1903年,滿洲,長春,12月25日。深夜。
尼古拉二世正在仰望星空。
他今晚睡不著覺,因為他剛剛完成 / 抄襲了兩篇 / 部足以震驚世界的作品,如果它們公布的話。
《論動體的電動力學》。
《洛斯阿拉莫斯入門讀本》。
前者相信大家都不陌生,後者就要說一說了。
在發現和應用核裂變與核聚變方面,科學已經成為最具影響的包括政治變革在內的機制變革力量。《洛斯阿拉莫斯入門讀讀本》是這一變革的歷史標識。
《入門讀本》在二戰結束後的很長時間內是絕密級的文件。許多曾在洛斯阿拉莫斯工作的科學家後來回到大學教書,在這些科學家的學生眼中,該文件是一個傳奇。到1965年,該文件被完全解密,解密正當其時,因為該文件包含的信息已經在其他地方公開出現,特別是在廣為流傳的《核武器效應》一書中。1965年以後,從當初油印本複印過來的《入門讀本》?成為大學軍控課程的常用材料,但是這一文件從未以注釋版本的形式公開出版。
後來加州大學出版社公開出版了這一文件。特別是該版本還由原始講座的作者、哥倫比亞大學物理學榮譽教授羅伯特 - 塞伯爾進行注釋,這也使得這一關鍵的歷史文獻能夠為更廣大的學生和社會人士所閱讀——比如說尼古拉·亞歷山德羅維奇·羅曼諾夫。
分享給大家一段序言——
“《洛斯阿拉莫斯入門讀本》是洛斯阿拉莫斯實驗室在1943年春開始運行後發行的首份技術文獻。該文獻概述了我在4月初所作5次講座的內容,講座的目的是為我們到達平頂山的工作畫一條起始線,開始首顆原子彈的設計與製造。
理論物理學家艾德 - 康登擔任《入門讀本》講座的秘書,他在講座現場做筆記,然後在當天下午或第二天早晨完成修改,與我進行反覆的討論並進行簡單的編輯。大家都才陸續到達實驗室,實驗室大樓仍然在建設中。所有的儀器設備都還裝在木箱中,大家正在拆開木箱,裝配儀器,每天工作12至16個小時。把大家從他們正在開展的工作中拖出來,聚到一起,開展系列講座,這並不是一件容易的事。講座的時間要壓縮到最少,這意味著在規劃講座時,我必須刪減解釋性的語言,決定哪些不講,隻給出概要性的信息。盡管如此,《入門讀本》基本上囊括了截至1943年4月大家所知道的關於如何製造一枚核武器的所有內容。
我認為我還沒有在別的地方看到對我們是如何獲取當時那些知識的描寫。作為當時的參與者,我將在這裡介紹我自己的背景,以及《入門讀本》系列講座的背景。
我在費城長大,上的是費城公立中學。當時大街上還有馬車,我們會躍上買冰棍的馬車後面去上學。費城中心高中在當時是一所不同學車的學校,那裡的科學老師與富蘭克林研究所聯系緊密。他們科學素養很高,教授的課程實際上相當於大學水平。奇怪的是,我當時並沒有參加高中的學術項目課程,而是參加了工業藝術課程,包括木工、鐵匠、工程繪圖等科目,但也包括物理和數學,物理和數學的內容可能比學術項目課程所包括的更多。
我有一個叔叔是大西洋冶煉公司的總工程師,在他的影響下我選擇了一個工程學院。我去的是理海學院,當時是現在也是一所很好的工科學校。
我剛開始是學機械工程,但是當時理海學院剛開始一門新的專業,叫工程物理,比一般工科專業更強調物理。?該專業的一個很大的好處是當時沒有人真正知道這個專業究竟是什麽,所以你可以像你期望的那樣進行設計,比如你可以把所有時間都用於學習物理和數學課程。 ?在大蕭條剛開始的1930年我從理海學院畢業,當時我知道我想去讀研究生,學習物理。我非常幸運,在威斯康辛大學獲得了一個教學助理的機會,這是威斯康辛大學最後一次招聘教學助理。我們每年可以掙到800美元,在當時是不少的一筆錢,可以就此獨立生活,實際上過得還不錯,你可以在學生會用0 . 25美元吃一頓晚飯,用5分錢買一個漢堡或一個雞蛋三明治。”
……
拉薩。雪域高原的聖城。
一位當地的俄羅斯帝國間諜接到了新的指令。
澤連姆皮爾,俄羅斯帝國外貝加爾地區的一名布裡亞特蒙古人,俄國在雪域高原的一位傳奇間諜,他受俄國總參謀部印度處的指派,負責把軍火走私到雪域高原。他曾使用過多個假名字和假身份,而且成功避開了軍情六處的耳目——英國人的情報檔案中一概查無此人。
