中外科学家发明家丛书:奥本海默_2-第2部分

按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页，按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页，按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部！
————未阅读完？加入书签已便下次继续阅读！



一次实验，制成了第四座原子反应堆，并证实了链式反应确已发生。美国总　

统科学顾问布什和科南特开始认识到时间的紧迫性和他们所主持的研究任务　

规模的庞大，于是邀请陆军一起参加制造原子弹的工作。　

　　　　　1942年6月，美国政府设置了“曼哈顿工区”，以后这项计划就被人们　

称为“曼哈顿计划”。9月，格罗夫斯被任命为主管这项工作的准将，掌握　

了这项工作的领导权。格罗夫斯参观了很多实验室，一路西行，在伯克利会　

见了欧内斯特·劳伦斯，又与奥本海默探讨了原子弹的前景。　

　　　　　奥本海默领导的理论小组已经发现特勒在计算原子弹爆炸过程中的热量　

积累时，忽略了包括由辐射而引起的热损失，他们计算出点燃大气层的可能　

性为百万分之三，于是原子弹的研制工作继续进行。　

　　　　　从外表看，衣着随便，头发乱糟糟的奥本海默是不大可能给西点军校出　

身的将军留下印象的，但格罗夫斯很欣赏在外表下面所掩盖着的敏捷和洞察　

的智慧，康普顿曾经向他介绍过奥本海默的能力。欧内斯特更是用高度夸奖　

的语言介绍了奥本海默。奥本海默在参加原子弹研制工作以后的这一年里，　

不仅对这项工作的技术与管理问题感到极大兴趣，而且还发现了自己的领导　

才能。他感到对别人的活动进行指导与组织协调工作特别适合自己的口味。　

他具有非凡的感染与说服别人的本领，他有能力可以将性格完全不同的一批　

人组织起来成为一个高效率的工作集体。他思想敏捷，可以及时抓住讨论中　

不同意见的问题实质并引导它们不离主题。同时，他对科学知识的涉猎面很　

广，但却抓不住问题的实质，这一点特别适合于处理研制原子弹过程中所遇　

到的极为广泛的各种问题。因此，由于种种原因，奥本海默很希望保持他在　

研制原子弹计划的负责人地位。　

　　　　　格罗夫斯发现奥本海默具有正确评价各种技术方案的杰出才能；奥本海　

默不像其他科学家那样津津乐道地推销自己偏爱的某种方法，而是原意花时　

间把科学上的问题症结所在向他阐述清楚。这次会见格罗夫斯对奥本海默留　

下很深的印象。一个星期后，他再次会见奥本海默，研究采用何种最好的方　

式组织原子弹的研制计划。奥本海默指出，这项计划的高度保密要求对于研　

究工作产生了极为不利的影响，如果科学家们对于自己所从事的研究工作的　

最终目的一无所知，对于该项研究必定毫无积极性。他建议把所有的研究人　

员集中到一个实验室里，这样就可以在那里面完全自由地讨论问题；而这个　

实验室则应绝对保密。　

　　　　　格罗夫斯决定按奥本海默的建立采取行动，首先，要为这个新的原子弹　

实验室选址。其次，他开始物色新实验室的领导人。　

　　　　　格罗夫斯看中的第一名候选人是欧内斯特·劳伦斯，但劳伦斯从电磁分　

离铀同位素工作中抽不出身。他的第二名候选人就是奥本海默。虽然奥本海　

默是个理论物理学家而不是格罗夫斯想使用的实验物理学家，缺乏行政管理　

经验，又不是诺贝尔奖金获得者，不像格罗夫斯所希望的那样，在科学家中　

具有“原子弹研制任务的领导人所应有的那种威信”。但格罗夫斯决心支持　

他。　

　　　　　根据格罗夫斯的建议，奥本海默向陆军提出了申请，要求任命，并开始　

着手招募关键性的人物。但是美国联邦调查局听到奥本海默可能被考虑担任　


…　Page　8…

这个重要职务的消息后，立即通过曼哈顿计划的内保安机构与格罗夫斯接　

触，警告他不要让奥本海默参加这项计划的任何一项活动。但格罗夫斯认为　

奥本海默能力非凡，足以抵消他可能成为保安危险分子的风险，因此格罗夫　

斯让奥本海默陪同他去选择新实验室的地址。　

　　　　　他们提出了许多建议，查看了许多地址，但因各种原因否定掉了。最后　

选定了奥本海默本人建议的场所——洛斯阿拉莫斯。　

　　　　　奥本海默制定了建立实验室的计划。1943年3月，他编出了一份详细的　

实验室人员组织表，总人数由原来的100人扩充到1500人，同时他又亲自动　

手解决另一个主要问题——招聘科学家。　

　　　　　奥本海默进行招聘工作有双重的不利条件：他没有获得诺贝尔奖金这种　

最高奖赏作为吸引别人的资本，而且由于保安的原因在进行招聘时他又不能　

说明工作的内容，还必须说明参加这项工作的人必须与外界断绝一切联系，　

这样，被招聘者会对这种朦胧的“重要的”计划的价值感到怀疑而犹豫不决。　

　　　　　这真是一件棘手的工作，但奥本海默很巧妙地进行这项工作。他首先集　

中精力聘请了一小批最有名望的科学家，然后再利用他们的声誉去吸引别　

人。但这些科学家中有些人对于参军问表示担心，他们不愿意直接在军事领　

导下工作。奥本海默曾和格罗夫斯商定，要动员所有招聘来的科学家参军，　

他本人还曾访问了旧金山征兵处，并办理入伍和担任中校的手续。人们对这　

位激进派人士居然会同意参军感到难以理解。巴勃·威尔逊认为理由是：“他　

已经受高度的爱国情绪所支配，因此，他的思想已经转变，不再对教师联合　

会或西班牙退伍军人组织感到兴趣。他深信这场战争是推翻纳粹与法西斯主　

义的伟大群众斗争，因此他总是提到人民军队与人民战争，认为这是美国爱　

国运动的高潮。”　

