第二次世界大戰與第三次科技革命

摘 要：戰備和軍事需求是科技開發的重要動力之一。第二次世界大戰的準備和進展同第三次科技革命的醞釀發端緊密相聯。第二次世界大戰的醞釀準備時期，也是人類在科學理論和技術革新方面取得一系列進展，為未來新科技革命的發端準備條件的時刻；第二次世界大戰大大刺激了與軍事有關的尖端技術飛速發展，原子能、電子計算機、火箭技術三大尖端成果的發明使用，直接推動了第三次科技革命的來臨；大戰的爆發及其結果使美國成勾第三次科技革命的發源地。第二次世界大戰促成了科學歷史的一次重要轉折。

關鍵詞：第二次世界大戰；原子能；電子計算機；空間技術；科技革命

第二次世界火戰前，人類經歷了以蒸汽機和電動機為標志的兩次科技革命。二戰后期和嵌后初期，又開始了以原子能、電子計算機、空間技術為標志的第三次科技革命。戰備和軍事需求是科技開發的重要動力之一，第二次世界大戰的準備、進程和結局同第三次科技革命的醞釀、發端與興起有著緊密的聯系。二次大戰在客觀上加速，第三次科技革命的來臨。

一、二次大戰的醞釀與新科技革命的準備

20世紀20、30年代，特別是30年代，是第二次世界大戰的醞釀準備時期，也是人類在科學理論和技術革新方面取得一系列進展，為未來新科技革命的發端準備條件的時刻。

20和30年代，人類在科學理論方面的重大突破是量子力學的形成。它是由德國人海森伯和奧地利人薛定諤創建的。這是繼愛因斯坦相列論之后科學理論的又一重大進展。愛因斯坦從相對論的基本原理出發，揭示出人類有可能從原子核內部獲得巨大能量，從而為人類利用原子能奠定了理論基礎。量子力學則解決了原子結構以及原子中電子運動的問題，從而使人類在如何使原子核釋放巨大能量方面前進了一火步。量子力學同狹義相對論結合形成原子核物理學，從而為制造原子彈、氫彈和建立核電站奠定了理論基礎。30年代，原子物理學繼續發展。1934年10月，意大利科學家恩里科費米發現用中予轟擊重元素鈾可以造成鈾的核裂變。在此前后，居里夫婦用鈾的a粒子轟擊鋁制造出放射性同位素。1938年3月，奧地利猶太女科學家莉澤梅特納在德國同奧托哈恩、弗里茨、斯特拉斯曼合作，在實驗室里完成了用中子轟擊鈾的實驗，獲得了重大進展。大約與此同時，丹麥科學家尼爾斯博爾、英國劍橋的查德威克都已達到核子裂變研究的臨界線，正在努力突破。1939年初，梅特納和弗里茨的實驗結果證明，他們分裂的原子放出2億伏特電，如能把鈾控制利用，其爆炸力會等于TNT(三硝基甲苯)炸藥的20007萬倍。以上表明，二戰前夕，歐洲科學家已經在大力探索人工獲得原子能的途徑并取得了初步進展。

當科學理論研究為自然科學的一場重大變革作準備的時候，技術領域也遙相呼應。在自身內部孕育著新的胚胎，為新技術革命的“產兒”分娩準備著條件。

如果說核能的開發利用在戰前還限于理淪探討和實驗研究的話，電子學的研究與應用則在技術領域獲得了巨大進展。繼1920年美國有了無錢電，”“播后，1925年英國制成了最初的實用電視機。到1935年無錢電廣播已遍布世界各地。1937年英國廣播公司開始了電視廣播。同年英國研制成第一部探測飛機用的軍用雷達。隨著電子技術和無線電技術的應用，產生了許多計算精確的電動儀表和電子儀器。1931年制成的電F顯微鏡比原來的光學顯微鏡放大10倍，使人們可以直接觀察到原子世界。1929——1933年間，英美科學家們發明了能獲得高速質子的回旋加速器，隨后靜電加速器、高頻直線加速器、電子感應加速器相繼誕生，它們為核物理學的研究提供r有力的手段。電子計算機的產生不僅依賴電子技術的發展，而且還依賴于數理邏輯的進步。1936年英國數學家圖林把十進位數換成二進位數，這為電子計算機的誕生又創造了一項重要條件。