澤連姆皮爾得知,自己在雪域高原的活動可以結束了,沙皇不再把這裡作為重心,俄羅斯帝國在這裡的活動將由已成為正式聯絡官的布裡亞特蒙古喇嘛阿格旺·多傑負責。
澤連姆皮爾還得知,這個計劃是絕密的,他必須不再以真名示人。
讓英國人從來不知道存在的間諜不多,尤其是在當下已經為沙皇服務的人中。
尼古拉知道的人中,澤連姆皮爾是一個。
澤連姆皮爾了解到,如果他負責這個計劃,他的家人可保一生榮華富貴,他的“假名”身份將收獲殊榮,而在他死後世人將知道他的真名。
……
1904年1月,加拿大。
“尊敬的盧瑟福教授,還記得您挖的最後一顆土豆嗎?”
“我還有一顆土豆……”
“我們可以邊吃邊談,即使在吃飯的時候也可以詳談,我對當年您和湯姆生教授關於陰極射線管的遺憾很感興趣……您應該不希望遺憾重演……”
(典故請自查)
“呈遞拙作一篇,如有不當之處,敬請指教……由於各種原因,希望您能為我保守秘密。”
“我還有更多的想法想與您談談……”
“俄羅斯皇家科學院的設備當然比不上英國,不過和加拿大比,倒也差不了多少,我們正在不斷引進實驗室設備,比如加速器……還有,我有一個關於雲室的奇特設計想法……(大量待遇和許諾)”
“尼古拉·亞歷山德羅維奇·羅曼諾夫”
盧瑟福拿著信紙,信中說了許多事情,簡直是把他到目前為止的科研生涯乃至童年生活中那些只有他自己才知道的事情複述了一遍,此時的盧瑟福,還沒有後世桃李滿天下,十幾個學生得諾貝爾獎的盛況。
確定是沙皇給自己寫信?盧瑟福難以置信。半晌,他抽出尼古拉的幾張信紙上記錄的“拙作”……
《關於光的產生和轉化的一個試探性觀點》。
試探性觀點?
盧瑟福笑了笑,沙皇愛科學倒也不是尼古拉二世首開先例,彼得大帝親自拔牙並把牙齒存放在俄羅斯皇家科學院的奇聞大家都是知道的。
不知道沙皇的試探性觀點是什麽?
……
尼古拉·亞歷山德羅維奇·羅曼諾夫
1903年10月8日
在物理學家關於氣體或其他有重物體所形成的理論觀念同麥克斯韋關於所謂空虛空間中的電磁過程的理論之間,有著深刻的形式上的分歧。這就是,我們認為一個物體的狀態是由數目很大但還是有限個數的原子和電子的坐標和速度來完全確定的;與此相反,為了確定一個空間的電磁狀態,我們就需要用連續的空間函數,因此,為了完全確定一個空間的電磁狀態,就不能認為有限個數的物理量就足夠了。按照麥克斯韋的理論,對於一切純電磁現象因而也對於光來說,應當把能量看作是連續的空間函數,而按照物理學家現在的看法,一個有重客體的能量,則應當用其中原子和電子所帶能量的總和來表示。一個有重物體的能量不可能分成任意多個、任意小的部分,而按照光的麥克斯韋理論——或者更一般地說,按照任何波動理論——從一個點光源發射出來的光束的能量,則是在一個不斷增大的體積中連續地分布的。
用連續空間函數來運算的光的波動理論,在描述純悴的光學現象時,已被證明是十分卓越的,似乎很難用任何別的理論來替換。可是,不應當忘記,光學觀測都同時間平均值有關,而不是同瞬時值有關,而且盡管衍射、反射、折射、色散等等理論完全為實驗所證實,但仍可以設想,當人們把用連續空間函數進行運算的光的理論應用到光的產生和轉化的現象上去時,這個理論會導致和經驗相矛盾。
確實現在在我看來,關於黑體輻射,光致發光、紫外光產生陰極射線,以及其他一些有關光的產生和轉化的現象的觀察,如果用光的能量在空間中不是連續分布的這種假說來解釋.似乎就更好理解。按照這裡所設想的假設,從點光源發射出來的光束的能量在傳播中不是連續分布在越來越大的空間之中,而是由個數有限的、局限在空間各點的能量子所組成,這些能量子能夠運動,但不能再分割,而只能整個地被吸收或產生出來。
下面我將敘述一下我的思考過程,並且援引一些引導我走上這條道路的事實,我希望這裡所要說明的觀點對一些研究工作者在他們的研究中或許會顯得有用。
……
“光量子……”盧瑟福激動地攥著信紙,絕妙的想法!絕妙的證明!
