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《数理化通俗演义》第六十六回:苦干三年两颗炸弹制成功,悔恨万分一纸建议致惨祸

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第六十六回:苦干三年两颗炸弹制成功,悔恨万分一纸建议致惨祸

——原子弹的爆炸上回说到费米领导的原子反应堆顺利实现了链式反应,在场的格罗夫斯将军立即要科学家们投入下一个计划。——这下一个计划就是制造原子弹。

各位读者,容我们在这里先将原子弹原理与结构简单交待几笔。

其实,就原理来说它和反应堆没有多少区别,只不过反应的速度不同。那反应堆专门有镉棒吸收中子,唯恐这个不听话的中子乱冲乱撞,使铀燃料骤燃爆炸,这叫可控链式反应;而原子弹正相反,唯恐铀燃料裂变太慢,不能爆炸,所以并不要镉棒之类的东西来吸收中子,让它去冲,去撞,越快越好,这叫不控制的链式反应。

为了实现快速裂变,原子弹里只能用铀-235同位素,它很容易捕获中子。同时,炸药外面又有一道中子反射层,裂变生成的自由中子无法逃出去,就一个变三,三个变九,成倍增长。每一个核裂变所需的时间还不到一亿分之一秒,整个原子弹的爆炸也就只有几百万分之一秒。就在这瞬间,原子弹放出极强的光辐射、冲击波、中子流和γ射线辐射及放射性污染碎片。这些东西都可以杀人或摧毁建筑物。那平时被禁锢在原子核里的能量突然间被释放出来,如黄河决堤,如兽笼大开,不可抗拒的灾难便突然而至。

这些洪水猛兽在它未被放出来以前是怎样压缩在一个小天地里的呢?原子弹的结构说来也简单。它里面装着两块铀-235或钚-239原子炸药,另外还有一些普通炸药作为引爆之用。外面裹了一层中子反射屏,再裹一层弹壳,这就是一颗足以毁灭一个中等城市的原子弹了。

我们回头再说那位格罗夫斯将军,此人本是美军工程兵负责人,身材魁梧,办事干练。他被授权组织曼哈顿工程,试制原子武器。那天反应堆试验一成功,他就立即将康普顿教授请去说:“教授先生,您知道国家现在最需要的是什么?是打赢这场战争。所以现在要立即让那个反应堆变成一个原子弹;时间,最多三年。”

“将军,您不是开玩笑吧。虽然对原子弹的构造、原理我们都有把握,可是原料奇缺,铀和钚到哪里去找?就算找到一点铀,其中铀-238和铀-235的比例是140:1,而铀-238是不能生成链式反应的。只说将铀-238提纯出来就要多大的工程啊。”

格罗夫斯神秘地一笑说:“工程的事,我这个工程兵头子自会考虑,现在要和您商量的是人,要挑选一批科学家把他们送到那里去。”

康普顿当然知道这个“那里”的含意。便再不说什么了。

难怪格罗夫斯胸有成竹,原来他早做了工程上的准备,在远离大城市的地方买了三块人迹罕至的土地,转眼之间就建起三座城市。不过这城市在美国地图上却找不见,它的居民对外只有一个邮政代号。第一座城市在橡树岭,它是专门分离铀-235的。根据铀-235和铀-238之间这么微小的一点重量差,科学家想了两个办法,一是将金属铀气化,它们扩散时轻的快重的慢,自然就会分开;二是让气化的金属铀通过强磁场,它们会出现不同的偏转,也可分开。但是只前一种办法他们就建造了几千英里长的管道,所耗的电相当于一座纽约市的用电;而后一种办法所用的电磁铁就有一个中等舰船那样大。磁铁外面要绕线圈,战争期间铜太缺了,导线就用银子做,竟用了15,000吨白银,只此一般就知美国政府为了这颗原子弹花了多少血本。第二个秘密城市是专门用来生产钚的。铀-238虽不能裂变,但是它吸收一个中子后就变成铀-239,铀-239是放射性的,它很快放出一个负电荷的β粒子,本身就多了一个正电荷,于是原子序数由92变成了93。各位读者,前面我们说费米他们认为自己曾发现了93号元素,原来正是这个道理。因为在铀裂变过程中是会有少量93号元素出现的,现在我们叫它为“镎”。镎衰变得很快,变成94号元素钚,钚像铀-235一样可以裂变,是制原子弹的好材料。这第二个城市就是专来实现这个转变的。它在华盛顿州的西部,沿哥伦比亚河畔竟占地1000平方英里,有专用铁路350英里,有人口6万。但是这样一座城市悄悄的就像不存在一样。保密成了这里居民的一个共同的性格。食堂里挂着“先想好了再开口”、“勿谈工作”等标语,所以几千人的食堂除了嚼食物的声音,竟没有人说一句话。