在空間技術方面，蘇聯的“宇航之92”齊奧爾科夫斯基經過長期研究，于1933年成功地發射了一枚液體燃料火箭，高度達4000米，以后進而達到12000米。盡管這方面的進展還極為有限，但它畢竟邁開了人類向空間技術進軍的步伐。

一般說來，30年代科學家們在核能研究、電子技術應用方面取得了較為可觀的進展。但應指出，這些進展還不能被認為是第三次科技革命的發端。因為第三次科技革命的發端不僅僅是個理論探討和實驗室的實驗問題，它更重要的是一個組織實踐的問題。更何況前述探討和實驗同用于實踐階段的水平還有較大距離。就連參與研究原子裂變的科學家們也對自己的成果既感到意義非凡，又覺得神奇可畏，如要細加解釋也覺得茫然，甚至難以相信自己的成就。1938年12月22日，德國物理化學家奧托哈恩把自己關于分裂原子的報告寄到“自然科學》雜志去后，總感到自己是搞錯了。他說： “論文投遞之后，我又覺得整個事情好像不大可能，如果能把稿子從郵箱里拿回來就好了。”愛因斯坦的相對論為人類利用原了能奠定了理論接礎，但他本人在三十年代還認為原子裂變是不能產生爆炸的。當有人問他人類能否找到打開核裂變的鑰匙時，愛因斯坦回答說： “不會，我們都是蹩腳的射手，在黑暗中射鳥，而且這個國家飛鳥本來就很稀少”。丹麥物理學家博爾的論文指出，鈾235發生裂變最理想，但在采掘而來的天然鈾中，含鈾238原子達99.3％，含鈾235原子只有0.7％。由于天然鈾含鈾235量太少，從鈾238種分離出鈾235太困難，科學家們以為，“要制造原子彈是不切實際的，因為從鈾238原子中分離鈾235，似乎是一項不可能完成的任務”。可以說在實現核裂變掌握原子核中包藏的能量方面，科學家們正在邁出必然王國，但還未跨入自由王國。隨著世界大戰的全面爆發和人們對掌握核裂變的要求更加迫切，科學家們才實現了科學發展史上劃時代意義的轉變。

30年代，戰爭因素H漸增長，和平岌岌可危；與之并存的是科技領域醞釀著新的革命，科技的創新與突破已是曙光初現。我們還不能說二者之間有直接聯系，但在戰爭因素日益增長的情況下，科學家們在常態下努力實現科技創新的原始本能，與國家面臨戰爭危機，力爭軍備先進和優勢的主觀意圖，勢必有著難以避免的內在聯系。從這種意義上說，戰爭危險對科技發展，又會有一些直接或間接的影響。

二、戰時三大尖端科技的突破

雖然新科技革命的腳步聲在戰前就已悄悄向人類社會邁來，但幾乎所有的科學家們都未曾料到它會那樣迅速而至。以核裂變為例，雖然戰前的研究已有了很大的進展，但不少科學家對原子能的利用仍持悲觀態度，好像它還是比較遙遠的事。然而，第二次世界大戰的全面爆發大大刺激了與軍事有關的尖端技術飛速發展。在第三次科技革命發端的三大尖端科學中，原子能、電子計算機在戰時被發明出來，航天技術的關鍵——具有強大推動力的運載火箭也在戰時取得了突破進展。正是由于交戰雙方不惜一切代價集中人力和物力發展對軍事勝利有用的科學技術，才直接推動了第三次科技革命的來臨。

