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传奇-30
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2018.04.13

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海森堡他们一大帮德国核计划专家被英国人非常友好地请到了英国。其实你敢不去吗?不可能不去的,这事自己说了不算。英国人找了个叫农园堂的庄园把海森堡他们安置在那,庄园里面有一栋小洋楼,这里原来是训练情报人员的地方,现在空出来了,那帮人住着还挺舒适。在庄园对面稍远一点的地方是英国人住的地方,他们负责警卫工作和监视工作。时不时会有英国人来问问海森堡他们有关德国核计划的事,但是大部分时间他们还是在屋里很无聊的待着,没事看看书看看报,还可以听听广播,就是不让出门,只能在庄园里蹲着。这帮科学家没事就聚在一起聊天,他们也聊不了别的,聊来聊去都是那点核计划的事,毕竟他们都是参与核计划的专家。其实英国人就想他们聊工作,他们在房子里到处装了窃听器偷听他们谈话,目的就是想了解更多的有关德国核计划的内幕,了解的越多越深入越好。英国人进行全方位的窃听,还有人专门做录音,反正他们说话聊天,不管是啥内容,统统录下来。我们现在能看到的那段时间的资料基本上都来自当时英国人的录音记录。后来这些记录解密以后就出了文字版本让其他人看。

过去一直都有一个迷,不知道海森堡是不是真心实意在帮希特勒造原子弹,反正最后是没造出来。按德国人他们自己的说法是他们有科学家的良知,是不会真正帮助希特勒的。到后来奥托、哈恩等等一帮科学家还联名搞了反对核武器的社会活动。海森堡战后的言论也是一边说自己其实是在消极怠工,假装做事,一边也说自己并没有那么狂热积极,但是他自己对国家是很尽职的,自己也很愿意为国家服务。很多人也相信科学家,他们认为海森堡那帮优秀的科学家搞原子弹是不可能落后于美国同行的,奥本海默在学术上的名气显然是没有海森堡和哈恩大。美国人真的很有钱,海森堡有着德国人的高傲性格,总不能承认自己技不如人,所以海森堡宣称主要原因是德国没钱、没钱、没钱,重要的事情说三遍。海森堡的意思就是德国和美国的进度一直到1942年还旗鼓相当,后来就不行了,因为德国缺少铀矿,不够用。如果搞反应堆造钚倒是有可能,但是核反应堆要重水,而重水让盟军给炸了,反应堆也要石墨,可是又有人往里掺杂质又没搞成,没重水没石墨搞不了反应堆啊。这不是德国人不行,那是盟军太会玩了,破坏活动搞的太频繁弄的德国原材料不足。而且海森堡还说是自己误导了德国高层,误导他们改变了研发方向,之前是搞核弹到后来就变成搞反应堆了,咱们德国用反应堆生产能源算了,咱别造武器了。到了1944年德国再想在核弹方面下功夫就晚了。海森堡让世界民众对他倍增好感,大家都相信科学家是高尚的人、是纯粹的人、是脱离了低级趣味的人。作为普通人都相信海森堡作为20世纪最伟大的理论物理学家之一,坚守了科学家的良知和底线,让人们在残忍的战争中感受到了理性与良知的温暖。但是事实是这样吗?还是说这只是人们的一个美好的愿望?玻尔恪守当初和海森堡的承诺,他没有公开说什么东西,他对当年的那次会面只字不提。但是海森堡经常会放出一些话来,玻尔家族后来整理了玻尔写给海森堡的一系列信件还公开发表了,当年这些信件并没有寄出去。大概当初玻尔有他自己的考虑,反正从这些信件内容来看,海森堡其实也不是那么消极的对待核武器计划,他还是很积极的,而且他对国家的自豪感也盖过了作为一个科学家的良知。海森堡过去的朋友高斯密特的反应特别强烈,毕竟是他亲手搜集了一整套德国核计划的资料。他说海森堡关于德国人和盟国一样清楚原子弹的技术原理和关键参数的说法是胡说八道的,结果海森堡和高斯密特两人就在自然杂志和报纸上公开进行辩论,断断续续地打了好多年笔仗,结果最后私下讲和不了了之了。不光是海森堡,连魏扎克也跳出来了,他说我们德国人根本没搞过原子弹,都是美国人干的,他说这话欧洲人估计都要喷饭了。

