<纳粹德国核武器密档:希特勒的原子弹>
本书相关 第1节:德国"传说"与《希特勒的"原子弹"》(1)
一、德国"传说"与《希特勒的"原子弹"》
纳粹德国曾造出过原子弹吗?这是第二次世界大战留下的诸多未解之谜的一个,也是当年就闹得沸沸扬扬、满城风雨的德国"传说"之一。时光流逝并未冲淡历史研究者和探秘爱好者对此释疑的兴趣,许多年来,考证、推论,甚至臆测、杜撰,不时跃然于各类书籍和媒体。然而,关于"德国人是否在战争临近终点时已掌握原子弹"的问题,却从未走出雾里看花的层面,始终是"只见轮廓、难识真相"。
二战初期,包括阿尔贝特·爱因斯坦在内的一些从轴心国出走的犹太裔物理学家,曾向同盟国领导人发出过"德国正在尝试制造原子武器"的警告。战争结束前夕,西方盟国和苏联也从不同情报渠道得知,德国人似乎正在做使"原子研究实战化"的努力。但是,能够足以解释疑问的相关证据却始终难觅踪影,久而久之,概念定式便形成了:纳粹德国曾试图研制原子弹,组成了以一批日耳曼科技精英为核心的研究团队,在军方支持下展开原子弹研发工作;尽管是率先将核武器开发项目列入"政府主导"层级的国家,不过直到1945年第三帝国崩溃前夕,德国人非但未能掌握一颗真正的原子弹,甚至连"核力量"的门槛都没踏上,取而代之的是美国科学家赢得了这场"物理学家的战争"。人类根据原子裂变原理制造出的第一颗"炸弹",是美国人的科学成就。
然而,岁月流逝并不能使某些历史概念一成不变。2005年——第二次世界大战结束暨美国对日本实施原子弹打击60周年——德国历史学家赖纳·卡尔施所著《希特勒的炸弹:纳粹德国核武器试验秘史》(慕尼黑德意志语言出版社)德文版出版发行,随即便在"核裂变发源地"德意志以及国际史学界掀起了轩然大波。作者对"板上钉钉"的历史结论提出挑战:第三帝国在原子弹研制方面并非战后人们普遍认为的那般"一事无成",德国科学家与"真正意义上的原子弹"之间实际上仅一步之遥!这至少意味着,德国人已经跨进了"核力量"门槛。
作者指出,近几年新发现的档案文献资料可以证明,战时纳粹德国在与同盟国间激烈的原子较量中几乎拔取头筹。1944年晚秋和1945年早春,德国军方科学家小组曾进行过迄今为止并不为外界所知的核反应堆试验和某种接近实战部署级别核装置的测试,包括在北方波罗的海沿岸吕根岛(或其附近某个小岛)和中东部图林根地区的奥尔德鲁夫,先后进行过三次原子弹秘密试爆,其中"图林根测试"曾导致几百名作为试验品的战俘和集中营囚犯死亡。
赖纳·卡尔施1957年出生于德国东部萨克森-安哈尔特州施滕达尔(当时属德意志民主共和国马格德堡专区),1977~1982年在柏林洪堡大学经济学院学习,主修德意志区域经济史。1986年获博士学位。先后在柏林洪堡大学、柏林历史委员会、柏林自由大学、柏林人口统计学私人研究所和开姆尼茨工科大学工作。德国统一后,他将铀矿开采历史及铀资源在国际政治格局中的作用问题作为研究方向之一,并撰写出版多部相关题材著述,其中包括:《独家支付:民主德国的战争赔偿,1945~1953》、《昔日辉煌:沥青铀矿开发史研究》(合编)、《铀的秘密》(合著)、《苏联的工矿设备拆除政策,1944~1948》(合编)、《油要素:德意志的石油经济,1859~1974》(合著)、《希特勒的炸弹:纳粹德国核武器试验秘史》和《工业化时期的萨克森经济史》(合著)等。2001年5月,卡尔施收到德国电视二台新闻记者海科·彼得曼的一封短信,后者正在调查德国是否在第二次世界大战结束前夕进行过原子弹测试的问题,希望从卡尔施处了解需要拥有多少数量"铀原料"才能使自己所追寻的那个事件得到证实?1954年出生的海科·彼得曼是编剧、导演和制片人。