惠勒與美國核武器之路
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前幾天我們聊了于敏與我國氫彈研製的故事，今天我們再來說說美國的。不過，今天我們並不打算介紹美國的原子彈之父奧本海默，也不打算介紹氫彈之父愛德華-泰勒，而是要介紹一位對原子彈、氫彈研製都至關重要的人物，他就是約翰-惠勒。
惠勒
1911年7月9日，惠勒出生於美國佛羅裡達州。惠勒的父母都是圖書管理員，這讓全家都多了一份不常見的書卷氣：惠勒的二弟、三弟都是博士。惠勒本人更是才華出眾，不到22歲就成為了物理學博士，隨後師從哥本哈根學派的創始人、丹麥物理學家尼爾斯-玻爾。再之後，他來到普林斯頓大學工作，直到退休。
惠勒的一生豐富多彩，故事層出不窮。也許我們還不能稱他為最頂級的物理學家，不能和玻爾、費曼、狄拉克等人相提並論，但說他是1.5線的超一流物理學家則是完全沒有問題的。在學術方面，惠勒專注於核物理、恆星演化機制等領域，大名留在了「布雷特-惠勒過程」、「惠勒-德維特方程」、「哈裡森-惠勒」方程之中。在教學方面，惠勒更是堪稱桃李滿天下，多年來，他親自執教大一、大二的物理課程，而且先後指導了46位博士生。其中最有名的當屬諾貝爾獎獲得者、大物理學家理察-費曼。另外，2017年諾貝爾物理學獎獲得者，對引力波探測做出巨大貢獻的基普-索恩，也是惠勒的學生。在科學傳播方面，惠勒發明了「中子減速劑」、「量子泡沫」、「蟲洞」、「單電子宇宙」等名詞，現在這些名詞已經成為了專業術語。而至於最有名的「黑洞」一詞，嚴格來說，雖然不是惠勒首創，但也是由他在講座中使用後，才迅速普及開來的。
基普·索恩
可見，無論從哪個角度看，惠勒雖然談不上大神級別的人物，但說是半人半神，也無可厚非。我們暫且撇開這些不談，以後有機會再說，現在讓我們回到今天的主題，那就是惠勒與美國核武器研製的往事。
1939年，玻爾來到美國開會，有人問他：鈾在裂變的時候，為什麼會同時放出高能量的快中子和低能量的慢中子？這個問題看似簡單，但卻難住了玻爾等一眾物理學家。在和惠勒交談後，玻爾突然意識到，慢中子可能來自於鈾235，而快中子則應該來自於鈾238。由於最常見的鈾同位素是鈾238，所以快中子要比慢中子多得多。就此，他們倆合寫了兩篇論文，頭一篇正發表於1939年9月1日。
這一天是極不尋常的一天，當天，納粹德國對波蘭實施了閃電戰，第二次世界大戰由此全面爆發。
當時的美國奉行中立政策，所以，身處象牙塔中的玻爾與惠勒，仍在孜孜探求裂變的基本問題：裂變是怎麼產生的？其機制是什麼？對這些問題的痴迷，是他們完全忘卻了，或者說根本不願意去想核裂變顯而易見的應用，那就是製造威力空前的炸彈。同時，在奧本海默那邊，這哥們也沒這樣去想，當時他研究的是中子星和黑洞，這些宇宙中的玩意兒和核武器就相距更遠了。
但是，虛假的和平與寧靜，很快就被現實打破了。1941年12月7日，日本偷襲珍珠港。美國迅速從中立走向戰爭，普林斯頓大學也不再是一個世外桃源了。
很快，惠勒就收到並同意了「曼哈頓工程」的邀約。一個多月後，惠勒來到了位於芝加哥的曼哈頓工程冶金實驗室，開始設計核反應堆。後來，它又被調到了位於華盛頓州哥倫比亞河畔的漢福德，以首席科學家的身份，主持設計和製造了世界上首個用來生產鈽的反應堆。幾年後，這個反應堆的產品被填進了一顆炸彈中，然後扔到了日本海濱城市長崎的上空。
1945年，廣島和長崎的兩聲巨響，在美國核物理學界引發了難以言表的震動。鏈式反應只是一個科學現象，但眾多的優秀學者卻利用它製成了炸彈，而且還真的殺掉了這麼多人，這個事實讓很多參與曼哈頓工程的物理學家的內心深處，充滿了痛苦和迷茫。比如奧本海默就認為：如果原子彈進入了交戰各國或那些準備交戰國家的軍火庫裡，那麼人類詛咒洛斯阿拉莫斯和廣島這個名字的一天，遲早將會到來。
這種矛盾和悔恨的心理，在很多物理學家身上都有體現。但是，惠勒不一樣，他並不這樣想。
事實上，惠勒當初同意加入曼哈頓工程，態度是十分堅定的。這不僅僅是因為他愛國，其中還有一個別人想不到的原因，那就是他的二弟約瑟夫。此時，約瑟夫已經應徵入伍了。前面我們說了，約瑟夫也是一個博士。雖然他研究的不是物理學，但以他的智力自然了解他大哥所從事的工作。他知道惠勒曾與玻爾一起研究核物理，也知道原子在裂變時能夠釋放出難以想像的巨大能量，這個能量足以摧毀一座城市，當然用來結束戰爭也是足夠的。所以在1944年夏末，已經被派往義大利前線廝殺的約瑟夫給惠勒寄了一張明信片，上面只有兩個單詞：Hurry up！快點！