当然还是有很多人不相信这些材料,一直到英国人在几十年后公开了当年在农园堂的那些录音资料大家才有了比较客观的资料。过去资料不齐全,就靠两边人自己的陈述来研究这段历史吵来吵去。其实人在讲自己的历史的时候多半都会美化,大家后来根据比较客观的资料发现其实德国人的研究很初级,好多设施要落后美国人好几年。大约在1942年,德国人其实已经调整了研究方向,从研究核武器改为研究核能源,看看是不是能把原子当作能源用,这最主要的一个原因正好是出在海森堡的身上。在德国战败之后,海森堡他们一直还在农园堂关着,农园堂离剑桥大学不远,也不知道海森堡有没有想起好友狄拉克。就这么过了好几个月,突然一天他们从广播里面听到一个消息,消息说美国人在日本广岛扔了原子弹。美国人当时发表公告大概是这么说的,他们说这是取自宇宙间的基本力量,我们只是把它释放出来用来惩罚那些在远东发动战争的人。海森堡听到消息心里就一颤,当时他很无奈对同伴说美国人真有钱啊,我以为他们能有十几吨上好的纯铀金属,没想到他们居然有十几吨上好的纯铀235啊。要知道普通的金属铀和提纯后的铀235差了140倍,海森堡被吓到了。

当年海森堡在计算核材料的临界质量的时候估计了一下,假如要完成一次核爆炸那么至少要进行大约80次链式反应。中子打碎一个铀235的原子核,打碎这个原子核之后产生的次级中子会再撞到别的原子核,这种情况叫连锁反应,而且这种反应要连续进行80次。要想能够实现这种多米诺骨牌式的连锁反应,那么铀235原子必须足够的多,原子足够多的话那最终折算起来就可以算出一个临界质量,这块纯铀235必须要达到一定的重量才行。海森堡肯定知道这东西该怎么算,他就把这个问题简化了一下,就简化成了一个很经典的数学问题叫醉汉走路问题。这个问题是这么描述的,假设有个醉汉喝多了,走路就晃来晃去,他每走一步都要随机拐个方向。那么假如他走了80步以后最有可能在多大的范围之内呢?以他的起点为圆心,让他走上几百次,每次走80步,看他最后行走的范围能有多大。这其实是个概率问题,对于海森堡来讲显然是随随便便就搞定了。他计算出来这个范围大约是在半径54厘米。也就是说要完成80步的链式反应,起码需要一个直径为1.08米的纯铀235的圆球才行。那么直径1.08米的一个铀235的球是多重呢?算出来是14吨。铀235元素比重比黄金还要大一点。14吨的纯铀235,在战时的德国上哪找去啊,因此这是不可能完成的。海森堡就找了军备部长施佩尔,跟他说这东西搞不了啊,要这么多材料的话可能性不大。所以当他一听说美国人扔了原子弹,海森堡心里就是一颤。后来又一想不对劲,美国人不可能搞了10多吨铀235吧,美国是用轰炸机去轰炸日本的,最大的B29轰炸机载弹量不过是10吨,而原子弹光核材料就14吨,再加上外围装置肯定更重,在当时任何一架飞机都扛不动,到底美国人是怎么把这么重的东西给弄到日本去的?后来才知道美国原子弹根本没那么重,总共也就4吨重。海森堡当时就傻了,作为一个物理学家最不能忍受就是别人怎么搞出来的他自己不懂。美国人仅仅用了60公斤的铀235就搞出了原子弹,美国人早就知道,很少的铀就可以搞出原子弹。即使纯度不高,也只需要大概几百公斤。英国人下决心搞代号合金管的核计划,其实也是在搞清了临界质量的基础之上的。战争时期,要是临街质量高不可攀,英国也没那个胆子去动这个心眼儿,所以美英两国心里都有底,差不多是在一个范围内,努努力是可以搞出来的。唯独德国人不清楚,把这个数给算错的,而且算错这个数的还恰恰就是大名鼎鼎的海森堡,二十世纪最伟大的物理学家之一,这是个极其低级的低级错误。所以当时哈恩就忍不住数落海森堡,他说你不是一流的物理学家,你连三流都算不上,你根本不入流。海森堡从小就心高气傲啊,他三年时间就完成了整个大学的学习,也就是说三年从高中生直接变博士生。年纪轻轻就开创了量子力学,名动天下。现在你告诉他算错了一个简单的数学模型?他死都不信啊。他自尊心受到严重的伤害,他连自己错在哪都不知道。不仅仅是他不知道,整个德国原子弹工程的参与者都不知道海森堡算错了,甚至他们连怀疑都没人怀疑过。这说明整个德国物理学界对于影响核裂变反应的各种复杂因素其实并不掌握,所以他们把一个上限认为是个下限,海森堡认为至少得有十几吨的铀235才能把核弹给做出来,实际上最坏的结果是要十几吨,其实算上杂七杂八因素的话根本要不了那么多。其实在外边加上中子反射层,就可以大大提高中子数。相应的铀235就不需要那么多了。可以大大减小临界质量。海森堡他们对此不是太清楚。那什么因素在影响临界质量呢?举一个例子,美国搞核临界反应的时候出过事故,临界反应就是将要发生不受控的增值,控制在这边界上就叫临界状态。

