曼哈顿计划原子弹
美国普罗米修斯:奥本海默的胜利与悲剧曼哈顿计划原子弹并非只是由专家组装起来的一种装置——它的研制将科学工作转变为军事项目,而其预期威力迫使研制者在武器完成之前就面对保密、使用和国际控制等问题。这项工作起初是为了应对德国可能将核裂变制成武器的担忧,后来却演变成一场竞赛,其中技术决策与政治选择密不可分。对J.罗伯特·奥本海默而言,原子弹既是艰巨的工程难题,也是一种仅靠工程手段无法管控的危险。
从科学可能性到战时武器
1941年,奥托·弗里施和鲁道夫·佩尔斯得出结论,认为可以在足够短的时间内造出可用的原子弹,此后原子弹研制工作逐渐加速。此前的警告和小规模研究计划彼此分散;他们的计算为美国、英国和加拿大共同参与的项目确立了切实目标,并使各方工作集中于赢得竞赛。这种紧迫感与科学领域更广泛的变化交织在一起。大型、昂贵的实验室和机器日益增多,推动了协调化、技术驱动的研究;而致力于小规模探究的理论学家,可能会感到自己与大科学及其日益明显的军事目的格格不入。
1942年夏天,奥本海默在伯克利主持研讨班,召集物理学家估算裂变武器可能造成的影响。他们的讨论从1917年哈利法克斯弹药船爆炸说起;那次爆炸摧毁了两平方英里半的区域,造成约四千人死亡。相比之下,他们估计裂变武器释放的能量可能是那次爆炸的两至三倍。如此规模的武器图景使抽象的可能性变得具体可感,尽管这些计算仍属初步估算。
研讨班在勒孔特楼的一间阁楼教室举行。出于安全考虑,阳台被厚厚的金属丝网封住,唯一一把钥匙由奥本海默保管。阳光将网格的影子投在纸张和室内的人身上时,约瑟夫·温伯格回忆说,那些科学家看起来仿佛被困在笼子里。这个场景展现了支配整个项目的矛盾——原子弹依赖科学家共同推理,但这项工作已经被军事保密制度封闭起来。
围绕装置建造的实验室
要担任主任,奥本海默不仅得成为物理学家,也必须成为组织者。他需要协调相距遥远的项目基地、招募专家、赶上紧迫的进度,并适应他此前生活中不熟悉的安全措施。他协助在洛斯阿拉莫斯建立的实验室,与外界隔绝,只能通过一条蜿蜒的碎石路和一条电话线出入联系。军绿色营房和临时实验室在物资极度短缺的环境中拔地而起;这里缺少实验工作所需的设备、技术人员和现成基础设施。这里与芝加哥形成鲜明对照——恩里科·费米的团队在那里实现了首次受控核链式反应,这也凸显了在新墨西哥荒野中建造武器实验室的实际困难。
尽管如此,奥本海默仍努力在受限的基地内建立一个能够运作的科学共同体。他接受了汉斯·贝特每周举行开放式讨论会的提议,并顶住了莱斯利·格罗夫斯试图叫停讨论会的做法。奥本海默认为,工作的复杂性以及此前的信息隔离,使得深入讨论尤为有价值。1943年4月15日的首次会议上,聚集在一间空置的男生图书室里的科学家不超过四十人。鲍勃·瑟伯向他们介绍了项目的目的和计算结果;他使用“炸弹”一词时,奥本海默便派约翰·曼利去建议改用更中性的“装置”一词。他们估算,武器的当量可能相当于两万吨三硝基甲苯。他们研究了高浓缩铀和钚两种材料,估算铀弹芯约重三十三磅,钚弹芯约重十一磅。
1944年,设计问题发生了重大转变。奥本海默曾授权塞思·内德迈耶研究内爆方案,即用炸药压缩一团裂变材料;但他原本也希望更简单的枪式组装方案能够用于钚。对早期钚样品进行的测试表明,枪式武器有过早引爆的风险。若要分离不需要的同位素,就得另建一批铀分离工厂,这将造成时间和资源无法承受的挪用。7月17日,在芝加哥举行的一次会议上,詹姆斯·B·康南特提议先造一种低效率武器,作为谨慎的测试。奥本海默拒绝拖延,主张将项目的钚研制押在内爆方案上。尽管他起初对此方案有所怀疑,但他采纳了约翰·冯·诺伊曼认为该方案可行的理论计算,并将其置于压倒一切的优先地位。这一选择使实验室集中力量研制一种困难重重、成功与否毫无把握的设计。
