米兰官网-他们用思维和公式改写战争走向—新闻—科学网

1945年8月6日及9日，日本广岛与长崎上空前后升起蘑菇云，第二次世界年夜战以一种史无前例的方式进入尾声。人们记住了投弹的飞行员、下令的将军、签订降服佩服书的政治家，却纰漏了另外一群幕后人物——那些于试验室与书房中，以思维及公式悄然改写战役走向的科学家。

他们既是理论的提出者，也是工程的履行者；有人踊跃投身兵器研发，有人则尽力正告滥用的后果；有人冷峻理性，有人内心不安。他们的孝敬让战役呈现了结局，也不测开启了一个伤害而生疏的时代——核时代。

?

“科学无国界，但科学家有故国。”这句话于二战的配景下非分特别极重繁重。科学家们于国度、平易近族与人类运气之间做出的选择，组成了20世纪最繁杂、最值患上寻思的篇章。恩里科 费米、约翰 冯 诺依曼、詹姆斯 查德威克、西拉德，以和人们认识的尼尔斯 玻尔、爱因斯坦、奥本海默……本文拔取此中几位说说他们的故事、履历及思索、眷注。

核裂变的发明与发急

1938年末，德国化学家哈恩及施特拉斯曼于柏林举行中子轰击试验时，不测发明了铀核会破裂成更轻的元素——钡。他们不寒而栗地发表了试验成果，却未能注释此中的物理机制。这一困惑很快被他们的前同事、已经亡命瑞典的莉泽 迈特纳与其外甥奥托 弗里施解开。迈特纳于瑞典雪地溜达时灵光一现，与弗里施推算出裂变开释的能量可由爱因斯坦的方程E=mc2切确注释。他们为这类征象取名为“裂变”—— 一个足以转变人类汗青的辞汇。

这一动静于国际物理学界激发震惊。匈牙利裔物理学家西拉德厥后回忆，1933年9月于伦敦听完英国物理学家卢瑟福的演讲后，他“马上想到链式反映的可能性”，并为此整夜未眠。几年后，他与方才移平易近美国的意年夜利裔物理学家恩里科 费米于美国哥伦比亚年夜学互助试验，摸索怎样使用铀与石墨系统实现连续的中子增殖。这些试验为厥后“芝加哥一号堆”的建成奠基了基础。

于英国，物理学家查德威克得悉裂变动静时的反映更为直接及震撼。据同事回忆，他就地“脸色惨白、手指颤栗”，恍如预感了核能将带来的巨年夜伤害。这类源自科学直觉的惧怕，比任何政治号令都更早地预示了核兵器的暗影。

是以，当人们记叙核裂变的发明时，不克不及只看到哈恩与迈特纳的科学冲破、西拉德的天才直觉及费米的沉着试验，也必需记住查德威克于惧怕中作出的判定。他的直觉让英国于这场全世界性的核竞赛中没有失队，更让“科学家的责任”这一主题从一最先就覆盖于裂变发明的暗影之下。

链式反映与原子时代的开启

1942年12月2日，美国芝加哥年夜学斯塔格球场看似不起眼的看台下，一座由石墨块与铀块重叠而成的简陋装配缓缓运转。当节制棒被抽出，探测仪发出清楚的点击声，人类第一次实现了可控的核链式反映。费米是这一试验的魂灵人物。作为试验记载人，他于简报中只是沉着地写道：“链式反映布局已经在12月2日落成，从那时起就运转患上很使人满足了。”这份简便与沉着，正表现了费米一向的理性与若无其事。

12年后，美国闻名播送员爱德华 默罗于哥伦比亚播送公司的晚间节目中，用彻底差别的语气来形容这一时刻：“只要这世上还有有故事于传颂，第一个原子炉怎样燃起的故事就必然还有会口耳相传，由于这是人类于拓展认知的历程中最具戏剧性的时刻之一。”沉着的科学家与鼓动感动的传媒话语形成为了光鲜比照。

更具反差的是家庭场景。试验当天，费米的夫人劳拉 费米正忙在预备晚间的聚首，6岁的儿子朱利奥因淘气打坏邻人窗户而挨训。费米回家时神气安静，恍如刚从试验室带回的不是足以改写汗青的动静，而是一样平常的试验成果。晚间聚首最先后，客人们逐一向他庆贺，劳拉却不明以是，直到从年青的利昂娜 伍兹（独一介入试验的女性）口入耳到一句打趣：“他击沉了一支日本舰队！”这类同化着蒙昧与喜悦的气氛，正折射出科学剧变与一样平常糊口的奇特交汇。

?

