【7.16】第一顆原子彈爆炸背後的四個人

今天是2018年7月16日

這是饅頭說第 273 篇文章

在人類科技進步史上

每一個「第一次」都讓人振奮不已

但這個「第一次」

卻同時讓人充滿忐忑，乃至恐懼

【今日由頭】

1945年7月16日

人類歷史上第一顆原子彈爆炸

 1 

1945年7月16日，凌晨5點30分。

美國新墨西哥州阿拉默多爾空軍基地附近的沙漠地區，忽然出現了一道強烈的閃光。

這道閃光在照亮了方圓60多平方公裡的地區之後，形成了一個巨大的火球。再接下來，這個火球又變成了一個巨大的蘑菇雲，瞬間就上升到了3000米的高空。

在出現閃光的中心位置，一座30多米高的鐵塔，瞬間被高溫蒸發。而當時得到的數據是，這次爆炸產生的威力，相當於2000噸TNT炸藥。

此時此刻，在14公裡以外的觀察哨所裡，400多名軍事家和科學家在看到了這場爆炸之後，心裡五味雜陳。

大家當然有喜悅之情，因為這場耗資巨大，投入無數人力和物力的實驗，終於成功了。

但在場的很多科學家心裡更多的是忐忑：

這次爆炸產生的威力，比他們原先預計的結果還要至少大10倍以上，這也就意味著在戰場上，這樣的一顆炸彈殺死數萬人乃至數十萬人，將根本不是一件困難的事。

這顆實驗成功的炸彈，就是全世界第一顆原子彈。

作為人類文明史上從來沒有出現過的駭人武器，原子彈從無到有的過程，充滿了各種曲折離奇乃至驚心動魄的故事。

限於篇幅，今天，我們只講與此有關的四個人。

 2 

第一個人，叫沃納·海森堡。

他是一個擁有純正日耳曼血統的德國超級天才。

海森堡

海森堡24歲就發表了第一篇關於量子力學的論文，隨後提出了著名的「不確定性」，奠定了整個量子力學的發展研究方向。31歲時候，海森堡就獲得了諾貝爾物理學獎。

而他還有另一個特殊的身份：德國秘密研製原子彈的「鈾俱樂部」總負責人。

事實上，從任何角度看，德國都是當時最有可能研製出全世界第一顆原子彈的國家。

1939年初，全世界第一篇發現鈾原子裂變現象的論文，就是德國化學家哈恩（他後來因此獲得了諾貝爾化學獎）和物理化學家斯特拉斯曼發表的。「鈾裂變可以用來製造威力巨大的炸彈」這一想法，很快就得到了希特勒的認可。1939年，德國就開始了製造原子彈的研究——必須指出的是，當時全世界只有德國一個國家認識到了這一點並付諸實施。

當時的德國確實擁有太大的優勢了。

首先，德國當時的化工與重工業實力在全世界處於一流行列；

其次，德國當時在捷克斯洛伐克佔領著世界上最大的鈾礦；

第三，德國當時在挪威擁有最先進的重水生產系統。

而除此之外，最最關鍵的是，德國擁有當時最稀缺的條件：人才。

從1901年到1932年的31年時間裡，德國有33名科學家獲得諾貝爾獎，而英國只有18人，美國更是只有6人。

當然，希特勒的種族主義和排猶政策使得大量的科學家離開了德國，在納粹上臺的第一年，就有2600名科學家被迫離開了德國，其中包括20多名諾貝爾獎獲得者。但即便如此，德國依舊能依靠所謂「純日耳曼血統」的超一流科學家團隊來對抗全世界的精英。

看看參與「鈾俱樂部」的那些德國科學家吧：勞厄(1914年諾貝爾物理學獎獲得者)、波特(1954年諾貝爾物理學獎獲得者)、蓋革(蓋革計數器的發明者)、魏扎克、巴格、迪布納、格拉赫、沃茲等等等等，包括當時屬於「大神」級別的海森堡。

