灌水：原子弹的前世今生（1）

我们这里的学校，每学期最后一天叫证书日。孩子们被要求按正常时间到校只是没课，先去教堂搞个小仪式，然后回教室领成绩单，放人。

因为没有校车，我都会请假——也许拖到哪里吃吃玩玩让几个自己挑点什么作为证书礼物，也许直接回家Chill。很多商家也习惯趁机搞促销助兴，比如拿了成绩单的学童可以去学校旁边指定的店领一个免费冰激凌，或者去影院享受一欧元一张的超级优惠电影票——当然仅限下午的家庭儿童片。

今年陪孩子们看的，是Elemental。简单说是一个水火相爱的故事，有初相遇的欢喜，绝境中的挣扎和劫后重生的希望，不能说惊艳，但是也算看得。

提到这个，是因为那次很荣幸被“邀请爸爸妈妈一起看”——而刚收到的通知是，周末要去看Oppenheimer，是姐妹电影日，妈妈只需要订位子，交钱买票。

Oppenheimer我当然知道，连同他后面的故事。

原子弹之父(Principle Leader)的那个嘛，二战期间著名的曼哈顿计划研发工作的主要负责人之一，同时以反氢弹（hydrogen bomb）而闻名。

原子弹和氢弹都可以称为核弹，只有前者曾经被作为武器使用，为什么，区别在哪里？

——因为氢弹危害性太大了，威力可达原子弹的数千倍以上。原理？简单说氢弹是fussion，原子弹是fission（Splitting big atoms is called fission. Putting together smaill atoms is called fussion）。也就是说，你把大的原子打碎生成的能量，远远小于小的原子聚合产生的能量——是不是很有哲学的味道？

难怪学物理的举手投足都是哲学范儿。

1938年，德国的Otto Hahn和Friz Strassmann观测到一种新的核反应，如果用中子打击Uranium能生成新的元素Barium，同时释放出大量的能量。文章发表在Nature之后，消息迅速在物理界传开——很长时间以来的疑问，按照爱因斯坦的能量方程

原子弹（应该）是可行的，即用很少的原材料，生成超大强度的能量。Hahn的实验结果，直接把理论推到现实。

历史上在这个时期同时发生的大事是，希特勒对世人全面宣战。德国的物理学研究好到全球公认（Otto Hahn是1944年的诺贝尔化学奖获得者，由于战争原因1945年才被颁奖），那么很可能，德国物理学家第一时间造出原子弹，也就是说，希特勒大概率会是拿到原子弹的第一人。

1939年8月，通过爱因斯坦，美国总统罗斯福收到科学家签名的信（后来被称为Einstein-Szilárd-Brief），警告如果美国不尽快进行此项研究，很可能德国人会先把原子弹用到战场。

获得批准。项目启动。

总部最开始设在曼哈顿地区，所以史称Manhattan Project，其目标很明确，在最短时间内研制出原子弹。后来统计，共有50万人直接或间接参与了这个项目，前无古人是一定的，后面来者有没有，今天还不好说。

两年以后，日本在太平洋地区参战。美国在欧洲战场同德国人胶着的情况下，同时面临远东再受敌。罗斯福的原子弹研究计划突然变得意义无比重大。

因为属于军事研究的保密项目，被选中的项目总负责人是来自军队的Leslie Groves。

他的简历我不多说，有兴趣的可以去翻。值得提到的一点是，他先开始是拒绝这份工作的——本来仕途一片大好，衣食无忧，贸贸然跑去参与一个很可能是纸上谈兵的研究，如果失败那绝对断送锦绣前程。

所以啊，不是什么活都要接的，我自己都吃过亏，中间进行不下去那种走投无路的感觉，天昏地暗。

后来Groves提的条件是，接也行，但是我要一个General的Title。人中之精，当然人事世事洞悉如指掌，完全明白那些（傲慢的）科学家是很难对来自军队的一名工程师尊重并服从的。

