【簡介：】真正的原子彈之父，是愛因斯坦的學(xué)生——西拉德。他依靠自己的才華、勇氣、直覺和運(yùn)氣，使得美國的原子彈提前研制成功。
西拉德的童年跟愛因斯坦類似，都是數(shù)學(xué)天才，也都熱愛物理

真正的原子彈之父，是愛因斯坦的學(xué)生——西拉德。他依靠自己的才華、勇氣、直覺和運(yùn)氣，使得美國的原子彈提前研制成功。

西拉德的童年跟愛因斯坦類似，都是數(shù)學(xué)天才，也都熱愛物理。但不同的是，西拉德偏重于實(shí)踐，而愛因斯坦在理論上擁有極高的建樹。

愛因斯坦和西拉德

1900年，西拉德出生在布達(dá)佩斯的一個中產(chǎn)家庭。第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)后，被迫應(yīng)征入伍。一開始，西拉德被允許繼續(xù)讀書，但后來不得不扛槍上戰(zhàn)場。不過，就在被送往戰(zhàn)場之前，他突然得了西班牙流感，只能住院治療。后來，他所在的部隊(duì)在戰(zhàn)斗中幾乎全軍覆沒，而西拉德則因?yàn)榱鞲行颐庥陔y。

1919年，匈牙利局勢動蕩。在西拉德看來，留在匈牙利一定沒有什么前途，于是，他就到了柏林繼續(xù)讀書。

他先是去了柏林工業(yè)大學(xué)，但后來因?yàn)槊陨狭宋锢?，就轉(zhuǎn)去柏林洪堡大學(xué)（當(dāng)時叫威廉大學(xué)）。這所大學(xué)是德國最頂尖的高校，先后有57名校友獲得過諾貝爾獎。師資力量當(dāng)然也是頂尖的，眾多優(yōu)秀的科學(xué)家都在那里擔(dān)任教授，其中就包括愛因斯坦。

西拉德是個非常愛思考的人。在柏林期間，他發(fā)明了許多新技術(shù)，包括用于直線加速器、回旋加速器以及電子顯微鏡的技術(shù)專利。他還和老師愛因斯坦，一起發(fā)明了著名的“愛因斯坦-西拉德冰箱”。不過，很多東西只是停留在理論層面，沒有進(jìn)一步去實(shí)現(xiàn)，所以他從沒有拿過諾貝爾獎，反倒是使用他技術(shù)的人得了不少諾獎。

愛因斯坦-西拉德冰箱

鋪墊了這么多，高潮就要來了。

1933年9月12日早上，西拉德在《泰晤士報》上看到一篇文章。文章描述了盧瑟福（原子核物理學(xué)之父）發(fā)表的關(guān)于使用“質(zhì)子”來分解原子核的一個結(jié)論——

實(shí)驗(yàn)證明，雖然在使用高速“質(zhì)子”轟擊原子核的時候，原子核破裂會產(chǎn)生遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于“質(zhì)子”本身的能量，但要使“質(zhì)子”達(dá)到所需要的速度，外部輸入的能量就會大于原子核破裂所釋放的能量。因此，這項(xiàng)研究沒有任何經(jīng)濟(jì)意義。

這聽起來好像沒有問題，如果輸出大于輸入，那不就變成永動機(jī)了嗎？這不符合能量守恒。

但是，西拉德沒有這么想，直覺告訴他——原子核破裂后的能量是不是可以繼續(xù)用來轟擊其它原子核呢？讓我想想……

連鎖反應(yīng)

西拉德的這個反應(yīng)并不是沒有根據(jù)，因?yàn)樗溃?932年英國物理學(xué)家查德威克已經(jīng)證實(shí)了原子核中存在“中子”（“中子”的概念由盧瑟福提出）。他隱約感覺到“中子”可以派上用場，但一時也沒想明白該怎么辦。

靈感，只會留給愛思考的人。西拉德看完報紙，走在馬路上，邊走邊思考。就在等一個紅綠燈的時候，他猛然想到了一個答案——

“質(zhì)子”帶正電，在穿透原子的過程中會損失很多能量，但“中子”不帶電，在與原子核碰撞之前都沒有能量損失。如果用一個“中子”去轟擊另一個帶有2個“中子”的原子核，那么就會有2個中子以相同的速度飛出來，然后這2個中子又分別轟擊另外2個原子……如此的連鎖反應(yīng)就不再需要外力，其輸入只是用于加速第一個“中子”的能量，但輸出將會是無比巨大的！如果能夠控制連鎖反應(yīng)速度，那么將會持續(xù)產(chǎn)生大量能量，這個能量完全可以用來發(fā)電；相反，如果反應(yīng)在瞬間完成，那么就將爆發(fā)出難以想象的巨大能量！

很快，西拉德的又一個技術(shù)專利誕生了。

西拉德的“中子反應(yīng)堆”專利圖片

現(xiàn)在，基本上稍有物理知識的人都知道，這就是裂變反應(yīng)。但在當(dāng)時，還沒人知道。直到1942年，美國的物理學(xué)家才真正驗(yàn)證了西拉德的這個技術(shù)。而這個技術(shù)，也最終為第一顆原子彈爆炸鋪平了道路。