……
大批此時畢業不久,沒有闖蕩出什麽天地的“未來科學家”——或者更準確地說,幾乎所有的——尼爾斯·玻爾、索迪、布雷利(都是盧瑟福的學生或者助手,老師肯去,學生就不難搞定了)……他們現在沒有做出任何成就,但未來他們會讓世界震撼……
噢,怎麽少得了原子彈之父(不是奧本海默)和原子彈之母呢?
“莉澤?你在我的實驗室工作?”
奧托·哈恩和莉澤·邁特納,按照原本的歷史,後來曾經有過曖昧傾向,不過奧托這個人太流氓,把諾獎完全攬到自己頭上,最後一對多年好友鬧掰了。
不過此時兩人都只是二十多歲的畢業大學生。
尼古拉充滿八卦之心地現在就把他倆塞到一起,看看是不是能擦出什麽愛情的火花?
閔可夫斯基,因為迫害猶太人離開俄羅斯帝國的數學家,被尼古拉寄給他的非歐四維時空構架方程雷得裡嫩外焦、茅塞頓開、頗有似曾相識之感(廢話,這是抄襲他的),在尼古拉代表帝國(雖然不是他迫害的)道歉後帶著學生回到了俄羅斯。
愛因斯坦帶著行李向聖彼得堡皇家科學院進發,沒辦法,俄國的院士也是院士,俄國的教授也是教授啊,他已經知足了。況且愛因斯坦現在有點缺錢……
俄羅斯在不知不覺間,吞噬著歐洲“默默無聞”的未來之星……
“放開我!”
“你,你們想要幹什麽?”
“啊……”
……
“媽媽,媽媽快來救我……”
6歲的小男孩,恩裡科·費米被幾個俄國情報人員無情地劫走了……
……
“砰!”
一場血案過後,一個英國家庭,俄國情報人員小心翼翼地抱著一個從半歲大的小嬰兒離開,他還睡得很香……他的名字是鮑威爾,盧瑟福未來的學生之一,核物理學家,諾貝爾獎得主。
兩年後,又一個家庭的嬰兒失竊了,嬰兒的名字叫貝特……
……
(拉攏、許諾、監視、甄別、清除)
……
1905年1月29日。
波蘭總統和波蘭總理在這一天宣誓。
畢蘇斯基在這一天發動羅茲起義。
尼古拉在這一天,對313名歐洲科學家(帶著他們的數百名助手)和126名可靠的俄羅斯本國最頂尖的物理教授和學生(真是可悲)面前發表演講。
一開始是隨意的談話。
“……”
“……我知道俄國的皇家科學院是歐洲最土氣的科學院了,但我們一直在努力,昨天又有兩個裝有加速器的實驗室投入使用,盧瑟福教授今天沒有來……他在做α粒子散射實驗,由此可以探測原子的結構,噢,這裡順便提一下,按照我的理論(低笑聲)……你們不能這樣,我很受傷……原子由原子核與電子(笑聲漸息)……它的軌道(嚴肅認真)……由此可以避免電子掉入原子核……它的量子化條件(沉默)……電子吸收光子就會躍遷到能量較高的激發態,反過來,激發態的電子會放出光子,返回基態或能量較低的激發態;光子的能量為躍遷前後兩個能量之差(玻爾帶頭,掌聲)……大家將就將就,物質條件如果暫時不足,理論工作也可以多做一些,比如說奧托和莉澤,雖然玻爾暫時借用了加速器,但你們也不用每天都擠在一個狹小的木工房間裡(一大波目光投向某處,兩人頗為尷尬)……”
然後,尼古拉咳嗽兩聲。收斂起之前開玩笑的態度。
“現在要論述的是本世紀物理學第二個顛覆性的理論(第一個是量子力學),它將顛覆牛頓的體系(無視眾人表情)……”
“《論動體的電動力學》……”
……
“《引力的場方程》……”
……
“《廣義相對論的基礎》……”
……
最後就是政治性和揭示真正目的的演講,在座諸位都是經過甄別,即便不讚成武器研究也不會出賣或叛變的人(他們可以從事和平利用核能),他們全部和俄羅斯簽訂了一些協議,也不一定會被過度被限制人身自由,但是研究具有保密性。
不是每個人都願意的!