第三次科技革命中原子能尖端科技的迅速發展，起源于二戰中原子武器的研制和使用。1939年初，納粹德國當局組織核物理學家開始了核裂變的研究工作。有個反納粹的物理學家弗呂格博士于1939年7月在《自然科學》雜志發表了關于鈾連鎖反應的詳細報告。該文內容深奧難懂，納粹檢查人員和一般普通人都看不明白，所以避過了納粹的檢查扣壓而傳到國外。在此前后又傳說德國已禁止再從捷克鈾礦運出鈾，并封鎖一切有關鈾的新聞。 “原子彈會成為希特勒的秘密武器么?”種種跡象使居住在美國的科學家們擔心希特勒可能會在某一天制造出核炸彈。他們推薦西拉德、愛因斯坦等人上書羅斯福總統，提醒美國及早采取對策。羅斯福接受了這項建議，隨即組織研制原子彈。當初，由于政府事務繁多，也由于研究工作本身起步千頭萬緒，所以美國的原子彈研制工作進展并不令人滿意，一些科學家還頻出怨言。從1941年夏開始，政府對該項工作的組織和投入加大了力度。夏天在全國科學委員會專門設立了研究鈾的機構。到年底珍珠港事件爆發前夕，美國政府制定出了全力以赴制造原子彈的計劃，代號叫“曼哈頓工程”，政府投入的費用和人員都大大增加。從此，曼哈頓地區變成了科學的熔爐。美國國內成長起來的科學家和從英國原子發展部門來的物理學家，以及從德國、意大利、匈牙利流亡而來的科學家，他們不分種族信仰匯聚在一起。 “在某些部門里，博士比辦事員多，而諾貝爾獎金獲得者可以排成列隊，像軍隊里的二等兵那樣”他們不分身份高低貴賤，都是“曼哈頓地區工程師”(原子彈研制人員的稱號)，為共同的目的、為科學與正義的結合而奮斗。

1942年12月2日， “曼哈頓工程”取得了一項歷史性的突破。當天中午，在費米領導下，在芝加哥大學足球場上，成功地進行了人工控制的核鏈式反應，為成功地研制原子彈開辟了道路。1943年在奧本海默領導下，在新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯建立了原子彈研制中心。同時，格洛夫斯將軍受命開始挑選飛機駕駛員進行投擲訓練，并在另一塊沙漠地帶籌劃新武器的爆炸試驗事宜。

1945年7月16日，是“曼哈頓地區工程師”盼望已久檢驗自己輝煌成就的一天，是人類開始原子能時代的一天。這天上午5時30分，第一顆原子彈爆炸成功。當時， “天空中一團閃光照亮了方圓250英里的地方，而爆炸中心象無數太陽散射出令人目弦的強光。一股四周鑲嵌著深紫色和桔紅色的巨大火焰足足有一英里方圓。大地抖動。沖擊波的熱浪迅猛撲向四周。被原子彈擊中的100英尺高的高塔整個地被氣化了。在10英里外的觀察站里，原子彈爆炸引起的連鎖反應的巨大轟鳴聲，隔了好幾秒鐘后才聽到。一股白色圓柱般濃煙直沖云霄，然后形成一朵蘑菇狀煙云，最后一直升騰到4萬英尺高空。所有在西南方向的地方，居民們都聽見了一聲霹靂似的雷聲，爾后天空中好象太陽以十分奇異的方式又升起來，然后在右邊掉了下去。一個在好多英里外的盲婦人高聲喊叫她看見了一種亮光”。原子彈正象預計的那樣，它發出的能量相當于2萬噸TNT炸藥。

原子彈的研制成功共花了六年的時間，美英加三國政府和15萬科技人員以及60萬參與人員聯合攻關，耗資20億美元，解決了一系列科學上、技術上、生產上的難題，終于創造了科學史上的一大奇跡。原子彈的研制成功及其投擲，在戰時加速了日本軍國主義的投降，更重要的是為戰后原子能的和平利用開辟了廣闊前景，拉開了第三次科技革命的帷幕。

電子計算機的問吐，與大戰中研制井迅速投入使用的先進武器，需要提供高速精確的數學運算密切相關，因為以前的一般常規計算工具是難以滿足這種迫切要求的。由于核裂變的計算和彈道的計算都需要效率更高的計算機。1941年，賓夕法尼亞大學莫爾電工學院奉命和阿伯丁彈道實驗室合作，每天給陸軍計算炮擊表，每張表要計算幾百條彈道數據。用當時的機械計算機計算，一條彈道需要20小時。200多名計算員計算一張火力表要二三個月時間，還很難完成任務。在這種情況下，工程師莫希萊于1942年提出了一份使用高速電子管計算裝置的備忘錄，這實際上是第一臺電子計算機設計的初步方案。這…方案馬上引起軍方注意，被列入陸軍軍械郜的總體計劃。1943年6月5日，軍械部與莫爾電工學院簽訂研制合同，以實現“莫希萊方案”。在軍方的大力支持下，研制人員利用大戰期間無線電、雷達、微波和脈沖技術成果，終于在1945年底研制成吐界上第一臺電子計機算，取名為“電子數值積分計算機”(Electronic Numerical Integrator andComputer)。它的運算速度為每秒5000次，比已有的計算器的速度快1000倍。過去計算彈道花7小時，現只需3秒鐘即可完成。電子計算機是在戰爭需要的推動下應運而生的，它的問世對戰后科學技術的發展帶來了革命性的影響，是人類智力解放道路上的重要里程碑。