不得不說，西拉德的這個想法有很多運(yùn)氣的成分，假如他沒有聽說發(fā)現(xiàn)“中子”的實(shí)驗(yàn)，或者說沒有看到報紙上的文章，又或者他在等紅燈的時候，沒有想到用“中子”去替換“質(zhì)子”，那恐怕原子彈的爆炸還要等好多年。但很明顯，運(yùn)氣總會留給準(zhǔn)備好了的人。

原理已經(jīng)設(shè)計(jì)好了，現(xiàn)在只差材料了。

1938年1月2日，西拉德移民到了美國，因?yàn)樗呀?jīng)感覺到，歐洲的下一場戰(zhàn)爭即將到來。

之前的技術(shù)專利，西拉德都是點(diǎn)到為止，但這一次，他決定要搞出點(diǎn)明堂出來。所以，到了美國后，西拉德馬不停蹄地找人一起做研究。他先后與4所大學(xué)的核物理學(xué)家一起合作，尋找那個能夠引發(fā)連鎖反應(yīng)的材料，但都無果而終。

1938年12月，德國兩位化學(xué)家——哈恩（核化學(xué)之父）和斯特拉斯曼在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，鈾被“中子”轟擊時會發(fā)生裂變。西拉德得知后，立即意識到，鈾很可能就是他要找的那個能夠維持連鎖反應(yīng)的元素！

哈恩和斯特拉斯曼當(dāng)年使用的桌子

此時的西拉德，剛到美國不久，沒有穩(wěn)定的工作，囊中也是羞澀。所以他只能軟磨硬泡跟人借了2000美金（約合現(xiàn)在的15萬美金），還借了實(shí)驗(yàn)器材和場地，來繼續(xù)他的核連鎖反應(yīng)夢想。

很快，西拉德在哥倫比亞大學(xué)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)就開始了。最初的簡單實(shí)驗(yàn)非常順利，他在示波器上看到了大量亮點(diǎn)——毫無疑問，這就是轟擊產(chǎn)生的大量中子！看到這一幕，他留下了這樣的內(nèi)心獨(dú)白。

“從今天開始，整個世界將面臨悲傷！”

不過，這次實(shí)驗(yàn)還沒有達(dá)到真正的連鎖反應(yīng)，因?yàn)橛玫拟櫛容^少，連鎖轟擊很快就停止了。西拉德希望使用500磅（227公斤）鈾做一次更大的試驗(yàn)，為了讓轟擊更充分，他需要減緩快中子的速度。已知?dú)淇梢月凶?，所以西拉德就使用了水。但沒想到，水確實(shí)減慢了中子的速度，但同時也吸收了大量中子。試驗(yàn)失敗了。

思來想去，西拉德計(jì)劃采用一個新的方案：

石墨（碳）或者氘不會吸收中子，但也能夠慢化中子，因此，可以使用這兩種材料作為慢化劑。他算了一下，大概需要5噸鈾，50噸石墨或者幾噸重水。

然而，這個量級的材料，很難找到，而且要花費(fèi)大量的資金。以西拉德窘迫的狀況，是絕對搞不定的。

于是，他打算上書羅斯福，告訴他這個實(shí)驗(yàn)一旦成功就可以制造威力極其強(qiáng)大的核武器，而此時德國的研究也在快馬加鞭，如果不盡快采取行動，一旦讓德國取得先機(jī)，那么后果將會極其嚴(yán)重。

戰(zhàn)后，盟軍拆除德國的反應(yīng)堆

西拉德也知道，單憑自己的力量并不足以引起總統(tǒng)的重視，這時他想到了愛因斯坦。以愛因斯坦在美國的影響力，相信總統(tǒng)會認(rèn)真對待他的請?jiān)感拧?/p>

1939年10月，在愛因斯坦的幫助下，西拉德終于見到了羅斯福，請?jiān)感乓脖幻绹姺秸J(rèn)真考慮了。正是這封信，最終促成了美國后來的“曼哈頓計(jì)劃”。

愛因斯坦署名的請?jiān)感?/p>

1939年10月21日，西拉德說服美國陸軍和海軍，向其提供了6000美元的資金，以便購買實(shí)驗(yàn)材料。

此時，幸運(yùn)之神再次光顧。

西拉德在與石墨生產(chǎn)廠家討論的時候，意外發(fā)現(xiàn)石墨中含有一種雜質(zhì)——硼。而硼是一種“中子”吸收劑，如果將這種石墨用于裂變反應(yīng)，那么結(jié)果必然會是失敗。而那時，也一定會得出一個錯誤的結(jié)論——石墨不能用于核裂變。而這個結(jié)論，德國的同行們認(rèn)為是正確的，因?yàn)樗麄兒雎粤伺稹?/p>