保密、公开与预期用途
1943年12月,尼尔斯·玻尔抵达洛斯阿拉莫斯,帮助项目成员开始讨论原子弹的战后后果。玻尔认为,原子安全不能永远依靠保密——国际控制需要一个开放的世界、检查机制,并且需要在战争结束前让苏联参与规划。奥本海默赞同公开信息的主张。1945年3月的一次讨论中,他提出战争不应在武器仍属军事机密的情况下结束,正在筹建的新联合国代表也应该了解人类创造出的毁灭性力量。在这种观点看来,向世界通报情况是为了面对原子弹带来的政治难题,而不只是宣布一项技术成就。
这一立场并未解决是否立即将原子弹用于军事行动这一独立问题。1945年6月,奥本海默与欧内斯特·劳伦斯、阿瑟·康普顿和恩里科·费米一起,加入为临时委员会提供咨询的科学小组。小组承认,有些科学家主张进行一场声势浩大但不致命的展示,并建议将武器的存在告知英国、俄罗斯、法国和中国。然而,小组在6月16日的备忘录中支持立即用于军事行动,部分原因是成员们看不出有什么技术展示能够结束战争,并希望使用原子弹或许能改善防止未来战争的前景。小组成员对军事使用的具体方式意见不一;奥本海默还补充说,科学家并没有特殊资格去解决原子能带来的政治、社会和军事问题。他也承认,小组缺乏关于日本军事形势和投降可能性的关键信息。
7月15日,一次模拟内爆测试失败,一度似乎可能危及即将到来的试验;直到汉斯·贝特报告说,故障是由电线回路被炸断造成的,而非设计本身出了问题。只睡了四个小时、精疲力竭的奥本海默转而关注变幻莫测的天气。后来,他爬上塔架检查装置——一个嵌有雷管插头的金属球体。风暴正在酝酿,这件已经组装完毕、等待测试的武器实物,标志着多年计算、临机应变与争论走到了尽头。
原子弹与核安全逻辑
这件武器的预期后果并未随着战时原子弹而终结。1949年,苏联原子弹试验改变战略局势后,奥本海默和总顾问委员会反对仓促推进热核超级炸弹计划。他们指出,这种威力可能相当于一亿吨三硝基甲苯的武器,足以摧毁数百平方英里的区域;可能具备正当军事价值的目标,规模或许小得不足以证明这种武器的威力合理。委员会担心,这种武器可能沦为种族灭绝的工具,而拥有它也可能损害美国安全,因为这会让美国看起来似乎愿意考虑实施毁灭。委员会提议,美国不应研制超级炸弹,而应重启军备控制谈判,并考虑较小型的原子武器和常规部队能否提供更可信的防御。
奥本海默后来对战术武器的支持,则显露出这种推理中另一种危险。在“远景计划”的分析中,他赞成将战场武器作为摧毁苏联城市方案的替代选择。然而,把核武器带入常规作战可能会使实际使用核武器变得更为可能,并使其成为局势升级的导火索。因此,他反对一种大规模毁灭方式的努力,也可能使通往另一种核战争的路径变得司空见惯。
同样的张力也体现在他对核保密的批评中。奥本海默描述了一种以大规模初始攻击为基础的战略,并警告说,仅凭数字无法理解国家不断增长的核武库。当关键信息仍属机密时,公众甚至盟友都无法清楚了解这些武器是什么、将有多少枚,以及可能如何使用。因此,从研制过程留下的记录来看,曼哈顿计划原子弹带来了两项彼此关联的遗产——改变战争形态的力量,以及一场仍未解决的斗争——保密、威慑和不断累积的武器能否使这种力量变得安全。通过严密协作,技术装置可以被造出来;但能够控制它的政治秩序仍未建立。