这第三座秘密城市就是格罗夫斯说的“那里”。它是原子弹的组装和实验地点。

1942年11月,在新墨西哥州西北部一座荒凉的沙丘上站着两个人,一个高大魁梧的将军和一个文静的书生。他们极目察看着这一带的地形,山丘顶是一个平台,台地的西边伸来一条绿色曲线,那是吉美兹山脉,而东边突然降落,接着就是一片浩瀚无垠的沙漠。附近只有稀稀疏疏的几个居民点,台地上有几间破旧的石头房子。他们目光对视一下向石房子走去。房子前面有十几个孩子正在踢球,原来这是一所乡村学校。校长出来迎接他们,那位将军说:“对不起,校长先生,您恐怕要搬个地方,这座学校军队买下了!”这位将军就是格罗夫斯,而那位书生便是物理学家奥本海默,原子弹研制的负责人,现在的头衔是研究室主任。不久以费米为首的那一批科学家便在芝加哥失踪了。

1944年夏季的一天,费米的夫人突然接到一个电话,告诉她将有人送去三张火车票,她带上孩子到指定的站下车,有人会把她们接到一个叫Y基地的地方。

费米夫人到达的当天就领到一块白徽牌,就是说现在她也成了保密对象,她发现自己的丈夫身上佩着蓝牌,意味着绝密。当天晚上,他们举行了一个小小的家宴,费米领来的客人使她大吃一惊。有丹麦物理学家玻尔,有意大利物理学家、费米的老朋友安格雷,有迈特纳的外甥、奥地利物理学家费里施,有英国物理学家、中子的发现者查德威克。这么多不同国家的物理学家在这个神秘的地方相聚,大家都有一种说不出的心情,又喜,又悲,又急,又忧。喜的是阔别多年后老友相见,悲的是战乱躲起,他们背井离乡客居此地;急的是听说希特勒也在搞原子弹,在这场看不见对手的竞赛中不知他们能否领先;忧的是这件历史上从未有过的杀人武器制出来后不知会有什么后果。

作为主人,费米夫人向大家一一敬酒。由于灯火管制,窗帘遮得很严,大家小声谈话。赛格雷淡淡一笑说:“我现在为美国政府制造武器,可是从法律上说我是敌人,美、意两国正在交战,我是敌侨。”

贺米夫人问:“您为什么不加入美国国籍呢?”

“您还不知道,我倒想申请,可是负责审批国籍的法官说美国根本就找不见我们这个地方。”大家都哈哈大笑了。

费里施说:“战争已打了五年,我看快结束了,到时我们各人都可以回到自己的祖国,更用不着申请外国国籍了。”

费米说:“我们的原子弹马上就要成功了,希望它能加速这个胜利的到来。”

玻尔半天没有说话,他低头沉思着,已经秃顶的大脑袋在灯下特别醒目。他是在德国人占领哥本哈根后,由游击队救出,用渔船送到瑞典,转道英国,又乘飞机来到美国的。在这群科学家中他是最受尊敬的一个。这时他抬起头说了一句考虑很久的话:“要是战争结束了,德国人并没造成原子弹,那我们大家将是干了一件什么样的蠢事啊”。

到底德国方面是否在造原子弹,这确实是个谜。格罗夫斯一方面在国内组织原子弹实验,另一方面加紧对德国的情报工作。1943年秋美国特别成立了一个以帕什上校为首的侦察小分队,代号“阿尔索斯”。这个小分队不同于一般战场上的侦察连、排,它除了有军人外还有一些老练的情报人员和科技人员,任务则是每天翻阅德国的报纸和物理杂志,分析、捕追德国的原子能研究动向。