　　　　　在奥本海默要求下，格罗夫斯同意让实验室组织成为一个平民的组织。　

奥本海默继续东奔西走，招聘人才，逐渐组成了他的这个非常出色的科学队　

伍。　

　　　　　虽然曼哈顿计划所有领导人都支持任命奥本海默，但军队反情报部门认　

为任用他太危险。1943年1月，劳伦斯再次为他担保，并写了保证书：“……　

我很高兴用最美好的措词来推荐这位智力出众，品德非凡的人。他的人格正　

直是无庸置疑的。”然而问题在以后的6个月里仍未得到解决。后来格罗夫　

斯感到不耐烦了，签署了一道命令：“请立即为任用J·罗伯特·奥本海默　

发出批准书。这个人对于本计划是绝对不可缺少的。”随后科南特与格罗夫　

斯签署了奥本海默的任命书。　

　　　　　与此同时，工程的建设工作在迅速进行了。4月15日，实验室正式开始　

工作，当天奥本海默主持了落成仪式，会上为新来的全体科研人员作了一系　

列介绍研究情况的报告。　

　　　　　奥本海默把整个实验室分为四个部：理论部、实验物理部、化学与冶金　

部和军械部。于是研制工作全面展开。后来有关部门又把发展提炼纯环的特　

殊方法的工作也归并到洛斯阿拉莫斯实验室内来进行。由于增加了这项任　

务，同时军械发展的工作量也越来越大，使得洛斯阿拉莫斯的规模又扩大了　

一倍。还只在6个月之前，奥本海默还曾设想这个实验室只需要雇佣100人　

就够了，而现在这里的总人数已经超过3000。　

　　　　　曼哈顿计划在很短时间内就变成了历史上规模最大的一项科学研究计划　

之一。　


…　Page　9…

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　五、主持曼哈顿计划　



　　　　　在最初几个星期内，各条战线都开展了工作。奥本海默从一个关键部门　

走向另一个关键部门，去解决各种问题。他从一开始就决心保证科学家之间　

尽可能自由地交换意见，现在洛斯阿拉莫斯与外界已完全隔绝了。他发现，　

即使在实验室内部，在陆军以及由它任命的保安官员中对进行这种交流还存　

在若干阻力；尽管在这种情况下，至少在这个区域内，或多或少还是可以保　

证有一定自由的。不过，要想与洛斯阿拉莫斯以外的任何研究组织进行技术　

讨论，陆军方面坚决不予同意。　

　　　　　格罗夫斯非常关切间谍活动所造成的危险，他已经发现，当曼哈顿计划　

开展起来以后，计划的领导权不可避免地会转移到高级科学家，如奥本海默　

手中，他决定以加强保安手段对计划实施领导。这样，奥本海默从一开始统　

治处于一种非常微妙的地位：一方面，他是最机密的军事研究计划的负责人　

之一；另一方面，他本人却仍未取得保安认可，没有涉密的权利。不仅如此，　

负责曼哈顿计划的保安官员对他愈来愈不放心。奥本海默不断地受到保安部　

门的审查。尽管连续不断地监视、审查和讯问最终都没有确凿的证据证明奥　

本海默与苏联及共产党员保持联系，但一些人仍坚持认为奥本海默是一个危　

险人物与不忠诚分子。　

　　　　　在4月15日实验室落成仪式上，一位年青物理学家塞思·内德迈尔提出　

了一种完全不同的原子弹结构。这种结构不像枪式装置，他建议采用所谓“内　

爆”式原理。将可裂变的物质加工成为空心球状，周围包以炸药。当炸药被　

点燃后，它迫使空心球向中心“内爆”，形成一个超过临界质量的实心球，　

从而引起核爆炸。这种压紧方式几乎可以在一瞬间就完成。因此它肯定会比　

枪式装置的速度要快得多。尽管这一想法受到许多科学家的质疑，但奥本海　

默却站出来支持这个建议，并且提出让内德迈尔进行这项研究工作，以便发　

展他的新概念。　

　　　　　在洛斯阿拉莫斯实验室四周陡峭的峡谷中，内德迈尔进行着小规模的内　

爆试验。由于他认为球形几何的内爆现象过于复杂，无法进行测量，所以决　