比如說,上個星期,湯姆生·威爾遜不幸自然死亡……
這一演講題為《和平使命》。
……
“所以,這也是為了世界的和平。”
……
1年後。
《電子的波粒二象性》又成為尼古拉的最新理論成果。
同時,從事核武器研究的科學家(他們本人不知道具體的情況,只知道自己在從事軍事科技項目)正在拜讀《EONW》。
俄國的計劃還停留在紙面階段,科學家——他們現在並不算是科學家,全部只是學生,是按照歷史很快就要揚名四海的學生——但是現在他們對尼古拉二世充滿了發自內心的敬意!因為尼古拉二世在短短不到一年之內,就創造出來了顛覆整個經典物理世界的新體系,甚至預言了“中子星”的存在以及1 . 44倍太陽質量的“尼古拉極限”。
……
聖彼得堡新成立的國家理工大學正在培養著新的人才,盧瑟福、閔可夫斯基等人在這裡執教直到1910年。當年閔可夫斯基去世,而盧瑟福懷著複雜的心情去履行他的責任。
軍事項目組的科學家得到了臨界體積、臨界質量、反應堆結構、內爆法、鈈彈、爆炸詳細數據(不同量爆炸產物、不同高度、不同距離下死亡率和死亡時間、超壓等等一一對應的全套數據,當量從10000至1500萬噸TNT不等)……然而國家缺乏足夠的鈾礦,並且沒有石墨工廠,盡管俄國國家工業複興公司已經在努力建立。
俄國國家電力公司成立,管控全俄電力。每年用於核驗究的電量都在一點一點地增長。
1907年,烏拉爾某地,一個核工業基地建立起來。
……
1908年底,俄國終於有了充足的鈾礦供應,來自哈薩克、帕米爾。
沙皇沒有在澳大利亞進行任何冒險舉動,絕不能讓英國知道俄國在進行如此驚人的研究——英國可以知道俄國的理工教育在蓬勃發展,而武器研究四個字本身也不是多麽震撼的詞語,然而要保守的是性質。
韃靼人出身的格洛納斯將軍負責整個計劃,他已經把曾經的名字埋在心底。
蒙淘克工程,這是尼古拉和世界玩的一個大遊戲。
……
“無論我身居何處,心向何方,有一件事,始終銘刻在,我的靈魂深處。”
“俄羅斯,俄羅斯人,永遠,都不能忘記……”
“世界的和平!”
……
費米現在很慶幸被綁架到俄羅斯,讓他得以領略世界上最先進、最偉大、最震撼人心的科學成就。
貝特的記憶是從烏拉爾山的一個小鎮開始的,他記得自己是個孤兒——至少收養他的人是這麽說的。
但是他一點也不自卑。
“外面的人(指歐洲科學界)上個月才剛剛拋棄牛頓那一套,簡直讓人笑掉大牙!直到去年,他們的水星近日點進動值理論數據還比現實差了43秒!”