勞厄因為研究「X射線在晶體中的衍射」而獲得1914年諾貝爾物理學獎。值得一提的是，勞厄一直反對納粹強權，主張科學與政治分開。事實上，「鈾俱樂部」中有不少科學家參加的目的只是為了科學研究，俱樂部在成立之初是一個科學研究交流的俱樂部。

但是，德國卻最終沒有研製出原子彈，甚至連門徑都沒摸到，這是為什麼？

原因自然有很多，包括樂觀的希特勒當時認為憑藉常規武器就能徵服全世界，進而對原子彈的研製並沒有給予太大的支持。但在這件事的整個過程中，一個人還是發揮了至關重要的作用。

這個人就是海森堡。

應該說，海森堡在前期工作中的領導是卓有成效的，但在進入關鍵部分時，他發現了一個令人沮喪的數據：如果要造出德國人想要的原子彈，那必須要從天然鈾礦中分離出至少幾噸最關鍵的鈾235——但是，天然鈾中同位素鈾235的豐度僅0.72%，如果要分離出幾噸的話，那所投入的資源將是一個天文數字。

海森堡如實將這個情況通過別人匯報給了希特勒，沉迷於速戰速決的希特勒對這項研究工作頓時意興闌珊。直到1942年，德國研製原子彈的進展還和盟國大致相當，但在此之後，失去元首支持的德國科學家們就幾乎停止了研發。

直到1945年8月6日，美國人在廣島投下了人類第一顆用於實戰的原子彈後，當時已經被捕的海森堡大吃一驚，甚至認為這是美國人的一個騙局。

但是，事實的真相很快促成德國人找到了海森堡當初的錯誤所在：

由於他沒有將中子擴散率計算在內，導致他認為需要的鈾235被提高了好幾個數量級——事實上，只需要十幾公斤鈾235就足夠了。

鈾裂變的示意圖

之後，海森堡還發表過一份聲明，暗示德國科學家其實早就意識到了核武器的巨大殺傷力，進而陷入了道德上的困境，所以有意識地誇大了製造原子彈的難度。

但是，這份聲明引起了包括美國科學家在內的很多人的不滿，認為他在撒謊。

海森堡到底是不是不希望納粹製造出原子彈，所以故意點錯了「科技樹」？這個爭論其實直接關係到海森堡在二戰期間究竟扮演什麼角色。但是，現在依舊沒有明確的答案，所以被稱為20世紀人類科學史上的「海森堡之謎」。

戰後，有一次海森堡有機會和當初那批製造原子彈的科學家會面，而那些科學家居然無人願意與海森堡握手——因為他是幫納粹製造原子彈的人。而海森堡自己也覺得大為驚奇——造出殺人武器的不是我，是你們啊！

無論如何，海森堡是當初最有可能領導研製出第一顆原子彈的人，但他失敗了。

 3 

接下來說第二個人，他叫阿爾伯特·愛因斯坦。

他是一個出生在德國烏爾姆市的猶太人。

愛因斯坦

應該說，原子能應用和開發的理論基礎，就是愛因斯坦的「狹義相對論」奠定的，所以在這一點上稱他為奠基人之一，也不為過。

不過，愛因斯坦對第一顆原子彈問世最大的功勞——儘管他後來非常後悔——還是他牽頭給羅斯福寫了一封信。

1939年初，丹麥的「大神級」科學家波爾通過某種渠道，得知了德國已經開始研製原子彈的確切消息。憂心忡忡的他立刻就趕到了美國，把這個消息告訴了流亡在美國的美籍義大利裔物理學家費米和匈牙利物理學家齊拉德等人。大家一致認為：一旦納粹搶先造出原子彈，那對整個人類文明而言就是一場巨大的災難！