事实上，费米最为高兴的并不是“原枪弹的可能”，而是反映堆作为科学东西的潜力。他曾经告诉同事，操作一个反映堆“就像驾驶汽车同样轻易掌控”，只需轻轻鞭策节制棒，链式反映的功率便能成倍增加。于他看来，这是一件能不停创造古迹的“试验神器”，可以或许为核物理提供史无前例的研究平台。然而，格罗夫斯将军主导的军事带动很快让这份科学乐趣变患上短暂。阿尔贡丛林的反映堆方才启动，费米就被卷入了笼罩全美的“超等工程”。

于美国“三个原子城”的结构中，费米的身影无处不于：橡树岭的石墨反映堆设计直接源在“芝加哥一号堆”；于汉福德，他提出了年夜范围出产钚时节制中子接收与散热的要害方案；于洛斯阿拉莫斯试验室，他更是险些所有理论与试验难题的“首席参谋”。物理学家汉斯 贝特回忆说，费米是“最有价值的成员之一”。

假如说查德威克的中子为原枪弹提供了必不成三木SEO-少的“炮弹”，那末费米的链式反映则点燃了这颗炮弹的引信。从简陋的壁球场试验到战时的重大工业系统，费米的沉着与才干使“原子时代”真正走向实际。他的身影既代表科学的纯粹摸索，也折射出科学于战役大水中没法逃避的责任。

冯 诺依曼的战役计较

若说谁将抽象数学带入了原枪弹设计，冯 诺依曼必居前列。这位匈牙利的数学奇才，以于逻辑、博弈论及计较机范畴的孝敬著名，但于战役中，他的才调被用在更为冷峻的方针——将原枪弹从理论变为实际。

1943年，当“曼哈顿规划”的重要卖力人、美国物理学家奥本海默向冯 诺依曼发出乞助信时，洛斯阿拉莫斯试验室正堕入困境。美国科学家内德梅耶提出的“内爆法”设计屡屡掉败：火药压缩钚核时孕育发生的打击波极不匀称，致使试验中的金属管扭曲成“一团意年夜利面”。冯 诺依曼抵达后，仅用几天时间便指出焦点问题是火药配置的数学模子存于致命缺陷。他提出用“爆炸透镜”代替传统设计，经由过程周详计较火药的外形与摆列，使打击波像透镜聚焦光芒同样匀称压缩钚核。这一理论冲破让内爆式原枪弹变为可能。

他的同事回忆，冯 诺依曼常一边于餐巾纸上演算流体力学方程，一边与军方职员会商火药配置。他将繁杂的爆轰问题简化为“怎样于数学上实现完善对于称”，甚至恶作剧说：“这比证实希尔伯特空间的完整性轻易多了。”只管他从未公然将战役视为“数学问题”，但他的事情方式确凿将布满不确定性的工程难题转化为可计较的模子。

冯 诺依曼的理论直接影响了代号“胖子”的钚弹设计。1945年7月16日，于美国新墨西哥州的“三位一体”核实验中，他亲自介入数据监测。当蘑菇云升起时，他沉着地记载打击波参数，随后对于同事说：“这不是竣事，而是最先。”一个月后，“胖子”捣毁长崎，其爆炸当量计较恰是基在他的数学模子。

战后，美国总统杜鲁门授予他勋绩奖章，表扬他“发明空中爆炸的军事原则”——冯 诺依曼证实，炸弹于方针上空引爆的粉碎力远超地面爆炸。这一发明优化了轰炸计谋，却也让他堕入争议。当媒体误解其结果为“射偏比掷中更好”时，他稀有地公然驳倒：“数学没有品德，但利用者必需有。”

冯 诺依曼的孝敬远不止在原枪弹。他于洛斯阿拉莫斯试验室时期，为解决繁杂计较问题，鞭策了初期计较机（如ENIAC）的研发。曼哈顿规划中堆集的运算需求，成为电子计较机降生的催化剂。他曾经对于助手说：“咱们造出了闭幕战役的兵器，但下一个东西也许是闭幕计较的东西。”