“貝特,不要扯這些細枝末節,你說他們知道什麽是黑洞嗎?什麽是尼古拉半徑嗎?什麽是臨……噢,不能說。”
俄羅斯帝國三十多年的核計劃,從聖彼得堡的科學院和大學,到國家電力公司的秘密調度,到國防科工委的格洛納斯將軍,到烏拉爾的核工業基地,到哈薩克的鈾礦……
如果1910年一個英國間諜闖入聖彼得堡的密室,他什麽有意義的東西都不會拿到,因為那裡只有大量的論文和草稿,或許可以帶給這個間諜無數個諾貝爾獎。
如果有人從烏拉爾某地的核工業基地附近經過——這是個偽命題,已經有不少人因此死去,盡管都是毫不知情的俄羅斯本國人——你會在外圍看到大量化工廠噴吐著煙囪,汙染著環境,濃煙漫天……
如果間諜闖進了哈薩克的鈾礦,那麽他除了發現礦石以外什麽都得不到。噢,如果他沒有被一槍打死或者酷刑折磨,也會被鈾的放射性減壽或者導致死亡。
三十年過去了,一個一個的嬰兒被拐走,然後接受最好的物理教育,同時進行適當的洗腦。然後他們會參加核武器或和平利用核能的研究,其中有八九個人(歷史上盧瑟福的諾獎學生)被安排在研究中師從盧瑟福,而且大放光彩,成為新一代核武器工程最熱情、最虔誠的中堅力量。當然,也有一部分人成為了計算機和導彈的一線科研人員。
鮑威爾不記得自己是怎麽出生的——這一點也不奇怪,嬰兒怎麽能記得當初的一聲槍響?他只知道自己在為俄羅斯帝國的偉大事業而艱苦奮鬥,打他是個孩子開始就是這樣認為的!貝特也是這樣想的!費米也是,卡貝茨更是……
俄羅斯帝國的核武器計劃從1903年底算起,到1937年底,有34年的艱苦歷程!長達34年!而直到1912年以前,成果除了論文、鈾礦和石墨以外一無所有……計劃被分散到帝國的各個部分,即使物質研究也經歷了25年,每4年還要停頓研究,核查整整一年時間,用以嗅出並鏟除叛徒,然後再繼續研究工作。
叛徒是有的,比如說奧托·哈恩在和莉澤·邁特納訂婚前夕曾經試圖同時勾搭一下另一位女同事,然後被軍事項目組內部給予嚴厲批評,寫了5萬字的長篇檢討。
對於這些科學狂而言,生活一點也不單調,氛圍一點也不壓抑,相反,他們認為自己是全世界最幸福的人!因為只有他們真正懂這個世界!在歐洲終於有某個科學家提出狹義相對論的時候,另一個科學家總結出模模糊糊的廣義相對論理念的時候,沙皇陛下已經在和他們探討弦理論了。電子管計算機已經開始在核工業項目中發揮重大作用,晶體管的首機已經研製成功。
你得跑到俄羅斯帝國的天涯海角,才能弄明白那裡除了諾獎論文和深藏不露的科學家以外還剩些什麽……
現在,費米、貝特、鮑威爾要去看望他們的老師盧瑟福。
盧瑟福已經比歷史多活了一個月,還是病倒了。
此時很多人正在衝刺最後的項目,第一時間不能趕來。
“老師……”看著盧瑟福的生機明顯在以肉眼可見的速度萎縮,三人的眼眶都立刻濕潤了。
“別這個樣子,我覺得我還可以再活一個月!唔,至少20天。那個日子只有……”
“10天。老師。”盡管這樣不符合規定,但是沒人認為“核物理之父”在現在這種情況下還有泄密的可能。
玻爾、愛因斯坦、奧托·哈恩、莉澤·邁特納等人此時也趕了過來。
……
“過去的工作真是舉步維艱……”
“鈾礦很緊張,更別說當把首要目標放在鈈彈的時候了……”
“當時聽說陛下要求在裝有鈈的球體周圍安放爆炸裝置,然後在32個不同的點上同時引爆,要求誤差極其微小,然後讓巨大的壓力使球體達到了臨界點,然後迅速爆炸……我們當時都要發瘋了不是嗎?”
