爱因斯坦写信给罗斯福叫他造原子弹,然而罗斯福很抗拒,多亏他的经济顾问讲了个故事,说19世纪初美国人富尔顿发明了蒸汽机船,献给法国皇帝拿破仑,想叫他用这种新船攻打英国。结果拿破仑无动于衷,代价是海战输给了英国。顾问告诉罗斯福,原子弹就是20世纪的蒸汽机船,美国绝不能重蹈拿破仑的覆辙。
话说原子弹最早是德国科学家构思出来的。所以,如果德国率先造出毁天灭地的原子弹,世界就真的完了。有鉴于此,爱因斯坦等在美国流亡的科学家决定给美国总统罗斯福写封信,陈述原子弹这种武器的意义。
1939年8月2日,物理学家齐拉、维格纳,来到爱因斯坦家里,一起草拟了给罗斯福的信。信中强调:如果德国率先造出原子弹,只需要一颗,就可以炸毁美国本土的一整座大城市。为了阻止这种噩梦,美国必须集中整个科研界的力量,抢先一步进行原子弹的开发。
但爱因斯坦三人都不直接认识罗斯福,幸好他们认识罗斯福的经济顾问,这个顾问也愿意去当信差,于是有了开头拿破仑拒绝蒸汽机船的故事。听了拿破仑的故事,罗斯福大受震撼。他马上给爱因斯坦回了信,说自己会组建一个“铀顾问委员会”,专门研究原子弹。
不过,由于当时美国还没有正式参加“二战”,所以组建“铀顾问委员会”的进展非常缓慢,直到1941年12月才正式挂牌。1942年6月,罗斯福正式批准研制第一颗原子弹的计划,并把这项工程委托给陆军工兵部队去执行。工兵的办公室设在纽约的曼哈顿,因此原子弹项目的内部代号就叫“曼哈顿工程”。
“曼哈顿工程”的第一项任务,是生产出制作原子弹弹头需要的核材料。当时,美国人用的原料是铀。他们在田纳西州找了2.4万公顷荒地,修建了一座用于提炼铀235的庞大工厂。工厂建设启动之后,原子弹本身的设计工作也全面铺开。科学家们被带到偏僻的新墨西哥州,那里有一处峡谷,叫洛斯阿拉莫斯。从1943年1月到1945年夏天,他们将在峡谷里度过整整两年半的时光,与世隔绝,不允许和外界通信。
为了配合科学家们的需要,美国在洛斯阿拉莫斯修建了一座全新的城市,面积有1.85万公顷,从实验室、住宅到商店一应俱全,只是每间住宅都没有门牌号。这座城市叫作“Y基地”,它的总负责人就是大名鼎鼎的奥本海默。进入Y基地的科学家,每个人都获得了一个化名。费米叫作“法默先生”,玻尔叫作“尼克大叔”。
那么,为了造出第一颗原子弹,美国花了多少钱呢?整个“曼哈顿计划”,一共花费了18.9亿美元的财政拨款,相当于今天的228亿美元。巅峰时期,直接或者间接服务于“曼哈顿工程”的人员达到了50万。
1945年7月16日,美国第一颗原子弹试爆成功。这时距离“曼哈顿工程”正式启动,刚刚过去3年。1945年8月6日和9日,两枚原子弹分别被投放到日本的广岛、长崎。
明明是德国先提出原子弹构想,为什么德国没有先造出来呢?
1933年之前,整个核物理学界最重要的原创性工作,有一半以上是在德国完成的。但随着希特勒上台,纳粹迫害犹太人,在科学界也大搞“去犹太化”,导致爱因斯坦、齐拉等一大批科学家背井离乡,跑去了美国。换句话说,德国在“二战”正式爆发前,就已经损失了一大批顶尖核物理人才。
从1935年到1938年,光是从德国移民到美国的教授级自然科学家,数量就超过300位。这批学者一走,德国的物理学界,马上就没有办法进行智力管理了。举个例子:核反应堆是研究裂变现象和生产武器级钚的重要工具,它需要用到石墨作为减速剂。但德国研究石墨的专家大部分在战前出走了,剩下的人在实验室里搞出了一堆错误数据,误以为石墨的减速效果不好。于是,德国研发的核反应堆,一度选择了人工制备的重水作为减速剂,生产速度非常缓慢。光是这一个问题,就让德国的核技术开发延误了两年时间。
整个“二战”期间,德国在核技术研发方面一共投入了800万马克的资金,相当于200万美元,只有“曼哈顿工程”总投资的1/1000。这点钱,不仅没能造出原子弹,连勉强组装出的3台核反应堆也是故障重重,根本无法运转。
1945年5月,美国陆军在德国南部找到了德国原子弹负责人海森堡和他的团队,把他们带到英国软禁起来。一直到这个时候,海森堡还认为自己的研发进度要比美国人的快。1945年8月7日,美军在广岛投下原子弹的消息传到英国,海森堡的第一反应居然是告诉同事:“那肯定是一颗化学炸弹!美国人怎么可能赶在我们德国人之前,造出用铀做战斗部的超级炸弹呢?”
除德国以外,日本在“二战”期间也曾经研制过核武器。1941年5月,日本正式启动原子弹研发项目,这个时间同样比美国的“曼哈顿工程”早得多。但日本有一个独特的体制缺陷:它的陆军和海军矛盾重重,长期勾心斗角。为了争夺在核项目上的话语权,日本陆军和海军各自搞了一个核武器开发小组,彼此封锁信息,导致两个项目的进展都极其缓慢。后来,当本土都已经被美国的原子弹炸了,日本连核反应堆都没有生产出来呢。
——《原子弹秘史》