2026年11月8日 星期日 程序 · 观点 · 搞钱 RSS
小举人

冷知识盲盒第 5 期

原子弹是如何造出来的?(下期)

曼哈顿计划、奥本海默出场,第一颗原子弹是怎样被做出来的。

大家好,欢迎收听冷知识盲盒,我是用户主播乔羽蓝。我们将继续来聊原子弹是如何造出来的。让我们重新回到剑拔弩张的 1939 年,德国科学家已经发现了核分裂现象,德军也收到命令开始搜刮原子弹的材料。

此时的罗斯福总统在收到爱因斯坦的警告信之后才不急不慢地成立了一个顾问委员会,召集美国的核物理学家共同开会研讨。会议最后给了个定性,那就是核分裂现象可以被武器化。然后呢?然后就没有了。

据说爱因斯坦在看到这个结果后非常愤怒,觉得自己的意见并没有被得到重视,于是一直都没有加入到这个委员会。并且他自己也并不喜欢原子弹的研究,认为这会毁灭人类。

不过这也怪不了罗斯福总统,因为美国这个时候还没有参战。要想开始研究原子弹,就得投钱吧?要想有钱,那就得向国会那帮老爷们申请吧?原子弹这种探索项目一旦开始,少说也得烧掉几十亿美金,还有可能失败。在非战争状态下,连申请多造个航母都费劲,更别提这种看上去就是无底洞的项目了。

和爱因斯坦一起写信的希拉德,也就是我们上期谈到的那位劝爱因斯坦来美国的匈牙利老兄,并没有就此摆烂。相反,他找到同样被意大利法西斯政权吓跑的大物理学家费米,由希拉德负责到处拉融资买原材料,费米负责在实验室埋头苦干,用顾问委员会的名义开始建造核反应堆。

如果说把原子弹看成一辆超级跑车,在没有设计图纸和路线图未知的情况下,如果要把它造出来,那么要做的第一件事就是开始研究两个轮子的自行车,然后逐渐添加功能,在实践中不断优化,因为车辆运动的原理都是相通的,无非就是速度快慢和功率大小的差别而已。

如果把原子弹看成一个威力巨大的炸药,那么这个小小的核反应堆就是一个小型炮仗,它们的原理都是相通的。先实现从0到1,然后再算出引爆原子弹用什么样的材料,用多大的质量。

所谓的强大体现在对力量的掌控,你得确保在运输的过程中没事,到了在合适的时间,合适的地点爆发,这样才能最大程度地震慑对手。

不过光靠科学家和民间力量的努力,这件事目前为止只能说是小打小闹,依然很难做出大成果。直到珍珠港事件爆发后,美国正式参战,战争潜力被全面动员。和武器相关的研究得到了大量预算,这座核反应堆立马就被列为了国家重点项目,被整体搬到了芝加哥大学的一座地下室内。近乎无限的资源也让科学家团队士气大增。终于在 1942 年 12 月点火成功,实现了可控核裂变,这一天也宣告了人类正式迈入原子时代。

既然最小可行性方案已经验证成功,那就赶紧开始制作原子弹吧!罗斯福让美国陆军全权领导原子弹这件事,美国陆军说我们打仗可以,做工程项目那还得是得让工兵兄弟们来。刚好工兵总部位于曼哈顿,就干脆管把这个项目叫做曼哈顿计划吧。

于是找到正在修建五角大楼的工兵头头莱斯里戈葛罗夫斯将军,说,老罗呀,你把五角大楼修的这么漂亮,造出原子弹肯定也没问题!啥,我一个造房子的怎么把我弄去造原子弹了?

因为这个计划除了研究核物理之外,还包括秘密地大规模制造武器。要满足这三个条件,就需要同时在好几个地方,建立大规模基地,然后施行军事化管理。一方面保证效率一方面保证机密。因此,总负责人必须是一个懂工程的军官。

有了工程负责人,还缺一个研发负责人。罗将军看了一圈身在美国的核物理学家清单,发现很多都是从欧洲躲避战乱来的。虽然那位匈牙利人希拉德出了很大的力,但是他终究不是美国人。事关国家安全,肯定得挑一个美国人,最好还得是正星条旗出身。那么是哪位美国人把量子力学带回来呢?那就是奥本海默。

奥本海默出生于纽约的一个富裕的犹太人家庭中,打小他就兴趣广泛,自学了法语和化学。他很快在同龄人中声名鹊起,大家都认为他是一个神童和天才。在鲜花和掌声中长大,他免不了变得骄傲与自大,同时对自己的要求也十分严格,对自己做不好的事情容易产生厌恶。

