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近时因为电影《奥本海默》,原子弹这个久已未闻的武器,再被提出讨论。目前拥核国家的核武仓储中,应都是以热核分裂引发二次核融合的核武器,二战后一度竞相发展的原子弹,也许多解体他用了。因此,一九四五年八月在日本广岛和长崎投放的两颗原子弹,是目前为止,人类唯二使用的两颗原子弹。
轰炸日本的两颗原子弹,倒是有名字有影像的两件武器。投放在广岛的被称之为「小男孩」(Little Boy),是窄圆筒型状所谓枪击引发的铀弹,投放在长崎的叫做「胖子」(Fat man),是圆球形状内爆引发的钸弹,这两颗原子弹动见观瞻,引起许多讨论,美国还制作过一部以他们为名的电影,为英文唸起来顺口片名叫「胖子和小男孩」。这部一九八九年公开上映的电影,制作颇有规模,还请当时好莱坞的大牌巨星保罗纽曼,饰演格罗夫斯将军,我认识的《纽约时报》名科学记者苏利文告诉我,他也受邀尬上一角,饰演美国当时的战争部长史汀生,但是影片评价不佳,票房大赔。
一般知道,其实原子核分裂的实验,最早是在德国完成,在二战之前,德国有着世界上最好的物理研究,也有许多最顶尖的物理学家,但是后来制造原子弹的竞赛,胜出的居然是战前科学瞠乎其后的美国,令人感到意外,也一直是科学史研究的热门题目。
沃纳·海森堡(全名:沃纳·卡尔·海森堡;德文原名:Werner Karl Heisenberg,1901年12月5日—1976年2月1日),出生于德国维尔茨堡,物理学家,量子力学主要创始人,哥本哈根学派代表人物,诺贝尔物理学奖获得者,生前是慕尼黑大学教授。来源百度百科
要探究德国研制原子弹的计划,就不能不谈论伟大的德国物理学家海森堡 (Werner Heisenberg)。海森堡是二十世纪量子力学物理革命的创始人,一九三三年诺贝尔奖颁发当年的诺贝尔奖,也颁发前一年保留的一九三二年物理奖,三十二岁的海森堡得到一九三二年诺贝尔物理奖,一 九三三年诺贝尔物理奖颁给薛丁格(Erwin Schrdinger)和狄拉克 (P.A.M.Dirac)两人,这可以说是诺贝尔物理奖最重量级的一次颁奖。因为海森堡、薛丁格和狄拉克三人,都是创建量子力学最重要的大物理学家,而诺贝尔奖委员会之所以把海森堡置于薛、狄二人之前,正是对海森堡在创建量子力学贡献的一个历史评价。
天才横溢、少年得志的海森堡,具有标准的德意志雅力安种族优越感,一九二〇年代开始在德国与欧洲游学,声名鹊起,影响日盛,他在哥廷根大学做出替量子力学奠基的开创性工作,一九二七年,二十六岁的海森堡受聘担任莱比锡大学的理论物理教席。海森堡竞争好胜个性甚强,喜欢打乒乓球,打遍莱比锡大学无对手,一直到中国物理学家周培源的到来。周培源后来是海森堡的学生,回国后成为著名物理学家,并在一九七八年担任北京大学校长。
一九三八年底原子核分裂实验在德国获得成功,次年海森堡应邀访问美国,但拒绝留下,九月二战爆发,他成为德国铀分裂研究领衔物理学家。二战后,对于海森堡投入原子弹计划的讨论意见分歧,有人认为他不认同纳粹政权,没有全力投入研究,但是更多的历史材料却证实,他领导的德国原子弹计划是因为认知错误而没能够成功。
一九九八年英国伦敦上演了一齣(chū,原指传奇中的一个段落,同杂剧中的“折”相近。)舞台剧《哥本哈根》,名剧作家费恩只用三个角色,巧妙展现了一九四一年海森堡由德国去哥本哈根,探视与他亦师亦友的大物理学家波尔(Neils Bohr),探讨两人那次会面,到底谈了些什么?海森堡那时是德国原子弹计划的负责人,因此他与波尔受到严密监视,两人私下的关键谈话,是在一次户外的林间漫步。
战后两人对一九四一年的那次谈话都语焉不详。一般认为海森堡向波尔说面对发展毁灭性武器有良知问题,德国制造原子弹的进展,存在巨大困难,或许根本无法在战前完成。其实那个时候,波尔也不认为制造原子弹是可能的。
一 九四五年德国投降后,美国派出物理学家高斯密领导的科学调查小组「ALSOS」,探究德国原子弹计划,根据资料认定德国的失败与德国科学家对于原子弹的关键认知有关,德国原子弹计画负责人的海森堡自然无可卸责,因此两人还有书信和公开谈话的争吵。
一九九二年英国政府公布一个「农庄录音抄本」机密档案,是一九四五年七月到一九四六年一月,包括海森堡在内的十名德国物理学家,在他们被留置的英国乡下农庄中所有谈话的录音,由于他们被留置的时间,跨越了美国在广岛投掷原子弹的八月六日,海森堡当下的反应还不相信那是一颗原子弹,原因是海森堡一直以来,对于一颗原子弹所需要的「临界质量」,估计错误,认为需要上吨的浓缩铀,实际上只需数公斤,因此他认为德国和盟国都不可能在如此短的时间,制备如此数量的浓缩铀。
战后海森堡力主张限制核武,但是战前与他熟识的物理学家,譬如波尔、爱因斯坦都不与他来往。二〇〇一年十二月德国慕尼黑举行一个纪念海森堡百岁诞辰的国际会议,杨振宁发现参加的美国科学家极少,他也注意到,在那里有一个纪念海森堡的半身像,但是是用猎获动物般的斜挂入一面墙上。
海森堡晚年出版了一本自传式的书《物理以及物理之外》,书中谈到他在二战最后的一些遭遇:
五月四日,当帕什上校带领一小股美军先遣部队将我俘虏时,我就象是一个完全精疲力尽的游泳者最后脚踩在了坚实的土地上。
夜间,雪花飘落,当我离开时,春天的太阳在深蓝的天空中照耀着我们,把它耀眼的光芒播撒在雪原上。
一位来抓捕我的美国兵,曾在世界上许多地方作过战,我问他是否喜欢我们的山中湖泊,他告诉我,这是他所见过的最美丽的景色。
作者:江才健,台湾著名资深科学文化工作者,曾为《中国时报》科学主笔,《知识通讯评论》发行人兼总编辑,现为台湾大学新闻研究所兼任副教授。
来源:《经典杂志》2023年10月