这位“来自将来的人”始终抵牾地游走在抱负与实际之间。他晚年担当美国原子能委员会参谋，既主意成长氢弹，又正告核战役的扑灭性。正若有人所形容的那样：“聪明犹如火焰，既能照亮前路，也能焚毁一切。”这句话虽非冯 诺依曼的原话，却贴切转达了他所面对的两难处境。

核时代办署理性的守望者查德威克

预感到裂变将带来潜于后果的查德威克，很快将震动转化为步履的动力。

作为1932年中子的发明者，查德威克清晰中子的怪异职位地方：不带电荷、能自由穿透原子核势垒，使裂变反映成为可能。这让他于科学自豪感以外，也感触感染到与这一“汗青突变”慎密相连的责任。

二战发作后，英国启动了代号“管道合金”的奥秘原枪弹规划。1941年，查德威克与一批英国物理学家配合完成为了《莫德陈诉》的撰写。这份文件初次明确指出制造原枪弹于技能上不仅可行，并且可以于数年内实现，并催促当局当即投入资源。陈诉成为说服其时的英国辅弼丘吉尔器重原子能研究的要害依据。查德威克于这一历程中既是科学参谋，也是科学界与官场沟通的纽带，他的声威及沉着判定使患上陈诉被采取，而不是被视为“科学空想”。

1943年英美《魁北克协定》签署后，英国项目被并入曼哈顿规划。查德威克率领英国代表团赴美，于洛斯阿拉莫斯试验室与格罗夫斯将军及奥本海默直接互助。他于试验室被称为the British Member（英国代表），以沉稳而坚决的立场博得尊敬。查德威克的孝敬不仅于在详细的科学判定，更于在维护英国于核互助中的存于感。虽然战后美国以《麦克马洪法案》堵截了与英国的核互助，但恰是因为查德威克的对峙，英国科学家于曼哈顿规划中才能得到经验与常识，这为英国厥后自力成长核兵器奠基了基础。

查德威克的小我私家气势派头也为人歌颂。与暴躁的西拉德或者酷热的泰勒差别，他老是低调、务实，从不夸张衬着。他很少于公共场所发表豪情弥漫的演讲，却能于闭门集会上以简便、正确的陈述感动军方及政客。他“用三句话就能解决他人三小时的争辩”。

他不容易显露情绪，但战后的回忆显示，他对于原枪弹的利用始终怀着极重繁重的表情。他曾经对于学生说：于其时的配景下，原枪弹的研制险些“不成防止”，由于“咱们不克不及冒险让纳粹先造出来”。然而，跟着暗斗武备竞赛的进级，他愈来愈担心核兵器的扩散，并于晚年呼吁限定武备，以避免人类走向扑灭。

查德威克的平生，既是现代科学冲破的缩影，也是科学家品德困境的注脚。他既为人类打开了原子能的年夜门，也亲目睹证了科学结果怎样迅速转化为扑灭性的气力。他的沉着与审慎，使他于狂热与惧怕交叉的时代，成为一种可贵的理性声音。

西拉德的预言与步履

1933年9月的一天，西拉德于英国伦敦南安普敦街等红灯时，突然想到：假如一个原子核接收中子后能开释出两个中子，那末就可能激发链式反映，开释出巨年夜能量。这一动机，与卢瑟福于演讲中止言“使用原子能不外是痴人说梦”刚好是统一天。西拉德厥后回忆，这类嘲讽性的偶合令他印象深刻。

他很清晰这一构思的军事潜力。1934年，他于英国申请了关在链式反映的专利，同时要求水师部将其列为秘要，理由是“不肯这类常识被用在战役”。这类超前的警悟，与他作为匈牙利犹太人亲眼眼见纳粹突起的履历紧密亲密相干。1930年先后，他甚至将于德国的存款转移到瑞士，以免将来可能的危害。

1939年8月，西拉德与美国物理学家维格纳驱车前去长岛，于爱因斯坦的夏季别墅中提出与爱因斯坦联名致信罗斯福的假想。西拉德以草图申明了铀的链式反映可能致使巨年夜能量开释，爱因斯坦很称心识到事态的严峻性。就地由西拉德口述、维格纳执笔草拟信稿，爱因斯坦审视后还有特意将开首一句修改成“费米及西拉德的事情”，以增长份量。

?