第三次科技革命的第三個尖端成果是空間技術的發明和應用，它也是在戰爭中發展起來的。空間技術是綜合技術，其關鍵是火箭技術。只有研制成功運載火箭，才能為實現空刪飛行創造必要的條件。運載火箭主要發端于大戰中德國和蘇聯科學家研制的戰術火箭。德國科學家馮布勢恩有“火箭之父”之稱，在他的主持研制下，德國于1934年發射廠兩枚液體燃料火箭，垂直上升2400米。1937年，德國在波羅的海的庇納門德建立了火箭研制中心。1942年10月3日，在布勞恩主持下制造并試驗成功了V一2遠程液體燃料火箭。1944年12月8日，希特勒將其投入戰爭。它飛越英吉科海峽，直落倫敦泰晤士河畔。V—2火箭不可能挽救希特勒的失敗命運，但它的研制成功畢竟是現代火箭技術發展的重要標志。蘇聯在戰時研制成丁令德軍聞之喪膽的“卡秋莎”火箭炮。戰時美國也制造成了殺傷力很強的火箭筒。德國戰敗后美國對俘獲的德國火箭研究人員進行挑選，將以布勞恩為首的127名火箭專家連同秘密圖紙、技術資料、機械設備，一共裝了16艘船只運往美國。庇納門德基地的設備則被蘇聯運走。這對戰后美蘇空間技術的發展是起了一定怍用的。后來布勞恩等科學家加入美國國籍，專門從事火箭的研制工作。1953年美國試制成功了“紅寶石”導彈。1956年又試制成功“丘比特c式”導彈。1969年7月16日，美國終于成功地向月球發射了載人“阿波羅Il號”火箭，宣告人類登月成功。蘇聯在空間技術領域也有不幾的貢獻。1957年10月4日，蘇聯成功地發射了第一顆人造地球衛星。1961年4月12日，蘇聯宇航員尤里加加林環繞地球航行成功。美蘇兩家的航天競賽，標志著人類探索未知蒼穹新時代的到來。顯然，二戰中火箭的研制是戰后這些宇航空間技術的先導。

總之，世界大戰雖然嚴重地破壞了生產力，摧殘了科學文化，但戰時軍事科學技術的巨大發展，尤其是原子能的開發利用，電子計算機和火箭技術的發展，既為戰后科技革命的蓬勃興起奠定了堅實的基礎，又直接成為第三次科技革命發端的重要標志。

三、二次大戰與新科技革命發源地的形成

“歐洲是現代科學的搖籃。持續4個世紀，在所有領域中，99％的重大發現都在歐洲產生， ……1933年之前，世界科研的重心是歐洲。戰后，移到了美國。”第二次世界大戰不僅直接推動了第三次科技革命的來臨，也對第三次科技革命發源地的形成產生了重要影響。歷史上，第一次科技革命發祥于英國，第二次科技革命導源于德國。20世紀的第三次科技革命首先會在哪個國家興起呢?大戰全面爆發前，歐洲在科技發展的許多方面處于領先地位，大戰的爆發及其結果卻使美國成為第三次科技革命的發源地。

法國本是一個比較先進的資本主義國家。但在三十年代，法國的經濟一直在危機的深淵中難以自拔，科技方面也沒有出現令人注目的建樹。大戰爆發后，法國于1940年6月被德軍占領大半壁河山，整個國家喪失了獨立地位。全法國都遭受了德國法西斯的奴役和掠奪，全國瘡痍滿目，凋敝不堪，到處一片凄涼景象。法國的如此景況使她不可能成為新的科技革命的發源地。