1976~1979年先后在柏林洪堡大学、柏林自由大学学习,主修戏剧研究、新闻学和德语课程。1980年开始从事历史纪实、科学文化类影视记录片编导、制作和剧本写作。先后发表剧本《信赖》、《狩猎不止》、《法恩卡家族》、《神鹰栖息地》;主要影视作品有:《马铃薯的故事》、《弹子戏的世界拉斯维加斯》、《玻利维亚的的喀喀湖潜水探险考察》、《蒂瓦纳库:一段安第斯文化的历史往事》、《玻利维亚的奥鲁罗狂欢节》、《浩淼求生:1945年世界最大海难回顾》、《廷库:印第安宗教仪式》、《征服宇宙:俄罗斯航天工业史话》、《走向恒星》、《南美探险:通往拉巴斯的死亡之路》、《广袤之域:西伯利亚史略》、《"琥珀屋"的传说》、《世界遗产:塔林》和《芬兰的驯鹿竞技》等。1997~2006年担任法国120集系列纪录片《泰拉斯》译制导演。
本书相关 第2节:德国"传说"与《希特勒的"原子弹"》(2)
希特勒治下的第三帝国试图制造原子弹并不是新鲜话题,只是由于战后数十年来各国档案保密制度以及冷战时代资讯封闭等原因,可供研究者所查阅使用的文献资料极为有限,以至人们对相关情况知之甚少,即便是有某些零星信息的偶然披露,或许也并未引起注意和重视。随着冷战后各国档案解密进程加快,上述状况得到一定改观。从2001年开始,赖纳·卡尔施与海科·彼得曼联手展开对纳粹德国秘密研发原子弹历史事件的调查研究。
鉴于对纳粹德国秘密研发核武器问题的考察是一个涉及社会历史和自然科学领域的跨学科综合课题,他们意识到仅依靠历史学者和新闻记者是难以胜任的,于是便邀请相关专业学者加盟共同研究。先后参与课题研究的人员,除了马克斯·普朗克学会科学史研究所和慕尼黑当代历史研究所的科学史、当代史研究者外,还有不伦瑞克大学、吉森大学、马尔堡菲利普斯大学和不伦瑞克联邦物理技术研究所的部分物理学家、放射化学家。
在2001~2005年的素材集结、调查取证和编撰成书的过程中,卡尔施和彼得曼遍访德国各级档案馆、专业团体和大学档案文献机构,同时赴美国、英国、意大利、俄罗斯和以色列等各种类型档案馆广泛搜集资料。走访过的地方主要有:德国联邦档案馆(柏林利希特费尔德、科布伦茨)、德国联邦军事档案馆(弗赖堡,即德国联邦档案馆军事档案部)、慕尼黑德意志博物馆、黑兴根市档案馆、马克斯·普朗克学会档案馆(柏林);美国国家档案馆(华盛顿、马里兰州科利奇帕克)、美国物理学会尼尔斯·玻尔图书馆(纽约);英国公共档案馆(伦敦、基尤);意大利国家档案中心(罗马),俄罗斯联邦国家档案馆(莫斯科)、俄罗斯联邦总统档案馆(莫斯科)和以色列大屠杀纪念馆(耶路撒冷)等。在上述各处,他们查阅了冷战结束后、特别是近年陆续解密公开的战时相关历史事件的档案文献,其中包括当年的研究报告、设计图纸、航空照片以及美国和苏联情报机构的间谍报告等。
除了官方公共档案馆、专业机构档案管理部门外,私人收藏文献对项目研究也有特别的价值贡献。从当时参与德国铀研究科学家和组织者留下的个人札记、工作日志等私人文件中,卡尔施和彼得曼获益匪浅,因为有些是仅存于世的稀有文献,极具历史研究价值,如前德国陆军军械局研究小组负责人库尔特·迪布纳的私人档案、军械局研究处处长埃里希·舒曼的遗稿,前德国党卫队帝国领袖希姆莱的军事副官维尔纳·格罗特曼的遗稿等。此外,他们还对原民主德国许多历史学家、尚且健在的当年事件目击者进行访谈和口述历史资料采集。2003年,海科·彼得曼曾专程赴罗马,对"北方测试"目击者、前意大利战地记者路易吉·罗梅尔萨进行采访。
本书相关 第3节:德国"传说"与《希特勒的"原子弹"》(3)
