美国研制世界上第一颗原子弹的人才基础

发布时间:2024-09-29 01:34  浏览量:3

作者 刘亦农

本世纪之初,爱因斯坦提出了震惊世界的相对论和由此得出质能关系式,从此揭开了人类利用原子能的序幕。

出生于德国的,美国和瑞士双国籍的,物理学家阿尔伯特·爱因斯坦(网络图片)

从1905年质能关系式的提出到1938年底发现铀裂变和次年底美国决定研制原子弹为止的近四十年里,大体上是奠定理论基础的准备时期。这一时期原子物理学家人才辈出,如日月初升,如群星灿烂,他们首先在欧洲这块绵延几个世纪的科学圣地上组成了一个不分出身、种族和国籍的科学家国际群体。

在大学的讲堂和报告会上,在实验室和研究所的聚会中,一大批原子科学家为探索原子内部的奥秘自由发表意见,激烈进行争论,夜以继日的进行实验研究。正如罗伯特·容克所描述的,在德国大学城哥丁根,甚至有人绊倒在地都不想到重新爬起来,他们生活在思索之中。被称为“原子弹之父”的奥本海默,在原子弹制造过程中做出过巨大贡献和后来被称为计算机之父的二十世纪天才的数学家冯·诺依曼,领导建造成世界上第一个原子反应堆的费米,敦促美国研制原子弹的爱德华·特勒、维格纳以及其他一些声名卓著的原子物理学家,在哥丁根学习和工作的过程中,都经受了这种浪漫而伟大氛围的陶冶和激励。

美籍犹太裔物理学家、美国“原子弹之父”罗伯特·奥夲海默(网络图片)

美籍匈牙利数学家、“计算机之父”冯·诺依曼(网络图片)

和爱因斯坦建立了深厚友谊,但在量子力学问题上与爱因斯坦又有四分之一世纪争论的尼尔斯·波尔,被人们称为“一代原子物理学家之父”,在他的周围也聚集了一大批才华出众的原子物理学家,他所在的丹麦哥本哈根成了原子物理学的“首都”和各国研究人员的“麦家圣地”。尼尔斯·波尔的学生,和德·布罗意、薛定谔等最后建立起完整的量子力学体系的海森堡,都曾经是哥本哈根的中坚人物。1927年海森堡应聘到莱比锡大学,后来在莱比锡研究所工作很快使后者又成了德国原子理论物理学新的中心。在他的学生和助手中,有后来号称“氢弹之父”的爱德华·特勒,有在原子弹研究过程中做出重大贡献的冯·魏扎克,有诺贝尔奖金获得者、苏联物理学家达维多维奇·兰道。他们一直活跃地推动着原子物理学的发展。

出生于奥匈帝国布达佩斯的理论物理学家、“美国氢弹之父”爱德华·特勒(网络图片)


早在1900年12月,麦克斯·普朗克在柏林大学提出的量子假说就奠定了原子武器的原理。这是一个划时代的发现,他为他在柏林大学的继任者薛定谔等人的量子力学体系做了一个开创性的先导。此后,在柏林,也聚集过一大批对利用原子能功勋卓著的原子物理学家。例如,在国会大厦物理研究所举办的恳谈会上经常出面的就有:爱因斯坦、劳厄、薛定谔、奥托·哈恩和迈特呐。在柏林大学化学研究所——后来成为皇家化学研究所放射室,哈恩、迈特呐和史特拉斯曼又发现了核裂变。三个月后,又证实了链式反应。至此,人类利用原子能道路上的障碍和迷雾最后扫除净尽,原子能不再是虚浮幻觉,而是人们完全可以抓到手的神奇的魔力。

原子时代到来的曙光,首先在欧洲升起,人类科学利用原子能的愿望,首先在欧洲孕育、萌动,直到成为现实可能性。就是在这儿,出现了一批又一批企图搬动“宇宙基石” 的原子核化学家,原子物理学、核物理学和核技术学家,他们如颗颗明星在欧洲的天际升起,光照世界。如果没有希特勒纳粹党徒野兽般疯狂的捣乱和对科学家残酷的迫害,没有战争和政治角逐的干扰,那么,原子能的利用就很有可能发生于欧洲。但历史的运转却违背了上述的逻辑,被“流放”的原子物理学把神奇的魔力带向了远方。