信件展转由美国经济学家亚历山年夜 萨克斯投递白宫。直到1939年10月11日，他才于与总总共进晚饭后朗诵信件内容。罗斯福开初暗示思疑，但于萨克斯援用“拿破仑昔时未能器重富尔顿蒸轮船”的比方后，终究被说服，并于信上留下指挥：“此事需要步履。”

西拉德的抵牾心态于曼哈顿规划中体现患上尤为凸起。他与费米一道，于芝加哥冶金试验室鞭策了石墨-铀反映堆的制作，为“芝加哥一号堆”的乐成奠基了要害基础。然而，跟着战役场面地步的成长，他愈来愈质疑继承推进核兵器的合法性。

1945年春，当德国败局已经按时，西拉德于私家通讯及与同事的会商中直言，原枪弹的利用理由已经发生底子变化：它再也不是匹敌纳粹的紧迫手腕，而可能蜕变为战役中的年夜范围搏斗东西。这类反思使他与格罗夫斯将军的态度愈发锋利对于立。

1945年夏，跟着战役靠近尾声，西拉德于芝加哥冶金试验室草拟了一份呈交总统的示威书，呼吁于利用原枪弹以前起首赐与日本降服佩服的时机。他担忧一旦科学家默许原枪弹直接用在都会轰炸，他们的“品德职位地方将遭到侵害”。于老婆格特鲁德的协助下，示威书被钞缮成多份副本，分发给同事签订，终极得到70余位科学家的书面撑持。这封《西拉德示威书》虽然层层上报，却未能真正送到美国总统杜鲁门手中。

示威书的正告语句，与西拉德早年于德国柏林的履历紧密亲密相干。20世纪30年月，他眼见很多科学家对于纳粹政治连结冷漠甚至屈从，这使他终生警惕科学与品德之间的张力。也正因云云，他于1945年再次夸大：科学家不克不及仅仅满意在技能的乐成，必需直面其社会后果。

当示威终极被轻忽、广岛及长崎接踵遭遇轰炸后，西拉德堕入深深的品德疾苦。他于战后屡次暗示，科学家们已经被卷入原枪弹的利用，“于汗青上难辞其咎”。

科学的知己：玻尔与爱因斯坦的品德反思

1943年秋，纳粹最先年夜范围拘系丹麦犹太人，尼尔斯 玻尔于渔平易近帮忙下冒险逃往瑞典，协助救援同胞，并经由过程英国谍报向丘吉尔正告德国可能研制原枪弹。1944年春，他假名“尼古拉斯 贝克”奥秘飞往伦敦，试图说服丘吉尔鞭策原子信息公然以防核武备竞赛，却遭粗鲁拒绝。

随后，玻尔进入美国洛斯阿拉莫斯试验室，成为科学家精力导师。奥本海默称他为“咱们独一的良心”，玻尔不停提示同事：科学家的责任不仅是发现，更于在直面发现的社会后果。

1945年8月6日原枪弹于广岛爆炸时，爱因斯坦虽未介入曼哈顿规划，但经由过程播送得悉动静后堕入恒久缄默沉静与悔意。科学界的品德焦急迅速伸张，《原子科学家公报》创刊号登载警示文章，西拉德构造科学家联名示威要求请愿性试爆，这标记着科学家从“技能实行者”向“责任负担者”的改变。

玻尔提出的“开放世界”构思，提倡美苏科学互助与国际核查以预防核竞赛，虽因暗斗未能实现，却为核不扩散与互助安全奠基伦理基础。他晚年更多经由过程科学配合体影响政策，而非直接介入危机交际，夸大轨制化对于话的主要性。

回望80多年前的二战，原枪弹研制常被视作科学家直接转变战役的例证：冯 诺依曼的爆轰计较、查德威克的中子发明、费米的链式反映试验，以和无数工程师及工人的努力，确凿影响了广岛与长崎的终局。

科学家不仅鞭策了战役的技能进程，也促令人类从头理解科学与战役的瓜葛。二战中的科学出现双面：一方面以理性及才干加快战役竣事，另外一方面于知己拷问下提出“科学家的责任”。

是以，科学既是兵器，也是品德审阅的对于象。它缩短了战役时间、转变了军事格式，但更主要的是，它让科学从幕后东西转为决议战役与及平的焦点变量，让科学家的话语成为品德介入者的声音。

80多年后的今天，咱们应更多地思索：科学家也许未转变战役自己，却深刻转变了咱们对于战役、科学与人类将来的理解——留下的，不是技能结果，而是面临常识威力的时代疑难：人类是否拥有驾御它的聪明与责任？

（作者系中国科学院天然科学史研究所研究员）