1945年春天,侦察工作终于有了眉目。这天帕什上校出现在格罗夫斯的办公室里。他在桌上摊开一张大军用地图和一个卷宗,正详细报告他们的分析结果:

“将军,您看,这里是德国南部的黑森林地区。这里有一个僻静的村庄叫黑兴根,村子附近有一个大啤酒厂,它的锅炉已经改装成铀锅炉,这便是德国人的原子能试验基地。实验总负责人是威廉物理研究所所长海森堡,参加工作的科学家有哈恩、劳埃。”

“不得了,好强大的阵容。”格罗夫斯一听到这几个名字就不由得站了起来。他知道这些人论能力并不亚于他手中掌握的费米、奥本海默。他想了一会又说:“说下去,还有什么关于试验本身的情报没有?”

“还有,德国人在挪威境内建了一个重水工厂,工厂修在一千英尺高的悬崖峭壁之上。这个厂已被英国人和挪威抵抗力量于1942年12月施行了一次成功的破坏。1944年2月,这个厂修复后将生产的重水装上“海特洛”号轮船运往德国,途中又被抵抗力量将船炸沉。德国人这样重视重水生产说明他们确实在搞裂变实验,我们推想除挪威之外,他们一定在别处也还有原料基地,将材料运到黑兴根实验、组装,就和我们的曼哈顿工程一样。”

格罗夫斯在地上来回踱着步子,有时停在墙上的大地图前沉思片刻。一会儿突然转过身,抬手示意帕什走近些,指着桌上的地图说:“帕什上校,您来完成这件惊人的壮举。我将向最高当局要求,派一个加强集团军。您看,从这里斜插过法军阵地,当然这要请他们配合。您带领您的‘阿尔索斯’部队在他们的掩护下突然袭入黑兴根地区,将海森堡这几个人迅速抓获,立即转移到英国。”

“为几个人动用一个集团军,当局肯干吗?”

“我想会干的,对我们来说得到海森堡比俘获十个军师都有价值。”

这个计划很快得到批准。美军一个伞兵师、两个装甲师再加上一个整集团车开始向德国境内闪电般地袭去。1945年4月22日,帕什上校的小分队出现在黑兴根基地。他们顺利地俘获了哈恩、劳埃,但是海森堡却不知去向。

这时海森堡正骑着自行车慢悠悠地向家里走着,他是凌晨三点离开基地的,连日来的疲劳使他想脱离实验现场,换个环境,让自己轻松一下。在路上他又遇到一个小麻烦,一个党卫军横着枪问他为什么一人半夜出行,一定要逮捕他。他不怕,希特勒也不敢把他怎么样,他们现在还用得着他。但为了不打扰自己的休息,海森堡掏出德军元帅刚送他的一句好烟,这个党卫军才放他上路。他就这样不慌不忙地回到家里,煮了一杯咖啡,点燃一支烟,背靠在藤椅里,舒舒服服地长吐一口气,看看窗外天边的星星。突然背后一只手抢顶住了他的肩膀。他一回头看见一个美军上校,皆带一个徽章,上面一道红色闪电穿过一个白色的“a”字母。他立即明白了这是怎么一回事。

此人正是帕什上校。他说:“海森堡先生,对不起,您被捕了。”

海森堡仍然安详地吸了一口烟,甚至微笑地示意帕什坐下,他说:“上校,我想你们这样兴师动众,并不是为了我,而是为原子武器吧。我可以明确地告诉您,这实在是一场虚惊。1942年初之前,德国方面曾有过这样的打算,可是到了夏天,最高当局就已放弃了这个尝试。因为我们的工业负荷太重,你们的空袭太多,还有抵抗力量的破坏。元首亲自签署命令,只许进行那些半年之内就能见实效的研究。这样倒好,我们这些物理学家在道德上获得了解脱,将来不应让人指为杀人犯的。”

“先生,我现在还不能相信您的话,况且我的任务只是请您跟我们到英国去。”

“是的,我可以跟你们走一遭。但是我要告诉您,美国政府大可不必那样害怕,不必花那么多钱,集中那么多科学家。1941年秋天,我在哥本哈根见到我的老师玻尔先生时就曾暗示过这个意思,可惜他未能理解,听说他现在也在帮你们工作。”