英國曾是資本原始積累和工業革命的典型國家，是第一次科技革命的發源地。在歷史上，英國曾享有世界工廠、金融中心、殖民帝國、海上霸主的盛名。從近代晚期以來，英國逐漸走向衰落，但它的余成還在。二戰前，英國的科技力量仍不失世界一流的水平，在電子技術方面尤為突出。大戰初期的1939年9月至1940年8月， “這一階段，英國對鈾的研究比美國先進”。(Introduction P，5)按它的經濟實力和科技水平，成為新科技革命的發源地也并非不可能。然而，在二戰期間，英國的經濟力量遭到嚴重削弱，尤其是經常有遭德國炮火轟牢之慮，沒有從事科學研究和技術實驗的穩定不境。英國不得不把武器生產，裝備維修的基也和科研場地，科技人才轉移到美國。美國也利用英國的困難，通過租借法案迫使英國與其進行軍事技術合作，”吸取英國的尖端成果和科學人才。比如在美國的國防研究委員會中就有75名優秀的英國專家。這樣一來，英國對于新的科技革命，只好參與和緊跟，難以成為領頭雁。

德國是后起的資本主義國家。19世紀中葉前，德國經濟發展水平遠遠落后于英法等先進資本主義國家。經過19世紀后半期的迅速發展，一躍成為歐洲的頭號工業強國，并成為第二次科技革命的發源地。二戰前，德國經濟再次復興，其科技力量和科研水平也在吐界一流水平的行列中，尤其在核能開發、火箭研制方面處于領先地位。儀就此而言，德國可以成為新科技革命的發源地。但法西斯極權暴政和侵略使這種可能性難以變為現實。戈林有句名言： “我·聽到文化這個字，就想掏出我的手槍”。這句話充分反映了法西斯的文化專制政策。德國的科學家群體在希特勒種族主義和文化專制政策下，只有極少數出賣靈魂以延性命為納粹效力，有一部分則保持沉默以逃避迫害，而那些正直進步的科學家們憤然流亡國外，其中大部分流亡美國。另外，納粹發動的侵略戰爭給世界人民帶來了極大的痛苦，最終也使德國本身承受苦難。戰爭結束時，它的經濟崩潰，科技人才被擄走他鄉。在這塊法西斯橫行一世、廢墟遍野的土地上是不可能發端新科技革命的。

蘇聯在戰前的經濟發展和科技水平還是比較可觀的。早在蘇俄時期，它就設立了光學研究所，鐳研究所(1919年)，原子能委員會(1920年)。三十年代，蘇聯的工業躍居歐洲第1位，世界第2位，這為蘇聯科技的發展奠定了重要基礎。當時，齊奧爾科夫斯基在空氣動力學和火箭技術的研究方面作出了非常重要的發明，第一個科學論證了實現人類宇宙飛行的可能性，并進行了火箭發射試驗。大戰中，蘇聯在火炮和火箭研制方而還處于領先地位。大戰初期，德國的火炮是比較先進的，但蘇聯研制出來的火炮“往往比德國的火炮更有效。” “卡秋莎”火箭炮更是聞名于世。在物理學萬面，蘇聯科學家在無線電、光學、基本粒子研究方面取得了重要成果。1935年，庫爾恰托夫在人造放射性元素上發現了同質異能現象，加深了人們對原子核構造的進一步理解。1939年，蘇聯的第一臺回旋加速器開始運轉。1940年費列羅夫和佩特爾札克發現了新型放射性——鈾原子自發裂變成具有大能量的重核裂塊。正是由于戰前蘇聯在核物理研究方面已達到相當高的水平，所以在戰后它能在短期內解決掌握原子核能的問題。蘇聯未能成為第三次科技革命發源地的最主要原因是第二次世界大戰對蘇聯造成的巨大破壞。蘇德戰爭爆發初期，蘇聯喪師失地，損失慘重，工業生產下降到整個戰爭期間的最低水平。當務之急是扭轉敗勢。隨著戰略轉折的出現和戰略反攻的來臨，首要任務是把德軍逐出國土。戰爭期間，蘇聯一千多萬大軍的常規武器裝備一直是軍工生產部門的強大壓力。況且國土戰火紛飛，戰局時有反復，難有安寧的環境和穩定的秩序，直接影響政府對科研事業、尤其是長遠的尖端科研事業的組織安排。