為此，齊拉德開始向美國政府官員遊說，希望美國能搶在德國之前研製出原子彈。但由於這方面的理論在當時實在過於超前，而齊拉德的「咖位」又不夠，所以美國政府並不認為德國人搶先研製一個什麼炸彈有什麼大驚小怪。

那麼如果請一位「大咖」去說呢？齊拉德想來想去，想到了自己的好友，也就是「超級大咖」愛因斯坦。

齊拉德他們的觀點得到了愛因斯坦的支持，於是，在1939年8月2日，齊拉德起草了一封信，然後愛因斯坦用自己的名義直接寫給了當時的美國總統羅斯福：

尊敬的總統閣下：　

我讀了費米和西拉德近來的研究工作手稿。這使我預計到，元素鈾在最近的將來，將成為一種新的、重要的能源。考慮到這一形勢，人們應當提高警惕。必要時，還要求政府方面迅速採取行動。因此，我的義務是提請你注意下列事實：在不遠的將來，有可能製造出一種威力極大的新型炸彈。

……

為此，我建議，請授權一位你所信任的人士，使他可以非正式地和各政府機關聯絡，經常向他們報告全部研究情況，並向他們提供建議，特別是要努力保證美國的鈾礦供應。同時，和有關人士及企業界實驗室建立接觸，來促使實驗工作加速進行。

                                                                                                        您真誠的

                                                                                             阿爾伯特·愛因斯坦

愛因斯坦那封著名的信件

但是，羅斯福一開始也沒當回事——製造一顆聞所未聞的所謂「原子彈」，聽上去太遙遠，也太困難。

就在愛因斯坦發出第一封信之後的一個月，德國閃擊波蘭，第二次世界大戰在歐洲戰場上的大幕正式拉開。

眼看德國在西歐勢如破竹，心急如焚的愛因斯坦在1940年的3月，又給羅斯福寫了第二封信，勸他一定要抓緊。

這一次，羅斯福當真了。

1941年12月6日，在羅斯福的推動下，美國正式制定了代號為「曼哈頓」的絕密計劃，羅斯福賦予這項計劃以「高於一切行動的特別優先權」——不惜一切代價，搶在德國之前，造出人類歷史上第一顆原子彈。

但是，一件令人費解的事發生了：

作為當時全世界最頂尖的物理學家，同時也是研製原子彈的倡議者，愛因斯坦卻被完全排除在「曼哈頓計劃」之外。

其實，在「曼哈頓工程」一開始圈定的31名科學家名單中，愛因斯坦的名字赫然在列。但後來，他的名字卻被圈掉了。因為，他沒有通過FBI的「政審」——他們懷疑愛因斯坦有共產主義傾向。

當時進入「曼哈頓工程」的廠區，都要接受嚴格盤查

早在1932年愛因斯坦準備移民美國時，對愛因斯坦「與很多共產主義者有聯繫」的指控材料就被交到了聯邦調查局局長胡佛案頭上。愛因斯坦差一點因此連移民美國的資格都被取消。而愛因斯坦被排除在「曼哈頓計劃」之外的用意也很明顯——怕他將絕密情報洩露給蘇聯人。

那麼愛因斯坦自己想加入「曼哈頓工程」嗎？其實也未必。不僅如此，愛因斯坦，包括當初最積極的齊拉德，後來都成為美國研發原子彈的最堅決反對者。

1945年4月初，當二戰結局幾乎已經塵埃落定的時候，羅斯福總統辦公桌上又出現了一封愛因斯坦的信，以及隨信附上的齊拉德寫的備忘錄。但這次來信不是催促原子彈的研製，而是請求總統下令——立刻停止原子彈研究的所有工作。

愛因斯坦的理由是：從1945年的世界局勢來看，德國的威脅已經不復存在，那麼當初要求研製原子彈的理由也不存在了。正相反，美國如果繼續研製下去，很可能會引發全世界的核武器競賽，進而有毀滅整個人類的風險。

