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曼哈顿计划

  美国陆军部于1942年6月开始实施利用核裂变反应来研制原子弹的计划,亦称曼哈顿计划(Manhattan Project)。该工程集中了当时西方国家(除纳粹德国外)最优秀的核科学家,动员了10万多人参加这一工程,历时3年,耗资20亿美元,于1945年7月16日成功地进行了世界上第一次核爆炸,并按计划制造出两颗实用的原子弹。整个工程取得圆满成功。在工程执行过程中,负责人L.R.格罗夫斯和R.奥本海默应用了系统工程的思路和方法,大大缩短了工程所耗时间。这一工程的成功促进了第二次世界大战后系统工程的发展。1937年2月,纳粹德国开始执行了“铀计划”。1941年末,珍珠港事件后,美国参加了二次大战,与纳粹德国宣战。一些美国科学家提议要先于纳粹德国制造出原子弹。曼哈顿计划的最终目标是赶在战争结束以前造出原子弹。

  阿尔伯特.爱因斯坦

  老格鲁夫大街

  科尼克, 长岛

  1939年8月2日

  F.D.罗斯福

  美国总统

  白宫

  华盛顿特区

  总统先生,

  通过和E.弗尔米,I.西拉德进行关于研究草稿的交流,最近的工作使我相在不久的将来,铀元素将成为一种新型的重要的能源。由此引起的许多问题需要我们提高警觉性,假如有必要的话,政府部门应当采取迅速的行动。因此我相信我有责任提醒您关注以下的事实和建议。

  在过去的四个月里,通过约里奥在法国的工作,以及弗尔米和西拉德在美国进行的工作,使用大量的铀来建立核链式反应堆,从而产生巨大的能量和大量的新型类镭元素已成为可能。现在基本可以确定这将在不久的将来实现。

  这种新的现象将引导着炸弹的构造,并且这是有可能的--尽管还不是那么确定--威力十分巨大的炸弹将因此而可能被制造出来。这样一颗单个的炸弹,用船运载,并在港口爆炸,将可能会摧毁整个港口以及周围的环境。然而,这样的炸弹对于空中运输可能显得太过于沉重。

  美国只有很少量适合使用的铀矿石。有一些好的矿石在加拿大和捷克斯洛伐克,但最好的铀资源还是在刚果。

  基于这样的情况你也许会认为在美国建造链式反应堆的物理学家和行政部门保持永久的关系是有必要的。对于你而言实现这样的可能的方式就是,将这一任务委托给一个你信任的人,而他将以一个非官方的身份进行工作。他的任务也许包括以下内容:

  1. 接近政府部门,熟悉未来的发展情况,并且给政府的工作提出建议,特别是关注为美国获取铀矿的供应。

  2. 通过提供资金加速实验活动,解决目前由预算有限的大学实验室来进行的问题。假如已经有资金,则通过和愿意为这一事业奉献的个人联系,或者是和具有必要设备的公司实验室进行合作。

  我了解到德国实际上已经停止了捷克斯洛伐克矿山的铀交易,并对其进行了接管。它已经采取这样早的行动是可以理解的,根据德国副国务卿的儿子魏茨泽克,供职于柏林凯撒--威廉研究会,而在那里美国关于铀的活动一直在重复着。

  你真诚的,

  阿尔伯特.爱因斯坦

  1942年初,美国科学家虽然对原子弹的机制、应该努力的方向,甚至费用和时间都有了大致的构想,但核研究的庞大工程已经超过了科学研究机构的能力。当时美国经济已经转向战争,没有一家工业公司能在短期内完成有关生产设施的建设。美国核研究的负责人之一布什认为,只有军队以最高优先权,才能在战争结束前生产出核原料来。1942年3月9日,他在给罗斯福总统的报告中,强调了原子弹的光明前景,提出把全部的研制和生产管理移交给军队。6月17日,布什给罗斯福准备了一份将核计划全部交给军队领导执行的详细报告。此时罗斯福在白宫办公室里,早已研究了爱因斯坦的信,正一直举棋不定。接到布什的建议后,罗斯福立即批复了布什的报告。

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  罗斯福总统赋予这一计划以“高于一切行动的特别优先权”。 “曼哈顿”计划规模大得惊人。由于当时还不知道分裂铀235的3种方法哪种最好,只得用3种方法同时进行裂变工作。这项复杂的工程成了美国科学的熔炉,在 “曼哈顿”工程管理区内,汇集了以奥本海默为首的一大批来自世界各国的科学家。科学家人数之多简直难以想象,在某些部门,带博士头衔的人甚至比一般工作人员还要多,而且其中不乏诺贝尔奖得主。“曼哈顿”工程在顶峰时期曾经起用了53.9万人,总耗资高达25亿美元。这是在此之前任何一次武器实验所无法比拟的。