应该说,俄罗斯联邦是卡尔施和彼得曼获得"意想不到额外收获"的地方,借助莫斯科朋友慷慨的援手,在对一些尚未公开的苏联历史档案进行耗时费力的研究后,他们终于勾画出破解德国"炸弹"秘密的"路线图"。在保存于俄罗斯联邦国家档案馆的柏林威廉皇帝物理研究所档案中,4份意义非同寻常的历史文献展现在面前:(1)冯·魏茨泽克于1941年3月访问哥本哈根之后撰写的官方报告;(2)冯·魏茨泽克于1941年某个时间起草的专利申请文件稿;(3)冯·魏茨泽克于1941年11月经过修订的专利申请文件稿;(4)海森伯格1942年6月柏林会议演讲稿原件(并附签名)。
俄罗斯友人还帮助他们接触到若干有关苏联原子武器计划的档案文献,包括在莫斯科俄罗斯联邦总统档案馆藏品中查阅到的苏军总参谋部侦察总局局长伊万·伊利伊特绍夫1945年3月23日致总参谋长阿列克谢·安东诺夫函、苏联原子计划负责人伊戈尔·库尔恰托夫1945年3月30日致约瑟夫·斯大林函复制件(该文献已于2002年经库尔恰托夫研究所编辑校订后公布)等。另外,在库尔恰托夫研究所编撰出版的《原子计划志》中,他们阅读到苏联战时和战后最重要的物理学家之一格奥尔基·弗廖罗夫的私人信函(源自弗廖罗夫个人档案)。对于卡尔施和彼得曼而言,上述几份首次发现的档案资料,为当年事件目击者的描述提供了事实核心的确凿证据。
作为与档案文献搜集整理、编排筛选的"平行工作",是前往被怀疑的测试发生区域进行实地考察和物理测量,调查者在图林根测试的"疑似"发生地奥尔德鲁夫搜集土壤样本,测定残留放射性物质数据,全力以赴地投入对微量放射性同位素迹象的"现场取证"工作。此外在位于柏林的库默尔斯多夫前德国陆军装备测试场附近的小村戈托夫,他们找到了德国第一个"进入准运行状态核反应堆"的测试遗址;在柏林以南数十公里处的巴特萨洛夫前德国空军废弃营房区地堡内,发现了帝国邮政部的同位素分离装置残迹。
通过对所采集原始资料的使用及多部(篇)相关出版物的参考和引用,作者构建了这部揭密历史纪实著作的叙事基础。除了对已为人们知晓的二战期间德国曾开展核反应堆和同位素分离等研究工作的描述外,更提供了某些尚且不为人所知的内容。比如,在战时大部分时间里,德国实际上存在两个相互竞争的核反应堆研究群体,一个是在海森伯格领导下的、属于"主流研究群体"的莱比锡和柏林小组;另一个则是迪布纳领导的戈托夫小组,这个"非主流研究群体"的反应堆测试工作一直持续到战争的最后一刻,并且触发了链式反应。又比如,纳粹德国在核武器方面的进展步伐超过了此前人们想象的程度,虽然1942年之后,从事铀研究的德国科学家在取向方面形成了"能源派"和"炸弹派"两个目标迥异的群体,并且缺乏足够的铀原料和时间完成研发工作,但后者还是在战争临近尾声时造出了"炸弹"。或许由于仅有少量裂变和聚变材料发生反应,新型"炸弹"设计存在缺陷,效果级别非常有限,其威力也不能与美国人于1945年7月在新墨西哥州沙漠中试爆的原子弹同日而语,但这种"炸弹"还是可以将方圆500米范围内的生命、景观和地上建筑物化为灰烬并在附近地表层形成放射性沾染。如果用当代词语表述,德国科学家已经踏上了开发战术核武器的道路。
本书相关 第4节:德国"传说"与《希特勒的"原子弹"》(4)
"非主流"派系的存在以及"炸弹派"搞出的这个"杰作",多年来并未引起世人太多注意,《希特勒的炸弹》作者第一次将这股力量的战时科学行为和成果做了较为系统的梳理和披露,为纳粹德国秘密发展核武器历史的研究开辟了新篇章。