……
“雖然這麽說有些不太好(有違人道主義)!但是!”盧瑟福現在反而神采飛揚,一副回光返照的模樣。
“這三十多年是我一生中最美好的年華,一種非凡的激情將我們這麽多人連接在一起。現在我們可憐的同行才剛剛接受廣義相對論呢!他們更不能理解尼爾斯和阿爾伯特為什麽爭論(玻爾和愛因斯坦還是為量子力學和廣義相對論的衝突起了不少爭執)……現在他們很快就要得救了,他們終於可以知道世界是什麽樣子……”
“真的,它(第一顆原子彈)就像初戀一樣讓人難以忘懷。不過最好永遠不要用,和平總是最美好的。”
“是的!”奧托·哈恩讚同道,然後被狠狠地掐了一下。
“不,莉澤,我錯了……是像你一樣……”
“好啦,”盧瑟福笑著擺手。
“現在都便宜了你們,很快你們就可以排隊去領諾貝爾獎了!”
大家都笑了。
……
想找俄羅斯帝國的核試驗場,你無論在東歐北亞抑或中亞都是找不到的。
它可是位於天山南北,荒無人煙的羅布泊……
……
第一枚原子彈,代號“黑太陽”,是顆鈈彈,除它之外,第一批原子彈還有兩枚鈈彈和八枚鈾彈。配套的導彈在1938年1月就可進行試射,氫彈的設計已經開始進行,由於理論工作和原材料在過去幾十年早已準備足夠,預計到1940年就能製成熱核武器。
……
1937年,11月29日,正午12時。
10
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……
一種人類從來不曾想象過的力量,從高高的鐵塔上,掙脫出來,滲透出來,迸發出來……
一個幽靈,冬天的幽靈,在歐亞大陸上遊蕩……
……
曼納海姆踏著低沉的腳步,快步走進來。
“陛下。”他小聲說到。
尼古拉從沉思中驀然驚醒,亞歷山德拉患病去世,盧瑟福病重,他現在的心情十分糟糕。
但是今天,是一個空前重要的時刻,寄托著他所有的規劃,所有的願景,所有的雄心。
尼古拉從來沒有迷信原子彈,他也沒有把希望都寄托在原子彈上。
蒙淘克工程是一個系統性的浩大工程,俄羅斯帝國的理工學科、科技人才在三十多年的積累中不斷擴大。歷史上留下姓名的,跟核物理、相對論、量子力學稍有關聯的科學家,幾乎都到了俄羅斯帝國,俄羅斯帝國幾乎吃下了一個歐洲的理論科學核心。領先了各國一個時代。
俄羅斯帝國的科學理論由經典物理世界躍進至弦論等多重理論共存的現代物理世界,科學技術上則研發出電子管乃至晶體管的計算機。軍事科技上,500公裡射程的V1導彈(僅系編號)業已成功。一旦公布,屆時歐洲大陸都生活在俄國的陰影之下。
1000公裡射程的V2導彈成功在望,從阿拉斯加陸地發射可以打擊美國西海岸,潛艇發射可以打擊美國東海岸,歐洲大陸則完全處在陸基全覆蓋的范圍之內。
電力工業也得到了發展,總之,科學人才積累,科學理論進步,帶動一大批高技術群的發展,才是蒙淘克工程最長遠的豐碑。
然而現在卻是一個關鍵的時間點,這一時刻十分尷尬,但也是萬分有利的時機。一旦成功俄國將可以在歐洲,通過不流血(至少不會流俄國人的血)的方式,登頂霸主地位,戴上全世界唯一超級大國的王冠,讓世界提前進入一超多強時代。套用奧巴馬的話說就是:“讓俄國再做一百年世界領袖。”
如果失敗,俄羅斯帝國可能不得不在國際上繼續忍耐三年,與英法正面碰撞,引爆歐洲第二次大戰,並且,很可能要在戰場上,和那個後世的生死大敵相遇,那座皿煮的兵工廠……
“我們不辭勞苦地培育各種蘑菇茁壯成長,這是一種什麽精神?”
千萬,千萬不要回答我,帝國主義。
“世界和平。”