  在参谋长联席会议主席马歇尔的支持下,美国军方同意按原S-1委员会(负责铀研究的一个机构)的建议,开始建设4种分别采用不同方法的铀同位素分离工厂和其他的研制、生产基地。军队把整个计划取名为“代用材料发展实验室”,指派美国军事工程部的马歇尔上校负责全部行动。

  由于马歇尔上校循规蹈矩,与科学顾问们又合不来,使研究计划优先权的升级和气体分离工厂地址的选择拖延了两个月。9月,政府战时办公室和军队高层领导决定,领导修建美国国防部大楼五角大楼的格罗夫斯上校接替马歇尔上校。格罗夫斯在赴任之前,被提升为准将。

  格罗夫斯在上任后不到48小时内就成功地把计划的优先权升为最高级,并选定田纳西州的橡树岭作为铀同位素分离工厂基地。因为马歇尔上校的总办公室最初将设在纽约城,他们决定把新管区的名称命名为“曼哈顿”。于是,“曼哈顿工程区(或简称为曼工区)”就这样诞生了。美国整个核研究计划不久后取名为 “曼哈顿计划”。

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  陆军部于1942年6月开始实施利用核裂变反应来研制原子弹的计划,亦称曼哈顿计划(Manhattan Project)。该工程集中了当时西方国家(除纳粹德国外)最优秀的核科学家,动员了10万多人参加这一工程,历时3年,耗资20亿美元,于1945年7月16日成功地进行了世界上第一次核爆炸,并按计划制造出两颗实用的原子弹。整个工程取得圆满成功。在工程执行过程中,负责人L.R.格罗夫斯和R.奥本海默应用了系统工程的思路和方法,大大缩短了工程所耗时间。这一工程的成功促进了第二次世界大战后系统工程的发展。

  罗伯特·奥本海默(J. Robert Oppenheimer,公元1904至1967年),美国犹太人物理学家,“曼哈顿计划”的主要领导者之一,被称为美国“原子弹之父”。

  奥本海默出生于美国纽约一个家境富裕的犹太人家庭。母亲是一个天才画家,她鼓励奥本海默接触艺术和文学,却在奥本海默九岁时去世。奥本海默是早慧的天才,三年读完大学,1925年毕业于哈佛大学,以哈佛大学荣誉学生的身份毕业。

  随后到英国剑桥大学深造,开始攻读理论物理,加入到著名的卡文迪许实验室,1926年,转到德国哥廷根大学,跟随波恩(M. Born,1882-1970)作科学研究,1927年以量子力学论文获德国格丁根大学博士学位。接下来的两年,他在瑞士的苏黎克(Zürich)和荷兰的莱登(Leiden)作进一步的研究。1929年夏天,奥本海默回到美国,不幸感染了肺结核,在新墨西哥州洛塞勒摩斯(Los Alamos)镇附近的一个农场上养病。后来他在柏克莱大学和加利福尼亚大学任教。

  奥本海默的研究范围很广,从天文、宇宙射线、原子核、量子电动力学到基本粒子。他有辩才,长于组织管理能力,精通八种语言,尤爱读梵文《薄伽梵歌》经典,为此自修梵文。

  1940年,他跟生物学家凯塞琳·哈利生(Katherine Harrison)结婚。

  1942年,奥本海默入选一个物理学家团体,评估制造原子弹的可能性。主持美国政府这个“曼哈顿计划”的戈罗夫斯将军(Gen. Leslie R. Groves)深为奥本海默的思想和才华所吸引,他不顾监督“曼哈顿计划”的一些安全官员的反对,将奥本海默任命为洛斯·阿拉莫斯实验室(the Los Alamos Scientific Laboratory)的主任。

  这个新的实验机构在1943年4月成立的时候只有几百名科学家,但是迅即发展成一个拥有六千名男女专家的“秘密之城”。二十七个月以后,这些专家在他们昵称为“奥匹”的奥本海默领导下,成功地制造出世界上第一个原子弹。

  洛斯·阿拉莫斯的人们一致认为,没有奥本海默的非凡领导才能,原子弹赶在战争结束之前实验成功,并且投入使用,是不可能的。对于成为美国原子弹之父的奥本海默来说,这是一种骄傲,更是一个沉重的负担。

  位于美国新墨西哥州旷野中的“秘密之城”洛斯·阿拉莫斯范围很大,星散着许多低矮的办公室、实验室。奥本海默不是驾驶一辆军用吉普,就是开着他自己的那辆大型黑色别克,在这些办公室、实验室之间出没。每到一处,他总是坐在房间的最后面,不停地抽烟,静静地聆听大家的讨论。他的出现常常可以激活人们的更高想像能力。

  物理学家威斯科夫(Victor Weisskopf)说:“每当一个新的计划开始试行,或者一个新的概念开始酝酿,奥本海默就会出现在那个实验室或者讨论会现场。大部分时候,他都不会提出他自己的见解或者建议。他的重大影响来自其他方面。他的连续、长时间出现,使我们强烈地感觉到,他是和我们直接在一起的。”

