上世紀40年代初,美國秘密進行了世界上第一顆原子彈的研制。1945年7月16日,一朵高達4萬英尺的蘑菇云騰空而起,這可謂二戰史上最具歷史意義的時刻之一。然而在短短的幾年里第一顆原子彈究竟是如何研制成功的,這背后的故事一直是個未解之謎……
1939年,物理學領域里的原子分裂實驗在德國取得了成功。二戰前夕,為逃避德國法西斯迫害而移居美國的一些科學家,擔心德國搶先造出原子彈,推舉世界著名的物理學家愛因斯坦上書美國總統羅斯福,建議加強利用核裂變過程來制造超級炸彈。羅斯福總統采納了愛因斯坦等科學家的建議,下令成立研究原子武器的委員會。1941年12月珍珠港事件發生后,美國加速了研制原子彈的進程。1942年開始實施以“曼哈頓工程”命名的龐大計劃,由美國陸軍工兵部隊全面負責研制原子彈。該計劃投資25億美元,動用10多萬科技人員和工人,在絕對保密的情況下加緊研制。1945年7月16日凌晨,第一顆原子彈在美國新墨西哥州阿拉默多爾空軍基地的沙漠地區爆炸成功。1945年8月6日和9日,美國向日本的廣島和長崎各投下一顆原子彈,迫使日本政府投降,標志著當今世界正式進入核武器時代。
二戰期間,世界上首枚原子彈成功試爆,猶如打開“潘多拉的魔盒”。美國向日本投下兩顆原子彈,結束了戰爭。這種足以毀滅地球的武器是怎樣產生的?圍繞它,各國之間又展開了怎樣的明爭暗斗?
“只有一千個太陽,才能與其爭輝”
1945年7月初,在美國新墨西哥州南部阿拉莫戈多沙漠里,一座高達30米的鋼塔拔地而起,供第一次核試驗使用的原子彈“大男孩”,綽號“小玩意”,將在這座鋼塔上爆炸。這次試驗的代號為“復活日”。
當原子彈試驗在阿拉莫戈多沙漠準備就緒的時候,新任美國總統杜魯門正準備去德國參加波茨坦會議。德國投降后,為了協調處理德國戰敗后的相關問題以及對日作戰等有關事宜,同盟國決定于7月17日至8月2日在德國的波茨坦舉行首腦會議,這次會議的代號為“終點”,表示這將是二戰期間最后一次盟國首腦會議。這次會議原定于7月1日召開,為了借助原子彈抬高美國的地位,杜魯門特別建議將會議推遲了兩個星期。
7月15日,杜魯門到達波茨坦,在萬里之外的阿拉莫戈多沙漠,核試驗人員把核裂變物質放入了“大男孩”的肚子里。試驗人員在14公里以外設置了觀察所,里面隱蔽著425名科學家和軍事專家,他們懷著緊張的心情,等待著驚心動魄的最后一刻。
“大男孩”是一枚技術比較復雜的內爆型裂變原子彈,里面安上了钚239,外面是常規烈性炸藥。钚芯只有6.1公斤重,形狀如同一只橘子。按照程序,一旦引爆,常規炸藥先爆炸,然后產生超音速的沖擊波,使钚239核燃料達到并超過臨界質量,產生連鎖反應,在極短的時間內釋放能量。這種能量的釋放是十分巨大的,幾乎可以摧毀周圍一切。從理論上來說,科學家們都清楚原子彈的深刻含義,但誰也沒真正見過它的威力。大家急切盼望看到自己努力的成果,也擔心一旦常規烈性炸藥爆炸威力不夠,原子彈就無法起爆。
按照計劃,爆炸時間定在7月16日凌晨4時。然而,這時偏偏下起雨來,天空還打起了閃電。美軍擔心原子彈在這樣惡劣天氣里試爆會出現意外,含有輻射的核塵埃很可能因風向變化而落入周圍的居民區。根據天氣預報,未來兩小時里天氣將轉多云。于是,基地決定將試爆時間改為5時30分。
7月16日5時29分,人類進入原子時代前的45秒,一位來自加利福尼亞大學的物理學家撥動了主導傳送器的開關。
5時30分,黎明的天空頓時亮堂無比。閃光剛過,巨雷在空中炸響。一個火球猛然從塔頂躥向空中。大地頓時濃煙滾滾,熱浪洶涌。空中的火球越躥越高,直沖云霄。放眼望去,一根巨大的火柱頭頂煙云往上猛躥,高度超過一萬米。不一會兒,空中形成了一朵碩大的蘑菇云。二戰期間,世界上首枚原子彈成功試爆!