美國在第二次世界大戰中本土遠離戰場，未受戰火波及，經濟反而獲得了迅猛發展。1939年，美國國民生產總值為913億美元，1945年增加到1660億美元。1941年美國的戰爭物資生產產值為84億美元，1942年為302億美元，等于德意日三國總產值之和。1944年美國的工業產品等于三個軸心國生產總和的2倍。同英法蘇相比，美國有和平穩定的國內環境和雄厚的經濟實力，同德國相比，美國還有吸引科學家的民主制度，這使美國比任何國家有條件發展科學。1940——1941年，美國政府成立了國防研究委員會、科學研究發展局，以加強對科學研究工作的領導。戰前美國政府提供科研經費只占全國科研經費的19％，而戰時則增加到83％。作為“民主國家大兵工廠”，美國具備了組織大型尖端科學研究的天時、地利和人力條件。

還應強調指出美國的人力(科技人員)條件。二戰前，世界的科技中心在英國和德國。大戰爆發后，英國的科技人才通過政府派遣和自愿前往的方式流向美國，同美國科學家并肩合作，共同為反法西斯戰爭貢獻聰明才智。德奧意等國的科學家則因不堪忍受法西斯的種族歧視或思想禁錮而前往美國。結果形成了世界科技重心從歐洲轉移到美國的趨勢。有學者認為， “愛因斯坦前往美國象征著科學史的一次轉折”，是“歐洲科學帝國衰退的開始”。此說或許言之過度，但將這位科學巨匠從德國流亡美國，看作是世界科技重心轉移過程中的代表性事件，大慨是不成問題的。

來到美國的科學家們出于反法西斯的正義感，都為戰勝法西斯積極貢獻自己的力量。當他們得知希特勒德國有可能先制造出原子武器時深為憂慮，以美籍匈牙利科學家利奧西拉德(1898——1961)為首的一批科學家便聯名上書美國政府。但這些科學家大多數是新到美國的外國移民或外國人，在華盛頓沒有掌權的朋友。華盛頓軍政部門都忙于常規武器的采購和生產，無暇顧及研制未來尖端武器的事情。西拉德等人在受到冷遇后想到了正在休假的愛因斯坦，于是便登門拜訪，愛因斯坦了解情況后欣然應諾。1939年8月2日，愛因斯坦當著西拉德的面用德語口授給羅斯福總統的信，由特勒(美籍匈牙，利科學家)翻譯成英語。信里提到德國禁運鈾和柏林研制新型炸彈兩件事，然后說明了核子連鎖反應可能產生的深遠意義： “力量極大的新型炸彈就可以制造出來。這樣的炸彈，只要用一只小船載到港口把它爆炸，整個港口連同附近的地區就可能全部摧毀”。他們在信中“向羅斯福發出了警告，納粹德國——天才物理學家沃納海森伯格的故鄉，很有可能制造出核武器，并肯定會使用它們”。此信轉呈羅斯福后得到允準，美國政府從此開始組織研制原子彈。可見，在美國的科學家們不僅對原子彈的研制工作本身作出了具大貢獻，而且對推動美國政府作出研制原子彈的決策也起了十分重要的作用。由此也為新科技革命發端于美國產生一定影響，這當然是科學家們所始料不及的。

在一定意義上說，第二次世界大戰和第三次科技革命有如一對孿生姊妹。第二次世界大戰是法西斯邪惡勢力發動的，它是對人類的一場浩劫，對科技和生產的一次嚴重摧殘。第二次世界大戰又是以反法西斯正義力量的勝利而告結束，正義的力量在贏得戰爭的同時又贏得了社會的進步和科技的發展。第三次科技革命直接發端于第二次世界大戰。戰爭大大推動和加速于科學技術的發展。這是因為交戰各方都集中力量進行各種新式武器的研制和生產，從而促進了新技術新工藝和新材料的開發與應用，從而直接推動了第三次科技革命的興起。同時，第二次世界大戰又為美國創造于得天獨厚的有利條件，使美國成為新科技革命的發源地和中心。綜而言之，第二次世界大戰促成了科學發展史上的一次重要轉折。