1925 年念完哈佛大学的本科后,他飞到英国剑桥继续深造。那个时候全球的学术中心毕竟还是在欧洲,这时候他就发现自己在哈佛学到的那些知识不太够用,并且还得恶补理论物理与数学。并且剑桥的物理学重视实验,但这并非奥本海默的擅长。虽然小奥学东西很快,但是动手能力确实要弱一些,每次做实验的时候小默总会打烂几个试管。

异乡求学外加不断地遭遇挫折,让他患上了严重的心理和精神疾病。不过好在 1926 年他结识了来剑桥做学术分享的量子力学一代宗师,波尔。波尔向他伸出了橄榄枝,既然你不喜欢来做实验,来德国和我一起搞理论吧!小默高兴的在日记中写道:我对于能摆脱实验室工作感到非常高兴。我在实验室里从来做不好工作;别人对我不满意,我自己也不感兴趣;我感到这些事只是别人强迫我去做的。

小默在德国博士毕业后,就回到了美国伯克利大学任教。可以说,作为一名老师他是非常优秀的。他上课的时候单单只是上理论物理,讲着讲着还会旁征博引,涉及到许多方面的知识。并且出身于富商家庭的他穿着考究,还经常带着学生去高档餐厅吃饭,很快就有了自己的一批学生粉丝,大家都喜欢模仿他的讲话方式和行为举止。

罗将军看着小默的履历,心中已经有了答案。不过,可能还是有点小问题,就是这小子通共!因为奥本海默的弟弟,弟媳,情人全都是美国共产党。虽然他自己没有入党,但却经常帮忙组织活动和捐款。虽然苏联也是盟军,但是这毕竟是国家机密!

不过事态紧急,老罗相信自己的看人眼光,力挺让奥本海默当研发负责人。

老罗找到小默说明了曼哈顿计划,小默很快就接受了这个安排,并且向老罗建议集中力量办大事,不要像德国那样让科学家各自为战。怎么集中呢?在新墨西哥州的沙漠里建造一座城,让科学家带上他们的亲属,生活起居全部在这里搞定。这样还能够顺带解决保密问题。

老罗同意了这个意见,马上带领 13 万人团队在沙漠中,短短几个月内就建立起了一座西部小城。这座小城现在叫做洛斯阿拉莫斯国家实验室,继续承担着美军尖端武器的研制工作。

小默则负责把全美最顶级的科学家都招募进来。不过这可不是一件容易的事,在大公司做过管理层的人都知道。越是大案子,参加的人本事就越大。而本事大的人脾气通往都很大。

在研制原子弹期间,美国所有顶级的科学家都被征召入伙了。这些人当中得过诺奖的比比皆是。就算你让大名鼎鼎的爱因斯坦来负责指挥,这些人都未必肯服气。

小默当时还不到 40 岁,而且没得过诺奖。但是他会讲八国语言,知识面很广,这让他和那些从欧洲逃出来的科学家毫无沟通障碍,并且小默都能理解他们的专长。更难得的是,他对化学,金属学,武器生产和工程制造,系统工程管理都有专家级的认识。并且他也亲临一线实验室,及时响应任何需求。

作为后勤主管,老罗也尽全力满足小默的疯狂的想法。比如说当时为了建造大型的回旋加速器,需要一个巨大的磁场线圈这个线圈直径约80公尺要用到大量的铜。

而当时美国几乎已经把所有的铜储备都用到了军工生产上实在是挪不出这么多纯铜了地主家也没有余粮啊。

那该怎么办呢?小默无奈的说没有纯铜那纯银也可以啊,在物理层面银的导电性比铜更好。

这可是白银呀!但老罗没有迟疑,马上安排自己的助手去跟财政部商量借白银。

助手找到财政部的副部长贝尔说明来意,却拒绝透露用途,只强调这是战争需要。

财政部就问要多少,助手尼古拉斯回答6,000吨。6,000吨?这可不是水泥而是贵金属啊!财政部说你可能对重量没有什么概念,想要推辞。但是老罗坚持要借白银。最终他让财政部拿出了14,700吨白银,当然了这些白银后来几乎100%归还国库。要知道老罗的工资只有600美元一个月,可是他每天都要决定几百万美元的去向。

得益于老罗小默高效的的系统管理,以及众多科学家的努力,在短短三年后,第一颗原子弹,瘦子在沙漠中绽放。顺带一提,这一场爆炸使得地球上的葡萄酒永远发生了改变。

葡萄在生长过程中吸收二氧化碳,同时也会吸收碳同位素。1945年之后,许多国都进行了原子弹试爆,这些原子爆炸使得大气中首次出现了碳-14。这些元素被葡萄吸收,最终出现在了酒水中。

这些元素对人体并没有什么危害,但是却很容易被检测出来。因此只要是 1945年之后才生产出来的的葡萄酒一定会含有这个同位素。

这个小知识有没有把你冷到呢?冷知识盲盒,我们下期再见。