當時正在現場報道的記者勞倫斯這樣描述:“一道仿佛是從地球深處出現的光亮,人世間從沒有這樣的光亮,好像是一千個太陽聚集的光亮!……爆心的鐵塔瞬間被高溫蒸發!半徑700米范圍內,沙地被強大的沖擊波沖壓成晶瑩堅硬的盤子,所有的沙子都被瞬間的高溫高壓熔成玻璃狀物質!半徑1600米范圍內,所有的生物,都蕩然無存!連160千米之外都可以聽到爆炸的巨響;200千米之遙的城鎮也有玻璃窗被震碎!整個美國西南部都感到了爆炸的震撼!美國編織了阿拉莫戈多基地彈藥庫爆炸的謊言來掩蓋這次巨大的爆炸。”
爆炸發生前,有名婦女開車前往新墨西哥州,她突然看到遠處的天空,發生了極為不尋常的變化,大驚失色的她隨即停下車,跑到附近村莊的一戶人家敲門,把這戶居民叫醒。她慌慌張張地說:“我要告訴你們,我剛才見到了奇怪的事情,我看到了太陽升起來了,隨后又很快落了下去,這真是不可思議,太不可思議了……”
這戶居民開始有點不相信她的話,這名婦女又重復描述剛才看到的一切,不大一會附近的居民都跑出來了,有的說剛才感覺到窗子外面確實像太陽一樣在發亮,并有轟轟隆隆的震動之聲。一傳十,十傳百,整個新墨西哥州的城鎮居民發生了騷動。
為了保住這次原子彈爆炸的機密,核試驗之前由阿拉莫果爾多基地司令部草擬了一份公報,這份公報公布該基地發生了一次軍火倉庫大爆炸。原子彈爆炸后,由美聯社向外界公開發表出去。
這枚原子彈爆炸威力相當于2萬噸TNT炸藥,爆炸中心溫度是太陽表面溫度的1萬倍,超過了科學家們的預期。塔的鋼材完全被氣化掉了。離開450多米遠的地方,原有一根直徑10厘米、高4.8米的鐵管埋在混凝土內,并用支索固定住,但是它失蹤了。
在離核爆心約十公里的地下指揮所里,后來被稱為“美國原子彈之父”的奧本海默,望著滾動的火球,不由聯想起印度圣詩《勃哈加瓦基達》中的幾句:
漫天奇光異彩,
有如圣靈顯威;
只有一千個太陽,
才能與其爭輝。
望著巨大的不斷升騰的蘑菇云,他又想到了這首詩的另一句:
我是死神,是世界的毀滅者。
這個時候,除了美國的極少數人,世界上沒人知道美國制造出了原子彈。
試驗成功的信息傳到波茨坦,杜魯門感到膽壯氣粗,他對斯大林暗示,美國現在已經擁有一種威力無比的炸彈。斯大林假裝耳背,沒有聽見。杜魯門又重復了一遍,斯大林非常鎮定地說,那好,用它來對付日本人吧。
德國人的“神秘武器”可夷平紐約
“原子”本是希臘文名詞,在希臘文里,意為“不可分割”。直到1897年,人類即將邁進20世紀門檻的時候,英國物理學家湯姆遜從陰極射線的研究中證實了電子的存在,并進一步證明它是一切化學元素原子的組成部分。它是人類發現的第一個基本粒子,這就說明原子是有內部結構的,從而推翻了“原子不可分”的理論。
時光進入20世紀,天才的物理學家們加快了對原子世界的認識——
1902年,法國科學家居里夫婦發現了自然界放射現象并指出了放射能的強度;
1905年,美籍德裔科學家愛因斯坦提出了“狹義相對論”,以及質量和能量的關系方程式:E=MC2;
1913年,丹麥理論物理學家玻爾提出原子結構的量子化軌道理論,超越了在牛頓之后維持了兩個世紀之久的物理學法則,在小小原子的內部,建立起了一個世界;