最出名的一次是路易斯·亚历山大·斯洛廷这个技术人员搞出来的一个大麻烦。当时他正在向几个工作人员演示建立金属临界装置的技术。

出事之前的铍反射层球壳

这个系统是由一个带反射层的钚金属球组成,下面用铍作反射层,下面做了半边壳,上面也做了半边壳,上面的壳慢慢扣下去,假如不关闭反射层,也就是说不把上半截半球给扣死,那么下半部的钚核心是根本不够临界质量的,因为大量中子会穿过钚壳跑出去,假如把壳扣死了,那中子就跑不出去了,大量都会被反射回来,这时候根本就不需要那么多钚就可以达到临界质量。他们演示中,上部最后一个铍半球壳正缓慢下降就位,随着反射层逐渐到位,钚的核反应开始加剧,反射层可以使得临界质量减小,原本不够临界质量的钚核心,扣上反射层以后,就够了临界质量了。上半球壳一端正与下部铍半球壳接触,进行演示的实验人员正用左手大拇指插入球壳极点的开口处,握住上部半球壳,千万不能给盖死。这个时候他手滑了,两个铍半球合上了。这一滑不要紧,核反应开始加剧,等他赶紧把反射层掰开,已经晚了。所有人都受了极强的核辐射。他受的辐射剂量最大,在9天后去世了。

斯洛廷

当时几个人的站位

在场的所有人都在几个月内去世,当然这已经是是战后的事儿了。可见反射层能够起很大的作用,各种因素归总起来,不需要十几吨的纯铀235才能搞原子弹,大概几十公斤就够了,而且跟纯度有关系,钚要的更少了。海森堡在农园堂关着啊,到这会啊,他脑子突然开窍了。就在美国扔长崎那颗原子弹的时候,他大概找到了正确的计算方法。到了日本投降的时候呢,他大致算出了正确的数值。他看到正确数值如此之小他悔的肠子都青了。这是一个低级错误,不过因祸得福好在没造出来,不然英国人还能好吃好喝的招待他,不把他当战犯关起来就不错了。

不仅德国有核计划,日本也有啊。领头的也是老熟人啦,就是当年海森堡到日本访问,接待过他的那位仁科芳雄。不过日本的核计划更不靠谱啊,连门都没入。广岛炸了一颗原子弹,美国人当时就广播了说这是原子弹,其实就是为了吓唬日本人早点投降。而日本军方还不信呢,找仁科芳雄来问啊。仁科芳雄说有可能吧,美国人有钱啊。然后军方又让他去广岛勘察实际情况,到东京换飞机,看见天上有几架美国轰炸机,那几个人立马就吓得钻了防空洞。东京人还笑话他们,就那么几架飞机就吓成那样儿啊。扔不了几颗炸弹。仁科芳雄心说一颗就要老命啊,因为只有他们知道美国有原子弹。后来日本军方跟他说,号召男女老少齐上阵,拼死抵抗争取半年时间,你们能不能搞出原子弹。仁科芳雄心说你饶了我吧,别说六个月,就是六年都搞不出来,你死了这份儿心吧。但是他跟军方也说了这个东西很难造,估计美国就一颗,扔了就没了。所以呢,当时的首相铃木对于波茨坦公告没理会,来了个日本式处理方式叫默杀,就是不理。结果没几天,美国又扔了一颗,妈呀美国人到底有多少原子弹啊。同一天,日本关东军遭到苏联红军的毁灭性打击。日本一看完蛋了,投降吧。它这一投降二战正式结束。苏联这边儿其实早就知道美国的原子弹工程了,美国人一炸,苏联人也就立刻加紧了自己的核计划,毕竟斯大林下了死命令了。行政负责人就是特务头子贝利亚,他想找卡皮查来当技术负责人,卡皮查咬牙发狠就是不干,最后还被穿小鞋,没工作在家呆着。不过最终贝利亚也没拿他怎么样,这是另外的话题了。

广岛被夷为平地

总之,一场世界大战终于结束了,但是欧洲已经彻底打残。曾经那么辉煌的哥廷根大学衰落了,哥本哈根理论物理研究所也不复当年的兴旺景象。海森堡他们这一批人最终回了欧洲,参与战后的重建。但是很多人被带到美国再也回不来了,比如冯·布劳恩,德国的火箭专家,研究V2导弹的。他们全都为美国的火箭技术发挥自己的才智,大家全然忘了他们曾经是战犯。美国人还把一个德国裁缝抓到了美国,美国人怀疑他是搞核物理的。可那人坚持自己只是个裁缝,美国人问他他死也不承认自己懂物理,后来美国人急了,拿来针线包,拿来布料,他还真能飞针走线缝衣服。美国人一看傻眼了,看来是搞错了,他们本来是想抓海森堡的师弟约旦。没想到把一个名字也叫约旦的裁缝给抓来了,瞧这事闹的。反正战后是利益格局划分的混乱时期,各种力量都在重新的协调中。慢慢的归于安静,大家可以喘口气了。这时候又出大事儿了,摊上大事儿的人正是原子弹之父奥本海默。欲知后事如何,请看下回分解。




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