第一次世界大战以后,尽管柏林还是世界科学中心之一,理论物理学在德国还处于一个飞跃的时期,但经济危机和政治动荡的乌云却逐渐笼罩了德国。孕育着一场浩劫的国社党人正在兴起,直到1933年希特勒被捧上权力的宝座,这个崇尚暴力和独裁的“中山狼” 带给德国、欧洲以至世界人民的灾难也由此而始。

一方面他们把迫害犹太人作为国策,二次世界大战期间又把反犹太扩大到所有占领国,为其吞并世界的霸权政策服务。另外,他们还提出要反对一切“非德意志精神”,要“灭绝带菌的亚利安人”等。本着上述民族迫害狂和政治迫害狂的精神,除发动战争和不断扩大战争外,纳粹党徒在德国和占领国家里到处制造“褐色革命恐怖”,屠杀、肉刑、拘禁、开除、焚书、宣传科学蒙昧成为纳粹党徒的拿手戏,大学和研究所遍布密探,一切敌对言论随时会被告密。原子科学家国际群体被彻底摧毁,许多研究所被夷为平地。大批科学家或沦落四方,或被迫应征入伍,或在战乱中丧命。

正像诺依曼在希特勒上台时所预言的,“让这帮人再掌几年权,他们就会把德国科学至少毁掉一代”。后来法西斯德国出现的科学的衰落和荒芜证明了这一预言。即使V﹣2火箭发射成功和其它技术工艺有所进展,也无法掩盖这一科学人才青黄不接和科学发展大失元气的局面。世界科学中心毕竟远离欧洲了。

本世纪二十年代第一次世界大战以后,美国经济虽已跃居世界首位,但科学却比西欧落后,在原子物理学方面,更是望尘莫及。美国的有识之士清楚地看到:没有科学的发展,经济的长期繁荣是不可能的;而科学大厦又不能没有大批科学人才的鼎力支撑。也就是说,人才是科学、经济和一切事业的基础。为此他们成立了许多基金会,重金聘请各国的学者、名流和科学家来美国讲学、定居,并积极建立自己的科研组织,增加科研投资,以便迅速振兴美国科学。

美国在招聘外国科技人才、积极建立科研组织方面做出不可磨灭贡献的有:电器专家和数学家、后来进入白宫领导集团的万尼瓦尔·布什,曼哈顿工程的重要负责人霍利康普顿以及数学家维布伦等等,他们都收到了很好的工作成效。如人们所知道的,伟大的放射性物质的发现者,誉满全球的物理学家和化学家居里夫人。1921年和1929年曾两次应邀到美国做学术旅行,美国人共赠送给她当时价值20万美元的镭,并得到洛克菲勒基金会的一笔可观的科研资助。爱因斯坦也曾数次到美国讲学和旅行。1933年希特勒上台,正在美国的爱因斯坦随即断绝了和法西斯德国的关系,公开声明他不再返回德国,从此开始了在美国的科学研究生涯。

法国著名波兰裔科学家、物理学家、化学家玛丽·居里(居里夫人)(网络图片)

二次大战期间在德国参与研制原子弹、1945年被美国阿耳索斯特工部队逮捕的维尔纳·海森堡,奥托·哈恩这两位物理学诺贝尔奖金获得者,在大战前都到美国做过学术演说,当时受到热情友好的接待。计算机之父冯·诺伊曼是在二十年代末受聘到美国普林斯顿大学讲学的,1931年在该大学升为教授,后来他参加了原子弹的研制工程。1945年他又创制了完全自动通用数字电子计算机,这是世界上最早的较为完善的计算机。

美国除尽力吸收外来科学技术和科技人才为我所用之外,还注意培养自己的科技人才。在《曼哈顿工程》(美国研制原子弹工程代号)中分别担任领导职责的奥本海默、哈罗德·尤里、诺贝尔奖金获得者康普顿、劳伦斯等,都是美国自己的遐迩闻名的科学家。诺贝尔奖金获得者艾萨尼·拉比在评价奥本海默的功绩时说过:“当我们在1929年第一次见面时,在美国,物理学确实不太受人重视……我们竭尽全力提高美国的物理学水平,我们对去欧洲当学生已感到厌烦了。我们要独立……我们这一代做到了这一点,我们十年以后便登上了顶峰……。”这是一种自觉地推动力,奥本海默建立了理论物理学的这一学派,这是一个重要的贡献。