面对这样一个伟大而又安祥的科学家,帕什上校不好意思总用枪口对着他。他将枪插入枪套中,海森堡站起来,帕什甚至还上去扶了他一把。当他跟看海森堡出门时,心里在说:看来我们真的是虚惊一场。德国人确实还没有进入原子弹的试制阶段。

但是,美国人的原子弹已经是箭在弦上,不得不发了。

1945年7月16日晚上,就是抓获海森堡后将近三个月,费米和他的伙伴们葡匐在新墨西哥州的大沙漠里。轰然一声巨响,费米突然跃起向空中撒了一把碎纸片。随着巨响是一阵气浪,将纸片急速地卷走。费米紧追纸片跑了几步,然后大声喊着:“成功了!它的爆炸威力相当于二万吨梯恩梯炸药。”原来他是根据冲击波吹走纸片的距离来测算炸弹的威力。过了一阵他们驱车来到爆炸现场,只见一个直径半英里的大坑,坑内表面上的沙子早已熔化后又凝固成一层玻璃。

现在德国人已经溃败、日本人也已经到了溃败的边缘,而新墨西哥州基地里却有两颗装好的原子弹还没有使用,科学家们感到自己的任务已经完成,战争的胜利就在眼前,这两颗原子弹已无使用的必要。玻尔为此曾专门见了一次罗斯福总统,爱因斯坦也向总统再次拟好一信,但是罗斯福很快病逝。新上台的是杜鲁门。这些努力都太晚了,老虎一经养大便再难限制它的野性。杜鲁门签署了投放原子弹的命令。

1945年8月6日清晨7时,一架美国飞机出现在日本广岛上空,警报响了,但是居民们已经司空见惯,并不去躲避,况且这是一架普通气象观察机。8点15分,空中突然出现两架飞机俯冲而下,其中一架投下一个降落伞吊着的爆炸记录仪,另一架投下一个原子弹。顿时,这座有24.5万人口的城市使消失在一道紫光之中。一团炽热的火球越胀越大,随即刮起一阵疾风,时速达500英里。一会儿,一股蘑菇状烟云伸向五万英尺高空,接着烟云凝成乌黑滑腻的大雨点,从天而降。就在这片刻之间,广岛地面上的一切建筑物都被夷为平地,约有八万人被夺去了生命。

这天上午,爱因斯坦正在纽约州北部的萨朗那克湖上,一人乘着自己设计的帆艇滑行。水上运动是他的特殊爱好,虽然年纪大了,兴趣仍未稍减。中午,当他回到岸边时,一位《纽约时报》的青年记者正在那里等着他。

“爱因斯坦先生,您还不知道吧,今晨8时15分,一架水上飞机在广岛投下了那个炸弹。”

爱因斯坦瞪大了眼睛,有几秒钟不说话。他那团乱发被湖上的风吹得更乱,根根银丝都像是受了惊似的横竖乱伸。只听见他左腕上的手表在嘀咯地响着。半天他才说一句:“这是不能允许的!”

“爱因斯坦先生,人们都说您是原子弹之父,或者原子弹的祖父。现在原子弹诞生了,您有什么感想?”

“年轻人,你们这些掌握舆论的人要明白,战争我们是打赢了,但和平却失去了。我现在最大的感想就是后悔,后悔当初不该给罗斯福总统写那封信。我从来不承认我是什么原子弹的‘父亲’、‘祖父’之类的玩笑。我参与这件事的唯一工作就是签署了那封信。我当时是想把原子弹这一罪恶的杀人武器从疯子希特勒手中抢过来。想不到现在又将他送到另一个疯子手中。战争胜利已成定局。我们为什么要将八万无辜的男女老幼,作为这个新炸弹的活靶子来打呢?”

“先生,您的和平主义思想是尽人皆知的。现在,您认为应该怎么办呢?”

“禁止使用核武器。首先是科学家,无论那一国的,都团结起来抵制对原子武器的研制,而且要迫使政府通过一项对使用核武装的禁令。假如我们这些制造了这个爆炸的科学家都不能获得对它的禁令,我们就是给自己,也是给科学家定了死罪!”

爱因斯坦的想法到底实现了没有?且听下回分解。