《希特勒的炸弹》在某些方面颠覆了传统观点,学界认为,作者试图通过一系列证据推翻"历史铁案",著述中所罗列和引用的档案文献也是"颇具说服力"的,有些学者甚至说,如果作者所举事实和所得结论成立,那么纳粹德国科技史乃至20世纪世界核技术发展史就得推翻重写,第二次世界大战史也需增添新的内容。图书市场反应同样非常强烈,该书不仅热销德国,其他国家也纷纷购买版权。到目前为止,赖纳·卡尔施的《希特勒的炸弹》德文版已经被翻译成多种文字,分别在荷兰、法国、意大利、俄罗斯和波兰出版发行。2008年,海科·彼得曼在卡尔施《希特勒的炸弹》德文版基础上,补充了近几年(主要是在德文版出版后)新发现的资料,增加了部分当时德文版未收入的素材并译成英文。2009年,两位作者向中国方面提供了该书增订版的英文电子版(英文版尚未出版)并更名为《希特勒的"原子弹"》,本书简体中文版以此为底本译出。
此外,继《希特勒的炸弹》之后,卡尔施和彼得曼又合著《"希特勒炸弹"的正反面:德意志的原子研究》一书,目前已经出版。
本书相关 第5节:从铀核裂变到世界"裂变"(1)
二、从铀核裂变到世界"裂变"(1939年)
1938年圣诞节前夕,德国化学家奥托·哈恩和弗里茨·斯特拉斯曼在中子轰击铀的实验过程中,成功使铀核分裂为两部分。原子核裂变现象的发现为人类提供了两条实用化途径:工业动力能源和军事能量释放,前者以和平应用为目的,后者则是战场级别的核武器概念。这就是《希特勒的"原子弹"》所叙述故事的起始点。
1物理学进入现代世界历史
人类对自然的理解通常是一个知识积累和认识渐进的过程,原子物理学的发展也是如此。量子论在19世纪末的形成是现代物理学雏形诞生的标志,其最重要的应用领域便是原子结构研究,到20世纪初期,科学家们逐步积累起了有关原子结构以及亚原子粒子本质的系统知识,现代物理学进入一个蓬勃兴盛的时代。
英国科学家欧内斯特·卢瑟福创立原子核理论,认为放射性物质原子的蜕变导致放射,在此过程中原子会发生变化并释放大量能量;德国物理学家阿尔贝特·爱因斯坦创立了狭义相对论,他那著名的质能关系公式(E=MC2)已经表明少量物质含有极其巨大能量的概念。此后,人们便尝试预测对这种超乎寻常能量应用的可能性,"谁第一个掌握了吝啬的大自然以严格控制这一能源库的释放能量的杠杆,谁就会拥有一种可以毁灭地球的武器"。英国科学家詹姆斯·查德威克于1932年发现了既不带正电荷也不带负电荷的粒子——中子。中子的发现实际上为物理学家寻找到了轰击原子核的"炮弹",因此被视为"原子核裂变的钥匙",随后,各国科学家竞相探讨以中子轰击方法触发原子核链式反应的可能性,他们之中有少数人已经对这项研究的严重后果有所意识。所以说,中子是核武器研制领域第一个"创记录"的发现要素,是"原子弹"这部标题交响诗作品的主题。德国人哈恩和斯特拉斯曼的"铀核裂变现象"的发现堪称划时代科学成果,意味着从原子核裂变中获得巨大能量的概念已经获得实验室印证。物理学在迎来一个崭新时代的同时,也成为现代世界历史的一个重要组成部分。
2"撬门者":奥托·哈恩
奥托·哈恩,1901年在德国马尔堡大学获得博士学位,1904年赴伦敦从事放射性研究,其间曾到加拿大蒙特利尔协助卢瑟福工作,回国后任教于柏林弗里德里希·威廉大学(也就是柏林大学)。从1911年起,他在威廉皇帝化学研究所主持一个独立放射化学部门并开始了与奥地利女物理学家莉丝·迈特纳长达30年的合作。1934年,费米在罗马进行的用中子轰击铀的研究引起了哈恩和迈特纳的兴趣,这一对具有敏锐科学直觉的合作者也开始探索中子轰击铀的产物,加入共同研究的还有斯特拉斯曼。