1919年,英國科學家盧瑟福在實驗室首次實現了人工核反應,用a粒子轟擊氮核,成功地把氮變成了氧和氫——把一種物質變成另一種物質——并將這些反彈回來的粒子(氫核)命名為“質子”;
1929年,英國物理學家考克饒夫和瓦爾頓成功制造世界上第一臺“靜電加速器”;
1931年,美國物理學家勞倫斯設計制造出世界上第一臺“回旋加速器”;
1932年,英國物理學家查德威克從а粒子轟擊鈹核的實驗中發現了“中子”。人們對于原子核的內部結構是不清楚的,發現中子之后,人們才知道,原子核是由質子和中子組成的。人們一般認為,人類進入核時代的大門,是由發現中子打開的;
1938年,德國物理學家哈恩和施特拉普斯曼在研究中子與鈾核的作用新形成的各種放射性元素中,發現了鈾的裂變現象;
1939年,居里夫人的女兒、法國物理學家約里奧·居里提出鈾核裂變鏈式反應的可能性;
1939年,丹麥理論物理學家玻爾和他的合作者惠勒從理論上闡述了原子核裂變反應過程,并指出引起這一反應最適宜的核素就是鈾-235。這就找到了人類打開原子彈奧秘的“金鑰匙”;
從此,人類正式進入了核時代。
1938年年底,德國科學家奧托·漢因和弗里茨·施特拉斯曼發現核裂變。隨后,漢堡大學教授保爾·哈代克向德國最高統帥部進言,要求發展核武器。1939年9月26日,德國軍備規劃局制訂了“U計劃”(鈾規劃),開始秘密研制。
1940年12月,德國建成了它的第一個研究性原子反應堆,并掌握了金屬鈾的提煉技術。為了阻止德國研制核武器,1943年2月26日,英國實施了代號“炮手”的破壞行動,炸毀其重水濃縮車間。從1944年起,納粹黨衛軍也介入了核工程。當時,納粹的科研人員在德國一所學校的樓房里進行了反應堆試驗,制造了幾件核武器,并且至少進行過三顆核彈的試驗工作。
第一顆于1944年秋季在德國北部的呂根島進行,另外兩顆則于1945年3月在德國東部的圖林根州的奧爾德魯夫進行,三次試驗共造成700人喪命。其中,1945年3月3日21時20分在奧爾德魯夫進行的核試驗,比同年7月16日美國在新墨西哥試爆的原子彈還要早好幾個月。
一位德國軍官家屬克雷爾·維爾納太太這樣描述道:當年她赴奧爾德魯夫探夫,幾個納粹軍官曾告訴她,這個地方將要發生一起“震驚世界”的事件。果然當晚,“一股巨大的煙柱騰空而起。瞬間天光大亮,煙柱迅速膨脹,變得像一棵枝繁葉茂的大樹。”
另一位叫瓦克斯穆特的當地工人也回憶道:“爆炸后,黨衛軍命令工程人員將附近農舍的木料搬來,堆積在靶場上,然后將許多被嚴重灼傷至死的尸體放在上面焚燒。這些死者估計都是被關押在奧爾德魯夫集中營的蘇軍戰俘。納粹把這些人趕到試爆場,目的是確定核爆炸對人體傷害的程度。”因此,這批人也可以說是核武器的第一批受害者。
通過調查,學者們還發現了一些新情況:至少在1944年,納粹建造的反應堆還在運行。1944年8月,希特勒對當年的羅馬尼亞總統談及一種炸彈,稱它可在方圓三四公里的范圍內消滅一切生命。此后面對德軍在蘇聯紅軍的打擊下節節敗退,希特勒又曾多次提到用“神奇武器”。1945年3月,納粹裝備部長施佩爾更是具體指出,德國現在有一種炸藥,只需一個火柴盒大小,即可將紐約夷為平地。“如果我們再堅持一年,就能贏得戰爭。”
“對此事要立即采取行動”
因納粹迫害,很多在歐洲工作的猶太裔科學家陸續逃往美國,他們告知美國:德國正在制造原子彈!