科學家的想法，還是太天真了。

他們已經撩撥起了一個國家想掌握一門獨家核心武器的野心，而一項已經投了幾十億美元下去的工程，說停就停，怎麼可能？

愛因斯坦覺得自己的擔心在1945年8月6日成為了現實。

廣島原子彈爆炸時的場景

當廣島成為人類歷史上第一個遭受「核爆」的城市後，愛因斯坦從《紐約時報》一位記者那裡知道了慘狀。他感到極度震驚：

「我現在最大的感想就是後悔，後悔當初不該給羅斯福總統寫那封信……我當時是想把原子彈這一罪惡的殺人工具從瘋子希特勒手裡搶過來。想不到現在又將它送到另一個瘋子手裡……我們為什麼要將幾萬無辜的男女老幼，作為這個新炸彈的活靶子呢？」

於是，愛因斯坦成了當初倡議研製原子彈，但後來被排除在外，最後又極度後悔的一個人。

 4 

該說說第三個人了，他叫羅伯特·奧本海默。

他是一個出生在美國的德裔猶太人——和前兩人一樣，也是一個超級天才。

奧本海默

奧本海默的父親是一名紡織富商，母親是一名畫家。他從小就接觸文學和藝術，尤其愛好詩歌。但他考入的卻是哈佛大學化學系，並只花了三年時間就以「榮譽學生」的身份畢業了。然後，作為一個對文學和藝術著迷，本科讀化學的人，他又到了劍橋大學攻讀理論物理，最後以量子力學論文獲得了德國哥廷根大學的博士學位——據說在論文答辯當天，在座的評審教授沒有一人敢發言反駁。

當愛因斯坦被排除在「曼哈頓計劃」之外之後，軍方主持該計劃的雷斯理·格勞維斯少將第一個想到的技術負責人，就是奧本海默。當時奧本海默在加州伯克利分校任教，因為喜歡讀梵文的《薄伽梵歌》，正在自學梵文。

奧本海默接受了邀請，成為了「曼哈頓計劃」的首席科學家和技術總顧問。他願意參與的理由與愛因斯坦他們一樣，希望能早日結束戰爭，但作為一個科學家想親眼目睹原子能會被利用到何種程度，這種好奇心也是巨大推動力。

不過，奧本海默一開始錯誤估計了形勢，認為只要6名物理學家和100多名工程技術人員就足夠了。

但事實上，「曼哈頓計劃」在巔峰時期共有53.9萬人參與，常年維持10萬人以上的規模，美國為此投入了25億美元，可以說是傾舉國之力了。就拿分離鈾235來說，儘管海森堡錯估了一顆原子彈需要的鈾235的數量，但即便只是分離出十幾公斤純鈾，美國也為此建立了電磁分離廠，光這筆開銷就投入了3億美元以上。

橡樹嶺的電磁分離設施代號為Y-12，這是第一期工程施工時的情景

當然，由於「曼哈頓計劃」的絕密性，當時只有12個人知道全盤計劃。絕大多數參與這個工程的人，根本不知道自己在造原子彈——事實上，即便當時和他們解釋世界上存在這樣一個東西，他們也無法理解。

田納西地區一個「曼哈頓工程」的廠區正在興建，但沒人知道自己在造原子彈

1945年，當第一顆原子彈成功試爆之後，作為主持人的奧本海默在短暫的興奮之後，卻陷入了驚慌失措。對他而言，他無法承受那種在《薄伽梵歌》裡描寫的感覺：「現在我變成了死神，世界的毀滅者」。

等到人類第一顆用於實戰的原子彈在廣島投下之後，奧本海默心中的內疚感越來越強烈。別人稱他為「原子彈之父」，但他作為美國代表團成員在聯合國大會上公開宣稱：「我的雙手沾滿了鮮血」。