也被批准。开工。

星期五，买到1200吨Uranium，星期六，和同官方谈判（要钱），星期三，到田纳西买地建厂房，然后马不停蹄辗转各高校研究所，招兵买马。

Groves很明白，自己来自军队，完全是另外一种文化，这一众平均年龄25岁的科学界精英他招是招到手，指挥得动，是另外一件事。

需要一个中间人啦——条件是懂行（Groves几乎方方面面不逊于人，唯独物理知识欠缺），够聪明，有权威，同时能协调各种矛盾。

他选的人，叫Robert Oppenheimer。理由很简单，Robert Oppenheimer无论解释什么理论，Groves都能听懂。

我自己也是这个理念。对成年人来说，如果一件事你明白，那是一定能讲明白的，哪怕再高深的理论。反之，如果你发现别人说的你听不懂，那大概率是他自己根本不明白。所以，我很厌恶那些什么云里雾里故弄玄虚胡乱解释的所谓各种学说（貌似中文网很流行？）。

与此同时，日本已经占领了菲律宾，战俘稍有风吹草动便被成批杀死。地球另一端的希特勒的军队全侵欧洲大陆和北非，甚至已经迈进UdSSR。明显美国两线战场，欧洲和太平洋的战况都不是很乐观。至于德国人在原子弹方面的研制工作，没有人了解具体进展，只是大家都很清楚，如果一旦对方先成功，那将再也没有人能阻止希特勒。

于是变成谁先拿出原子弹的比赛。

首先当然需要一个合适的实验场地。要求能做到差不多与世隔绝，有屏蔽功能，足够保密——Groves接受了Oppenheimer对新墨西哥州的Los Alamos的建议，而游说那些科学家过来的工作，Oppenheimer也完成的很好。

当时招人也很好玩。据参与曼哈顿计划的一个工程师Hal Behl回忆，“我被约去谈话，我们有一份很好的工作给你.但是要求你自愿参加.....那你多介绍一点背景？不能说。那在哪儿？不能说。那我会做什么？不能说？......

那我还要自愿参加？！这太可笑了。

对方拿出这张海报。

在第一批被招募的400多人里，女性不到10个，基本上留下的照片，是这样。

翻这些照片真让我笑出来，不就是我一直的工作环境？当然现在好很多（女的多多了），每次抱着孩子进会场，还不是一路跟人解释，是我来开会。我。

当时每个人都被告知的是，你的工作有可能把战争缩短，另外？只要知道自己做什么就好，别的不必多问。关于整个计划在同事间流传的，只有一些气球，潜水艇的谣，连Atom Bomb这个词都用“那个设备”代替。

“他们比我更知道我是谁更明白我为什么会在这里”——这是当时的工程师回忆的原话。

一年前还是荒地，突然变成有7万人的城市。

草图到1944年初已经有了，两个带核材料的装置在一个类似试管的容器里面对面放好，如果撞击，将会发生核反应——简单吧。不过没有足够的原材料来测试。

也就是，没有原子弹需要的U235。自然界里存在的，是U238。分离出U235太难了，一个原子弹需要一公斤左右的U235，花费的时间要用年来计算。

一名参与研究的化学家发现了可能的替代品，很容易得到的Plutonium。Groves于是把生产U235的工作重心转移到生产Plutonium。不幸的是，第一次设计出的Plutonium bomb（gun design）不是按想象的爆炸而是自动溶解了。

Catastrophe，连Oppenheimer都想逃跑。

1944年夏天，盟军在诺曼底登陆，只是战况仍旧不明朗。千里之外的纳粹科学家已经拿出第一架喷气式飞机，V1和V2巡航导弹。原子弹？不知道，也许很快。

只能再试。还是Plutonium。新的设想是一个压缩的Plutonium球放在中间，令其implosion（内爆）——唯一的希望。

哈佛大学长期研究implosion的专家被请过来，可惜没有搞定。求助目光转向international，英法德物理化学界精英齐聚Los Alamos，其中包括一个叫Klaus Fuchs的流亡的德国人，他后来成为苏联研制氢弹的顾问。