勒姆的介紹信去見胡珀。皮格勒姆在信中以用於學術討論的謹慎口氣寫道:「鈾可能成為一種每磅可以釋放出比通常炸葯大100萬倍的能量的爆炸物。我自己的感覺是,這種可能性是很小的。」在會見中,費米同胡珀討論了製造原子彈的可能性,但是,費米的話對這位海軍上將並沒有產生多大的影響。胡珀只是禮節性地會見了他,希望費米能及時地把他們的研究結果轉告海軍。
費米在給海軍科學家作報告時,提到了用慢中子實現可控核反應和用快中子實現核爆炸的可能性,他說:「然而,不可能對目前存在的實驗數據作出任何精確的預言。」費米的報告引起了海軍實驗室一些在為潛艇尋找新動力的科學家的興趣,他們也開始了鈾分離和核裂變方面的工作。但是,海軍不願意提供用於核研究的經費。這種態度,無疑是給費米等科學家們的頭上潑了一瓢冷水。
正當西拉德等人為怎樣引起政府機構對核裂變的注意而傷腦筋時,他們得到了秘密報告說,「第三帝國」正在德國政府支持下順利進行製造原子彈的工作。由此可見,他們的最壞設想已經得到證實了。
通過秘密渠道傳到美國物理學家那裡的最新消息說,德國人已經採取了堅決行動,他們突然禁止從他們所佔領的捷克斯洛伐克出口鈾礦石。歐洲另一個有儲備鈾的國家是比利時,它是由剛果的鈾礦產地中得到這種金屬的。現在,西拉德正在想方設法來保護這種具有重要戰略意義的金屬,不讓希特勒奪去。可是,美國政府還一直沒有認識到鈾會有什麼軍事價值,這種稀有金屬當時幾乎全部用來製造鍾表盤上的發光字碼和用於陶瓷工業。
形勢越來越明朗了,德國正在從事製造原子彈的工作。西拉德這時意識到,必須得到美國政府的支持,以遏制德國的核計劃。