儘管投下原子彈的並不是奧本海默本人，但面對記者，他說：

「無論是指責、諷刺或讚揚，都不能使物理學家擺脫本能的內疚，因為他們知道，他們的這種知識本來不應當拿出來使用。」

然而，奧本海默面臨的麻煩，遠不止心裡愧疚那麼簡單。

在任命奧本海默為「曼哈頓計劃」負責人時，美國的情報部門就提出了強烈的反對，理由是奧本海默在1936年追求過一位叫泰特洛克的女學生，而對方是一名共產黨員。奧本海默後來的妻子凱薩琳也是左翼分子，所以他本人和共產黨淵源很深。

從1950年開始，美國「麥卡錫主義」盛行，奧本海默毫無懸念地被盯上了。沒多久，他就被指控與共產黨人合作，包括包庇蘇聯間諜，反對製造氫彈等等。1953年12月，奧本海默被懷疑是蘇聯的代理人，被以「他早年的左傾活動和延誤政府發展氫彈的戰略決策」為罪狀起訴，這就是當時轟動一時的「奧本海默案件」。

包括愛因斯坦在內的150多名科學家聯名抗議對奧本海默的審訊，愛因斯坦還多次在《紐約時報》上登報抗議，但奧本海默最終還是被剝奪了參與原子能研究的「安全特許權」。

奧本海默

儘管在1963年，甘迺迪總統決定為奧本海默平反——授予他原子能方面的最高獎項「費米獎」（就在頒獎前10天，甘迺迪被刺殺，獎是由繼任的詹森頒發的）。但儘管名譽恢復，直到生命終結，奧本海默都沒有被恢復參與美國原子能研究的權限——他本想將研究核能推動國際合作和世界和平。

所以，奧本海默是一個主持並完成製造原子彈，但最終卻被排除在外的人。

 5 

終於輪到最後一個人了，他叫哈裡·S·杜魯門。

和前三個人不同，杜魯門是個純種的美國人。同樣不同的是，他不是科學家，他是一個總統。

杜魯門

1945年4月12日，美國歷史上唯一一位做了四任總統的富蘭克林·羅斯福病逝在第四任的任期上，作為副總統的杜魯門在一片質疑的目光中宣誓成為總統。

新上任的總統萬事纏身，所以直到4月24日，美國陸軍部長史汀生和「曼哈頓計劃」工程區司令格羅夫斯中將才來到了白宮的總統辦公室，向杜魯門通報了已經接近尾聲的「曼哈頓計劃」。

雖然之前身為副總統，但這也是杜魯門第一次完整了解這樣一個令人咂舌的計劃——聽完匯報之後，他直接癱坐在了椅子上。

事實上，留給杜魯門可以品味的時間並不多，因為這項工程完全是他的前任羅斯福留下的「遺產」。當他還沒怎麼搞懂核裂變為什麼可以用來造「超級炸彈」的時候，第一顆原子彈已經在新墨西哥州的沙漠中試爆成功了。

科學家只是負責製造原子彈，而政治家，接下來將決定如何使用它。

為了等候原子彈試爆成功的消息，杜魯門有意推遲了參加「波茨坦會議」的時間——在那個史達林和邱吉爾都參加的峰會上，還有什麼比原子彈爆炸成功更能體現美國的國力，震懾其他的對手？