一些歐洲科學家一直試圖用聯名上書的方式直達羅斯福總統,告訴他事態的嚴重性:如果納粹德國搶先制造出原子彈,人類就將面臨史無前例的核災難,因此呼吁美國抓緊研制原子彈。
1939年原籍匈牙利的科學家希拉德在給羅斯福的信件中征集到了幾個大科學家的簽名,但在他看來,就名望而言,那幾個人加起來也不如一個愛因斯坦有分量,所以他一定要爭取到愛因斯坦的簽名。
據希拉德后來回憶:“實際上一開始愛因斯坦對鈾的裂變情況并不像我們想象得那般了解。但愛因斯坦不愧是一個聰明絕頂的人。在經過我們的一番解釋后,他立刻明白了這將意味著什么。他表示支持我們,并主張我們盡快采取行動阻止最壞的可能發生。”
下一個問題是如何才能把信交到羅斯福手中,科學家們通過一個人緣挺廣的德國經濟學家斯托貝爾,找到了國際金融家薩克斯博士。薩克斯正是一位能比較容易見到羅斯福的非官方人士。薩克斯非常爽快地答應了在適當時候把這封信當面交給羅斯福。
薩克斯在1939年10月11日終于見到了羅斯福,但羅斯福對原子武器既不懂也不感興趣。第二天一早,薩克斯又來到白宮,他對羅斯福說,我想給總統講述一個輕松的故事:
在拿破侖時代,一個叫富爾頓的美國年輕人建議拿破侖立刻著手組建一支由蒸汽機推動的艦隊,這樣就可以打敗必須依靠風力才能作戰的英國帆船艦隊。拿破侖沒經考慮就把富爾頓給轟了出去。當時拿破侖滿腦子想的就是新式的步槍和肥壯的戰馬。事后當英國人知道了歷史上曾經還有這樣一個插曲時,不禁倒吸一口涼氣。英國的將領們心知肚明,如果當時拿破侖采納了富爾頓的建議,世界近代史無疑將會重寫。
羅斯福聽完這個故事以后,沉默了幾分鐘,隨后寫了一個小字條交給了在一旁聽差的仆人。仆人很快就拿著一個紙包回來遞給總統。當紙包被打開后,里面露出了一瓶法國拿破侖時代的白蘭地。仆人小心翼翼地倒上了兩杯。
隨后,羅斯福把他的助手叫來,指著桌上那封薩克斯帶來的信說:“對此事要立即采取行動。”這句話后來被歷史學家認為是整個第二次世界大戰期間最有分量的幾句話之一。從此世界上第一顆原子彈的誕生開始進入倒計時。
“曼哈頓工程”
羅斯福他下令研制原子彈之后的第一筆撥款只有6000美元,相對于最后的總投入,顯然是杯水車薪。1941年12月7日,珍珠港事件爆發,成為美國加快研制原子彈的一個轉折點,美國政府正式大量撥款研制原子彈。政府成立了一個軍政委員會,實施制造原子武器的計劃。由于研制計劃的總部開始設在紐約市曼哈頓區,因此被命名為“曼哈頓工程”。羅斯福賦予這一計劃以“高于一切行動的特別優先權”。
新墨西哥州人跡罕至的一片沙漠,在1942年以后突然熱鬧起來,美國原子彈研制的心臟機構——洛斯阿拉莫斯實驗室建在了這里。全美國只有12人知道整個工程情況,很多人甚至都不知道自己正在從事原子彈的研制,即便是高層領導,也只有總統羅斯福和陸軍部長史汀生知道內情。當時的副總統杜魯門都不知道美國還有原子彈的研制計劃。
1943年,工程進入了具體設計階段,1945年7月初,也就是希特勒自殺后兩個月,三顆原子彈終于制造造出來,被分別命名為“大男孩”、“小男孩”和“胖子”。