1941年12月6日，美國國防研究委員會決定全力生產(chǎn)原子彈。第2天，珍珠港事件爆發(fā)，研制原子彈的任務(wù)變得迫在眉睫。

1942年8月，羅斯福正式批準(zhǔn)實(shí)施“曼哈頓計(jì)劃”。西拉德也加入其中，在芝加哥大學(xué)的冶金實(shí)驗(yàn)室，他的主要工作是與費(fèi)米等人一起研制核反應(yīng)堆。

芝加哥大學(xué)的核反應(yīng)堆（藝術(shù)作品）

之后，“曼哈頓計(jì)劃”偏離了西拉德的意愿。他是一名和平主義者，反對將原子彈用于戰(zhàn)爭，他希望僅僅依靠原子彈的威懾力來迫使德國和日本投降，而且他還預(yù)見到了與蘇聯(lián)的核軍備競賽。于是，西拉德聯(lián)合了眾多參與“曼哈頓計(jì)劃”的科學(xué)家一起，再次提交了一份請?jiān)笗?/p>

只是，這一次，幸運(yùn)女神沒有降臨。他的請?jiān)笗缓雎粤耍踔吝€為此受到了報復(fù)。

1945年7月16日，世界上第一次核爆炸

廣島原子彈爆炸前后對比

1945年8月6日和9日，美國在日本廣島和長崎引爆了2枚原子彈。兩次爆炸造成129000至226000人喪生，其中大多數(shù)是平民。

1959年，西拉德獲得了“原子和平獎”。5年之后，因心臟病發(fā)作去世。

眾所周知，美國物理學(xué)家奧本海默主導(dǎo)了“曼哈頓計(jì)劃”，在很多場合，他被稱之為“原子彈之父”。但其實(shí)，奧本海默更偏向原子彈研制工程，而在理論和技術(shù)層面，西拉德的作用更加重要。所以，西拉德才是真正的“原子彈之父”。

可能，這項(xiàng)榮譽(yù)只能給美國人吧，畢竟西拉德直到1943年才成為美國公民。

1905年，愛因斯坦發(fā)表了《論運(yùn)動物體的電動力學(xué)》，提出了“狹義相對論”和那個著名的質(zhì)能方程——E=mc2，被人們普遍認(rèn)為是原子能的發(fā)現(xiàn)和利用的理論基礎(chǔ)。在二戰(zhàn)爆發(fā)前夕，德國已經(jīng)開始將愛因斯坦的理論付諸應(yīng)用，在位于德國柏林的威廉皇家研究院研制原子彈。這件事，成為美國研制原子彈的直接起因。

但是一開始，核裂變產(chǎn)生的巨大能量能用以制造毀滅性武器，還僅僅是一種理論，美國政界和軍界的領(lǐng)導(dǎo)人并不重視這件事。

二戰(zhàn)前，愛因斯坦為了躲避納粹迫害，從德國移居美國。他得知德國研制原子彈的消息后，寫信給美國總統(tǒng)羅斯福，建議美國盡快研制原子彈。在信里，愛因斯坦特別強(qiáng)調(diào)了原子彈的巨大威力。羅斯福聽從了他的建議，決定由美國政府投資22億美元，正式啟動原子彈研制計(jì)劃，由陸軍少將格羅夫斯總負(fù)責(zé)，物理學(xué)家奧本海默擔(dān)任總設(shè)計(jì)師。

美國核武器研制計(jì)劃叫“曼哈頓計(jì)劃”，在1942年正式開啟，因?yàn)?，?shí)施這項(xiàng)計(jì)劃的總部，設(shè)在紐約市曼哈頓區(qū)的哥倫比亞大學(xué)。這項(xiàng)計(jì)劃整個研究團(tuán)隊(duì)由軍隊(duì)、大學(xué)和實(shí)驗(yàn)室三方面的科研人員構(gòu)成。

“曼哈頓計(jì)劃”的實(shí)驗(yàn)室在美國新墨西哥州的沙漠地帶。那個地方叫洛斯阿拉莫斯。1945年，匯聚到實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家有1000多名，其中不少是世界一流科學(xué)家。所以有人開玩笑說，洛斯阿拉莫斯實(shí)驗(yàn)室是“諾貝爾獎獲得者的集中營”。

1945年7月16日，從新墨西哥州沙漠里的一座鐵塔上升起了一個蘑菇狀的大圓球，鐵塔在強(qiáng)烈的高溫中瞬間蒸發(fā)。奧本海默面對眼前的景觀，吟誦了一首印度古詩：“如果一千個太陽在天空一起放光，人類就會滅亡。我似乎成為死神，毀滅世界萬物！”格羅夫斯少將立即起身，用暗語給這時候已經(jīng)是總統(tǒng)的杜魯門發(fā)去一封電報，用的是暗語，電報的內(nèi)容是：“今天上午已經(jīng)動了手術(shù)。診斷書還沒有寫好，但結(jié)果似乎令人滿意并超出預(yù)料”。英國物理學(xué)家威廉·潘尼測量了爆炸效果，在實(shí)驗(yàn)報告里寫道：“這次爆炸可以使一座30萬到40萬人的城市滿目瘡痍，哀鴻遍野，生靈涂炭”。