所以在波茨坦會議期間，杜魯門是有點忐忑的。尤其是7月16日這天，他顯得非常焦慮，直到收到了來自國內的兩封秘密文件。

第一封文件，是格羅夫斯將軍發來的：

「手術上午完成，後續診斷仍在繼續，但結果非常理想，甚至超過了預期」。

第二封是史汀生發來的，就一句話：

「嬰兒圓滿誕生了。」

於是，杜魯門就成了那個事先完全不知道原子彈存在，然後忽然就擁有了原子彈的人。

波茨坦會議中的史達林、杜魯門和邱吉爾

成竹在胸的杜魯門隨即在史達林面前有了更多的底氣，他向那位指揮紅軍一路向西攻克柏林，正準備東徵日本的蘇聯最高領導人有意無意地透露：

「我們剛剛實驗成功了一個威力巨大的武器。」

杜魯門說得含糊，固然有保密的需要，但也是因為他自己也不知道原子彈的威力究竟有多大，所以也只能含糊其辭。

當時聽到這句話的史達林面部沒有任何表情，只說了一句話：

「是嘛，那就好好用來打擊日本人吧。」

杜魯門以為史達林沒有領悟到他的意思。但他不知道的是，史達林之前通過蘇聯情報網掌握的關於原子彈的各方面情報，包括「曼哈頓計劃」在內，可能要比他這個美國總統還多。

白天不動聲色的史達林，晚上回到住處就打電話問責蘇聯原子彈研發工作的負責人，要求儘快造出蘇聯自己的原子彈。

1945年8月6日，人類第一顆用於實戰的原子彈在日本廣島爆炸。

1945年8月9日，第二顆在日本長崎爆炸。

1949年8月29日,蘇聯第一顆原子彈試爆成功。

1952年10月3日，英國第一顆原子彈試爆成功。

1960年2月13日，法國第一顆原子彈試爆成功。

1964年10月16日，中國第一顆原子彈試爆成功。

如愛因斯坦等人所料，人類世界開始進入核競賽。

【饅頭說】

在美國芝加哥大學的校園內，有一個特別的時鐘。

這個時鐘只有鐘擺，沒有任何機械結構，全靠人力撥動。而整個錶盤上，也只有在左上方15分鐘的區域有刻度——也就是接近12點的地方。

這個簡單的時鐘，卻有一個讓人心頭一凜的名字——「世界末日鍾」（Doomsday Clock）。

在1945年第一顆原子彈試爆成功後，那些參與研製的美國科學家，加上17位諾貝爾獎得主，共同創辦了一份《原子科學家公報》的雜誌，用來推動核能為世界和平服務。在1947年，這本雜誌的創辦者們設立了這樣的一個時鐘，並將初始指針放在了23點53分的位置——一旦指針指向12點，那就意味著核戰爆發，人類毀滅。

在過去的71年裡，「世界末日鍾」根據世界當時形勢的變化，曾被多次撥動。在1953年和2018年，「世界末日鍾」曾被撥到了23點58分，那是有史以來最近的時刻——離世界末日只有2分鐘。

1953年那次，是因為美國和蘇聯相繼試爆氫彈成功，世界籠罩在一片核陰雲之中。

2018年那次，《原子科學家公報》給出的理由是：美國總統對於核武器和氣候變化的多次不合適言論，以及美國引起的緊張局勢。

這其實是件很有意思的事：人類自己親手發明了核武器，然後又心驚膽戰地時刻提醒自己，這個東西將隨時毀滅人類文明。

但是，最讓人擔心的是，這種擔心絕不是多餘的。

根據2017年瑞典公布的統計數據，雖然經歷了多輪銷毀，當今世界依舊存在14935枚核彈頭。按數量排列，第一名俄羅斯擁有7000枚，第二名美國擁有6800枚，法國300枚排名第三，中國以270枚的數量排名第四，之後依次是英國215枚，巴基斯坦140枚。

但又何須千枚核彈頭？只需要幾十枚，爆炸以及由此引來的包括核子冬天在內的一系列反應，就足以毀滅全人類。

在整個「世界末日鍾」的歷史上，指針被調撥到離12點最遠的一次，是1991年，指針被撥到了11點43分的位置。那是因為在那一年，美蘇籤訂了首輪削減戰略核武器的協議。

但即便如此，距離人類毀滅也只有17分鐘而已。

願世界和平。

本文主要參考來源：

1、《光榮與夢想——1932~1972美國敘事史》（威廉·曼徹斯特，中信出版社）

2、《海森堡和德國原子彈計劃》(北歐志願兵，鐵血網）

3、百度百科「奧本海默」詞條

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