在不到4年的時間里,美國政府迫于戰爭的需要,投入了巨大的人力和物力研制原子彈。為了完成曼哈頓工程,美國政府動員了50多萬人,科學家數量之多難以想象,帶博士頭銜的甚至比一般工作人員還多,頂峰時達到53.9萬人,工程耗費22億美元,占用了當時全國近三分之一的電力。原子彈的研制是20世紀大科學的典型范例。
1944年,當第二次世界大戰接近尾聲時,制造原子彈的科學家們得到確切情報,納粹德國在戰爭的打擊下根本沒有、也不具備能力制造原子彈。科學家們開始重新討論自己工作的理由。他們呼吁反對使用原子武器。但科學理論一旦變成技術,并且又被政治家所掌握,科學家就無法改變它的命運了。6月,以希拉德為首的7名科學家聯名給美國國防部寫信,指出原子彈會引起核軍備競賽,7月,希拉德又起草了給白宮的緊急請愿書,但這一切無法改變原子彈被使用的命運。
14萬人廣島消失
波茨坦會議結束時,通過了“波茨坦公告”,公告敦促日本政府立即無條件投降,否則,日本就只有“迅速和徹底地毀滅”。日本沒有意識到這一警告的背后就是將使用原子彈的暗示,所以拒絕了“波茨坦公告”。
波茨坦會議后,杜魯門乘美國軍艦回國,回國途中,杜魯門就向軍方下達了命令:去投擲那顆大炸彈吧,現在沒有任何選擇的余地了。
1945年8月6日上午9時15分,美軍飛機投下的第一顆原子彈在廣島爆炸,方圓42平方公里的城市被摧毀,房屋毀壞率達70%以上,14萬人死亡。
第一顆原子彈投擲后,美國在3天內沒有聽到日本人有任何的反應,美國政府宣布,只要能降低對日本本土作戰的風險,再投幾顆原子彈也在所不惜,實際上這是美國的虛張聲勢,因為美國只剩下一顆原子彈了。
8月9日上午9點零1分,第二顆原子彈被投向了有27萬人口的海港城市長崎,長崎上空隨即騰起了巨大的蘑菇云,1.4萬棟建筑物被毀,7萬多人死亡。
8月15日,日本天皇向全世界發布了投降詔書。
日本轉送“無價之寶”
從現有的大多數資料顯示,美國當時只向長崎投擲了一枚原子彈。但根據美國原子彈研制和生產的組織者、美國退役陸軍中將格羅夫斯的回憶錄記載,事實上,1945年8月9日,美國向長崎投放的是兩顆原子彈,其中有一顆沒有爆炸,最后神秘失蹤。
據回憶錄記載,1945年7月24日,格羅夫斯在給馬歇爾的報告中,提出了對日本進行原子彈轟炸的4個目標:廣島、長崎、小倉和新瀉,到7月底確定了其中的3個目標。格羅夫斯在他的回憶錄中明確寫道:“廣島是第一目標,小倉兵工廠和小倉是第二目標,長崎是第三目標。”為此,美國從一開始就準備了3顆原子彈。
在轟炸廣島之后,8月9日凌晨,兩架B-29轟炸機攜帶核彈向小倉飛去。到達小倉上空的時候,天空中有大霧,用肉眼根本看不到目標,飛行員最終決定放棄轟炸小倉而飛向第二個目標長崎。
長崎上空同樣是云霧重重,但是這一次飛機是不可能帶著核彈返回的,于是臨時決定采用雷達轟炸。當飛機做好了投彈預備的時候,空中的云霧忽然散開了,天空中出現了一個清朗的大洞,飛機果斷地把兩顆核彈投了下去……
事后,美國戰略轟炸統計局估計約有3.5萬人死亡,6萬人受傷。格羅夫斯在事后聽到傷亡人數時說:“這個數字比我們原來估計的要少得多。”因為兩顆核彈只爆炸了一顆。