定由圆柱形开始试验。他在一段又一段的厚壁金属管的周围包上炸药，外面　

再装入惰层。当炸药爆炸后，观察冲击波压缩的金属管的变形，藉以研究爆　

炸的效果。如果表面上的炸药不能对内产生一个完全对称的冲击波，那么这　

个球体就会被炸药炸碎，还没有来得及产生核爆炸就飞散了　（即“提前起　

爆”）。内德迈尔本人首先承认，通过这些试验只提出了内爆方法所面临的　

许多问题，而没能提供任何解决办法。　

　　　　　奥本海默以一种偏爱的态度支持与鼓励内德迈尔进行这些试验。他认　

为，内德迈尔的想法对路，富于首创精神和敏锐的思想。而且，在开始试验　

的几个月中，内爆只是备用方案，这种情况还无碍大局。实验室的主要力量　

放在改进“枪式”方面，而且早期的试验全部表明，这种方法看来是可行的。　

　　　　　1943年11月，回旋加速器小组证实了铀—235的一项重要性质，即当它　

的原子裂变时，次级中子几乎在十亿分之一秒内全部放出，这样快的中子释　

放速度，利用枪式制造原子弹，足以保证在炸弹本身被炸碎前就已发生了猛　

烈的链式反应。这一实验表明，采用枪式结构肯定能制成铀弹。　

　　　　　此时，特勒通过计算指出，内爆具有另一种优点，即巨大的压力可以大　

大减小临界质量，节省宝贵的可裂变金属，因而内德迈尔的实验受到更大的　


…　Page　10…

重视。1943年秋季，奥本海默决心促进内爆的研究工作，要求内德迈尔加快　

进度。内德迈尔本来可以在奥本海默的支持取得充分的人力与物质支援来开　

展工作，但由于内德迈尔缺乏领导才能，仅仅增聘6个人，实验工作与以前　

一样进行缓慢。　

　　　　　从工厂生产出的少量钚样品中，科学家发现，除含有钚—239外，还有　

微量的钚—24O存在。不久，科学家又证明，钚—240是一种α射线发射体，　

也是产生本底中子的源。由钚—240产生的本底中子之多，使得钚弹在采用　

枪式压拢时，无论如何其速度也不够快，达不到克服提前起爆的速度。在这　

种情况下，只有等待内爆方法试验成功，才有可能制造出钚弹来。　

　　　　　奥本海默认识到：由于铀—235供应量有限，如果内爆试验不能成功，　

那么到1945年7月只能制成一枚用枪式压拢的铀弹。所以，实现完全对称的　

理想内爆过程是当务之急。奥本海默陷入进退两难的境地。他不得不承认自　

己选错了人选。为了改变现状，他聘请哈佛大学的化学家兼炸药专家乔治·基　

斯塔科夫斯基作顾问，负责协调内爆技术的全部研究工作，但基斯塔科夫斯　

基发现他很难介入内德迈尔的工作，只好向奥本海默提出辞职请求。　

　　　　　至此为止，内德迈尔的研究工作还只限于改进炸药的形状、改变炸药的　

品种以及改变雷管位置和数目。但所有这些努力都无法解决一个根本性的问　

题：即由炸药表面的一个点状雷管引起的冲击波向四周传播时，正如投入水　

中的一块石子激起的波浪，最后到达原子弹芯表面的冲击波前锋总是一个曲　

面，不可能是平面波，从而无法保证必要的对称性。不仅如此，当几个雷管　

同时点火以后，它们各自引起的发散型冲击波相互遭遇并产生干涉现象，使　

整个炸药区内形成各种不规则的爆发点，从而将对称性完全破坏无遗。　

　　　　　内德迈尔只顾变换雷管与炸药的结构，根本没有抓住问题的关键。在这　

种情况下，奥本海默于1944年夏季面临一个重大问题；他准备彻底改组洛斯　

阿拉莫斯实验室。　

　　　　　这时正好有一个由詹姆斯·查德威克率领的英国代表团到达洛斯阿拉莫　

斯。该团由12名左右的科学家组成。英国人一直坚持发展自己的原子弹，并　

已进行了大量的研究工作。但后来发现英国确实没有力量来进行这样一种风　

险很大而代价极高的计划。因此，根据英美双边协议，英国的研究小组全体　

前来美国参加原子