  理论物理部主任贝舍(Hans Bethe)回忆起一次讨论会,主题是已经辩论过多次没有得到结论的熔化钚的容器问题。听了辩论以后,奥本海默站起来做了一个总结。他没有直接说哪一种意见是对的,但是当他离开会场的时候,大家都已经明白最后的结论是什么了。

  1944年底,盟军登陆诺曼底六个月以后,形势已经非常清楚:欧洲战事行将结束。洛斯·阿拉莫斯的科学家们开始从道德角度,思考继续研制这种大规模杀人武器的必要性。实验物理部主任威尔森(Robert Wilson )就此问题和奥本海默进行了长时间谈话。他建议,举行一个正式的会议来公开讨论原子弹是否必要的问题。威尔森发现奥本海默面有难色:“他建议我们说点别的什么,因为他不想让那些安全人员来找我的麻烦。”

  尽管对奥本海默心怀尊敬,威尔森还是在洛斯·阿拉莫斯遍贴告示,宣布举行一次公开会议,讨论“原子弹对文明的冲击”问题。

  那次会议有二十个人参加。令威尔森意外的是,奥本海默准时出席会议,聆听了大家的讨论。威尔森回忆道:“我们进行了一次深入畅快的讨论,讨论的主题是:大战胜利在即,为什么还要制造原子弹。”

  年轻的爆炸技术物理学家罗森(Louis Rosen)记得奥本海默在一次讨论会上的演讲,题目是“美国对人类社会使用这样的武器是否正确”。奥本海默强调,身为科学家,在如何使用原子弹这样的问题上,我们发表意见的权利和普通公民是一样的。罗森说,奥本海默是一个“非常雄辩而且有说服力的人”。

  化学专家赫契菲尔德(Joseph O. Hirschfelder)也记得一次类似的讨论会,举行地点是洛斯·阿拉莫斯一处矮小的木屋。那是1945年初一个寒冷的星期天黄昏,天降暴雨。奥本海默说,尽管我们大家都注定生活在永久的恐惧之中,但是,这样一颗炸弹有可能结束所有的战争。这样的一个希望对于许多正在组装原子弹的科学家们有相当的说服力。

  在另外的场合,奥本海默也说过,如果世界上的人们不了解这样一种新型武器已经问世,这场战争是不应该结束的。如果原子弹依旧是一个军事秘密,那么下一次大战必定是一场原子弹战争,并且会被用来进行突然袭击。科学家必须走在前面,他解释道,立足在一个至少已经检测过的地方。

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  随着曼哈顿计划产生了世界上最早也极有可能唯一一次对敌人投放的原子弹,第二次世界大战落幕。“70年前美军于日本城市广岛上空掷下代号为‘小男孩’的原子弹,爆炸造成广岛市十几万居民死亡,广岛遭到毁灭性打击。9天后,日本宣布无条件投降。战争似乎在原子弹爆炸的瞬间达到了最高潮,整个二战也似乎只是为了原子弹的诞生而塑造的舞台。”

  原子弹对二战及战后带来的影响是:

  1.美国在二战后期对日本使用原子弹,在很大程度上促使了日本无条件投降,避免了盟军直接登陆日本本土作战而带来可能的巨大的盟军战士的伤亡,从而加快了战争结束的进程;

  2.美国在二战后期对日本使用原子弹,致使广岛和长崎均遭受毁灭性打击,这种灭顶之灾还影响到广岛和长崎以后的几十年时间甚至是更长时间,致使当地的民众和附近地区的居民长期遭受癌症的折磨,也给这些区域的生态环境带来了不可估量的破坏;

  3.战后,美国、前苏联、英国、法国和中国都不断发展核武器,在核武竞赛的鼎盛时期,前苏联和美国的核弹头数量加在一起就超过两万枚,这使得世人开始怀疑核武器带给世界的将是“灭绝一切”,甚至会使地球也不复存在,由此引发了世人对于各大国相继发展核武器的恐慌,各国人民开始殷切期待和要求拥核国家合理地控制甚至是削减其核武器数量,各拥核国家也看到了问题所在,并且自觉的相继加入签定以美俄首先发起的《核不扩散条约》,美俄两国也积极的进行核裁军计划。

  核武器是一把双刃剑,只要利用得好就会给世界带来和平,核武器可以起到其他武器所无法取代的对敌方的强有力的威慑作用,以此尽量避免战争的爆发,但是核武器一旦落入恐怖分子之手,其后果将不堪设想。

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结语

曼哈顿计划不仅造出了原子弹,也留下了14亿美元的财产,包括一个具有9000人的洛斯阿拉莫斯核武器实验室;一个具有36000人、价值9亿美元的橡树岭铀材料生产工厂和附带的一个实验室;一个具有17000人、价值3亿多美元的汉福特钚材料生产工厂,以及分布在伯克利和芝加哥等地的实验室。
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