收到明信片後，惠勒自然是竭盡全力地加快工作進度，他認為，前景很光明，差不多明年夏天，原子彈就可以造出來了。果不其然，1945年7月，第一顆原子彈在美國新墨西哥州爆炸成功。惠勒心想：希望還不是太晚。但他不知道的是，約瑟夫早已在佛羅倫斯附近的一個山坡上陣亡了。
美國首顆原子彈爆炸成功
得知噩耗後，惠勒受到了很大的刺激，他說了下面這番話：回過頭看，我非常傷心。為什麼我會首先以物理學家，然後才以公民的角度來看待核裂變呢？為什麼我沒有先以公民，再以物理學家的角度看待它呢？簡單查記錄就知道，約2000萬-2500萬人在二戰中死亡，並且大多數是在後幾年死的。戰爭每縮短一個月，就可能多拯救50萬-100萬人的生命。我弟弟約瑟夫也可能會活下來，他是1944年10月在義大利戰役中死去的。假如二戰轉折的那一天不是1945年8月6日，而是1943年8月6日，那該有多大的不同啊。
不論怎樣，人死不能復生，好在原子彈的橫空出世，推動了二戰結束的進程。本以為世間就此太平了，沒想到冷戰接踵而至了。
1949年9月，一架美軍氣象飛機在例行巡航時，在日本附近的高空中收集到了大量的放射性塵埃。進一步的分析無可爭議地表明，蘇聯已經炸響了他們自己的原子彈。
這個晴天霹靂，讓美國朝野上下震驚地幾乎跳了起來。很快，原子彈掩蔽部在各地開工搶建，學校組織學生們進行防原演習，而由於「原子彈間諜案」牽扯到了蘇聯，由參議員麥卡錫掀起的反共浪潮更是在政府、軍隊、媒體和學界中猖獗一時。所謂的共產主義者被大肆清除，就連奧本海默最後都被剝奪了安全許可，失去了政府的信任。
此時，在曼哈頓工程中表現出色，曾經首創內爆構型設計的物理學家愛德華-泰勒，走到了美國核舞臺的中央，他請求當局儘快啟動氫彈的研發工作。實際上，在曼哈頓工程期間，他就執著於所謂的超級聚變炸彈的設計，只是無人附和而已。但此時已是鬥轉星移，情況大不相同了。如果能開發出氫彈，理論上，氫彈的威力上限是無窮大，那麼蘇聯的原子彈威脅也就不算什麼了。
愛德華·泰勒
在當時，很多物理學家只想儘快恢復因戰爭而中斷的科學研究，而不願意再去搞什麼威力更大的武器。但與大多數人不同的是，惠勒卻旗幟鮮明地支持泰勒。他的理由很簡單，那就是蘇聯人也知道氫彈，他們肯定也要造，美國不搞就會落後，就會遭到對方的核訛詐。當時美國人還不知道，此時蘇聯的氫彈工程確實已經開始了。
1950年，杜魯門總統批准研製氫彈。氫彈工程下設兩個理論計算組，一個在洛斯阿拉莫斯，一個在普林斯頓。惠勒被指定為普林斯頓理論計算組組長。惠勒將研究人員分為兩組，也就是馬特霍恩B組和S組。他親自帶領B組，負責研製核武器。而S組則由物理學家萊曼-斯皮策帶領，研究「仿星器」。所謂的「仿星器」，就是一個受控的核聚變裝置，這是因為，氫彈的原理和恆星內部的運行機制是一樣的，所以「仿星器」由此得名。這個S組，後來就發展成了普林斯頓等離子體物理實驗室。
夜以繼日的幾個月連軸轉之後，惠勒小組提出了完整的氫彈設計方案。惠勒回憶說：我們做了大量的計算，用上了紐約、費城和華盛頓的計算機。甚至是全美國的大部分計算機我們都用上了。
惠勒等人的努力成果，最後凝結成了一份厚厚的報告，代號PMB-31。這份報告，至少在其之後的10年中，都是氫彈設計的聖經。
1952年11月1日，代號「常春藤邁克」的美國首枚氫彈在西太平洋小島上爆炸，其威力是廣島原子彈的800倍。利用恆星機制來製造武器，這個人類的終極夢想或終極夢魘，在這一刻成為了現實。歷史上第一次，人類不必再開發更大威力的全新武器了，因為可以無限疊加破壞力的終極武器已經出現了。
我知道，有人可能又要抬槓了，就像于敏那一期一樣，留言說「反物質武器呢」，拜託，反物質話題兩年前就已經說過了，自己找吧。
此後，惠勒回到了恆星物理研究領域，他鑽研學術，教書育人，推廣科學，一切都好像回到了戰前時光。唯一不同的是，約瑟夫永遠不會回來了。這當然不是惠勒的錯，但卻讓他終生無法釋懷。
在核武器問題上，有人說它是噩夢，也有人說它是和平的保證。對此，我們也難以評價，只能說，在科學與炸彈之間，黑與白、是與非，可能永遠不是那麼簡單。