爆炸的這顆原子彈偏離目標約2000米,另一顆未爆炸的原子彈并沒有受到損害,接到報告后,日軍大本營立即派人將這顆沒有爆炸的原子彈嚴密看管起來。
這可謂是天賜良機,日本雖然遭到了美國原子彈的轟炸,但同時也因禍得福,得到了一顆原子彈。
日本大本營立刻召開了緊急會議。會議認為,日本目前已經成為戰敗國,要制造原子彈已不可能,而且帝國大學的原子加速器已遭到了美國飛機轟炸的破壞,要想挽救日本只有一條出路,這就是將原子彈交給蘇聯。
由于戰局十分緊張,日軍大本營立即派代表約見了負責處理這件事情的蘇聯情報總局局長依瓦舒金將軍,并表示:“如果原子彈為美國和蘇聯同時掌握,我們深信日本在不久的將來,定能重新站立起來并在大國之中占有適當的位置。”
蘇聯核彈震驚美國
由于蘇聯已經從參加過美國原子彈試驗的英國科學家法拉奇那里,得到了美國原子彈試驗過程中重要的科技情報,又從日本人手里得到了這顆沒有爆炸的原子彈的實物,加上蘇聯人的聰明才智,很快就在1949年8月29日4時,成功爆炸了蘇聯第一顆原子彈——“鐵克瓦”(意味南瓜)。聽到這一消息,美國總統杜魯門被驚呆了。
從1938年底,德國科學家哈恩和斯特拉曼用中子轟擊鈾,發生了裂變之后,美國、英國、法國和逃到美國的德國科學家們,經過了7年的艱苦努力,才造出了第一顆原子彈,為此美國動用了50萬人,花費了23億美元,這樣巨大的開支對于剛剛在戰爭中恢復過來的蘇聯,顯然是難以承受的。
正因為如此,格羅夫斯將軍曾預言過,蘇聯要造出原子彈至少需要20年,但由于一切都不必要從頭做起,這樣斯大林就可以在1952年8月下令,在蘇聯的東西伯利亞的葉尼塞河河畔,修建巨大的地下核城市,在地下200多米的深處修建14層的地下宮殿,由3000多人在地下開動3個巨大的核反應堆,進行核武器的生產,這樣蘇聯便迅速走上了與美國核對抗的舞臺。
二戰之后,各大國很快自行制造出了原子彈,打破了美國的核壟斷和核威懾。1949年6月29日蘇聯爆炸了第一顆原子彈;1952年1月3日英國的第一顆原子彈試制成功;1960年2月13日,法國爆炸了第一顆钚彈;1964年10月16日,中國也試爆成功了第一顆原子彈。由于原子武器的巨大摧毀性以及核壟斷的打破,造成了誰也不敢首先使用核武器的局面,這倒使世界局勢反而趨于緩和,世界大戰的可能性相反變小了。
在世界上第一顆原子彈研制成功之后不久,原子能的和平利用提到了議事日程。1954年6月27日,是一個值得紀念的日子。這一天,原子能的發現首次成為用于和平建設的能源——世界上第一座原子能發電站投入運行了。這就是位于莫斯科附近的奧布寧斯克原子能發電站。雖然是一座小型發電站,功率只有5000千瓦,它卻表明,和平使用原子能的時代已經到來。
(參考資料:《法制晚報》2005年5月1日、《當代軍事文摘》2005年第3期、《人民文摘》2007年第12期、《國家人文歷史》2015年第16期、《百科知識》、《光明日報》、《三江都市報》、新華網、人民網等;作者:張偉、章開元、王強、田宇、陳凡等)