由于纳粹党人对科学的极端轻视和对科学家的敌视迫害,德国以至欧洲的科学技术人才源源不断地来到美国。正像1938年海森堡赴美国讲学时遇到的情况,船只由德国开出时旅客拥挤不堪,而返回时船上几乎空无一人。在美国建成世界上第一座原子反应堆的费米,《曼哈顿工程》的科学理论顾问尼尔斯·波尔,后来被称“氢弹之父”的特勒以及西拉德、维格纳等原子物理学家和其它大批的科学家、工程技术人员就是在上述情况下来到美国的。正如美国的一位科学家所说的,起初为了对付希特勒而研制原子弹的《曼哈顿工程》,正是在希特勒的“支持下”获得成功的。

流亡到美国的越来越多的原子和核物理学家以及工程技术人员,他们是希特勒民族迫害和政治迫害的牺牲者。因此,他们对法西斯的愤恨使他们无法平静。根据德国人抢先研制原子弹的种种迹象,他们首先感到了极大的威胁。爱因斯坦、费米、西拉德、维格纳等人很快行动起来,决心敦促美国总统下令研制原子弹,以原子弹的无限威力,打破法西斯“千年帝国”的迷梦。

1939年10月11日,他们的游说终于获得了成功,美国总统下令研制原子弹——后来被称为《曼哈顿工程》。直到1945年7月16日原子弹在洛斯阿拉莫斯试验爆炸成功,这个工程共耗资20多亿美元,集中了声名显赫的物理学家和化学家、工程技术人员及辅助工人共20万人。这个不分国籍和种族的一代科学家和发明家的合作并获得成功,在科技发展史上是绝无仅有的。直到现在还有人谈到:在当时的实验中心,“鉴于各国科学家人数众多,语言繁杂,1943年奥本海默下令大家一律用英语交流。”

1945年7月16日原子弹爆炸,标志着原子能时代的到来,而由此上溯到第一次世界大战甚至本世纪初质能关系式的提出,不过仅仅几十年时间,美国即迅速集聚和罗织了出类拔萃的一代优秀科技人才,一改科技落后于西欧的局面而成为世界科技中心。在五年多一点的时间里研制出原子弹,同年又研制出世界上第一台电子计算机,1952年又爆炸成功人类历史上第一颗氢弹。这些具有划时代性质的成就,无疑与美国政府积极网络人才的开放政策有直接的关系,这就是:毫无顾忌的吸引和吸收各个国家的优秀科技人员,以作为自己事业的基础,美国没有对人才的尊重、礼遇、信任以及在各个方面的支持,就绝对不可能取得那些威震世界的功绩!

1945年7月16日凌晨,第一颗原子弹在美国新墨西哥州阿拉默多尔空军基地的沙漠地区爆炸成功。(网络图片)

(本文曾在《教育与开发》杂志1985年第11期发表;1992年4月又在《科学管理研究》(第10卷,第2期)杂志发表。)

说明:

这篇文章最早在1985年发表,这次我又把它拿出来(原文一字未改),是想说明我的一段心酸的个人奋斗的经历。

1953年我开始上初小的时候,最大的爱好就是看小人书,到高小的时候就开始看大部头小说。到初中后,课外书就一本接一本的看。到星期六晚上在学生宿舍,我记得有时候一夜连点三四灯煤油(那时没有电灯),整夜看完一部长篇小说。那时我的最大理想就是出书当作家。但当时作家挨整的太多,风险极大,我又想当剧作家,1962年我考上高中,我就开始大量的阅读电影剧本、秦腔剧本甚至还买了不少的各种剧本等等。

谁知那时我们家住的草房快要倒塌,一家人将无遮雨之地,我只好休学一年回农村盖房。1964年复学回到高中。那时阶级斗争理论提到重要位置,政治运动越来越多,被整的知识分子也越来越多。我想我还是学理科吧,要写还是写科普文章安全点。我下决心后就开始抓数理化,忍痛放弃文科,准备考理科。1966年再有几天就要进考场时,高考推迟,随后废除,虽然我在数理化科目上下了很大的功夫,但到底理科也未考成,到1968年老三届学生全部被送到了农村劳动。1977年恢复高考后,参加高考时我毅然报考了文科。

这篇文章现在学文科的一些大学生阅读起来有点吃力,有不少学生问我:刘老师,你是学中文的,怎么写出与自然科学紧密相关的文章?我说:我曾经准备考文科,后来又准备考理科,最终考了文科。因为我经历了一个可怕的时代,学文科的人挨整的特多,我爱文科而不敢考文科,所以在理科上也下了很大的功夫。不过这个功夫也未白下,知识基础宽厚一些还是好。如果像现在这样学文科,这样偏科。我也写不出这样的文章。

刘亦农 于渭南师院

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