1938年春天,德国国防军昂首阔步于维也纳街头,奥地利被并入第三帝国,因为有犹太血统,变成德国公民的迈特纳却无法在德意志土地上继续呆下去了。夏日的某个周末,迈特纳在初升的晨曦中悄然离开柏林,辗转前往远离喧嚣狂热之地的瑞典过起了流亡生活。哈恩和斯特拉斯曼照常进行实验工作,终于在当年圣诞节之前取得了决定性成果。1938年12月22日,哈恩和斯特拉斯曼将根据实验报告写成的论文寄给德国《自然科学》杂志,1939年1月6日,这篇宣告"铀核裂变被发现"的论文发表了。
当时,哈恩在论文中并未使用"裂变"一词,因为他对这种铀核被"劈开"的实验结果并无十分把握,也没有找到适用于"铀核在中子作用下成为两个较轻原子"现象的物理学解释,所以当哈恩将论文寄出时,内心对这种现象依然感到有些不可思议。他后来在回忆录中坦言,自己当时甚至想"将论文从邮筒里取回来"。此时"要是迈特纳在就好了"!为了排除心中的疑惑,哈恩立即将论文副本寄往正在邻近瑞典港口城市哥德堡的小村落康盖坞避居的迈特纳,意在征询她的看法。所以,莉丝·迈特纳应该是第一个获悉"铀核在柏林被劈开"消息的人。
迈特纳立即与外甥奥托·弗里施(玻尔领导的哥本哈根理论物理研究所的物理学家)展开讨论。经过数日冥思苦想,灵感在一次林中漫步时被激发,他们引用玻尔的"液滴模型"对铀核被"劈开"现象进行解释。迈特纳在阐释核分裂物理特性时,将这种现象类比为细胞的增殖分裂,因而称之为核的"裂变"。据说当时有"量子物理学主教"之称的玻尔听到这个结论后曾感叹道:"我们都是些怎样的傻瓜啊!事情就是如此,简直妙不可言!"
日耳曼人的科学发现就如同"蝴蝶效应"一般,从"能量爆发源"柏林达勒姆的威廉皇帝化学研究所实验室,迅速传递到北欧斯堪的纳维亚半岛的康盖坞,随即便越过斯卡格拉克海峡蔓延至丹麦的哥本哈根。最后,玻尔乘着这股即将影响世界历史进程模式的科学气流之翼,飘过大西洋登陆美国东海岸。
本书相关 第6节:从铀核裂变到世界"裂变"(2)
美国物理学界从玻尔口中得到了更为直接的信息。1939年1月27日,在美国春季物理学讨论会上,玻尔当着爆棚全场的同行宣布了哈恩-斯特拉斯曼的化学实验发现,描述了迈特纳-弗里施的物理学解释。玻尔所奉献的信息制造了从一阵骚动演变为一片轰动的场面,几位物理学家当时匆忙离席,赶在第一时间验证德国人的实验发现和奥地利人的理论解释,没过几小时便在美国人的实验室得到了确认。接着便有人推测:如果铀核裂变后放出一个以上中子,这些中子又能引起临近铀核的裂变,如此持续下去,就形成了所谓的"链式反应"。
那时,欧美各国学术圈内普遍遵循一种"不成文惯例":研究结果应保持完全的开放性并且超越国界限制。学术"行规"导致柏林达勒姆的实验成果率先在国际物理学界内部触发了"链式反应"。1939年2月,迈特纳与弗里施联名在英国《自然》杂志发表了题为《中子导致的铀裂体:一种新的核反应》的论文,首次将哈恩-斯特拉斯曼实验发现的物理学理论解释公诸于世,并将这一过程命名为"裂变"。所以我们有理由这样认为:如果说奥托·哈恩是"裂变"的发现者,那么莉丝·迈特纳就是"裂变"的定名人(1945年战争结束后,瑞典皇家科学院宣布,哈恩因"发现重原子核裂变"而获得1944年诺贝尔化学奖。没有迈特纳的名字,直到今天许多人仍为之鸣不平,认为迈特纳理应分享这份荣誉)。这是发生在第二次世界大战前最后一个和平冬日里的故事。
在巴黎的法兰西学院,镭研究所物理学家让·弗雷德里克·约里奥-居里、汉斯·冯·哈尔班(出生于莱比锡的奥地利裔法国人)和卢·科瓦尔斯基(波兰裔法国人)挑灯夜战,一个月内合作赶写出两篇论文:《在一个慢中子所引起的铀核裂过程的几个快中子发射》和《在铀原子核裂变中释放的中子个数》,先后发表在1939年春季出版的两期《自然》杂志上。法国人对核裂变现象提出了进一步证实。
德国人科学发现的时代意义逐渐明朗化,它不仅为人类开辟了一种新类型能源——原子能,而且更预示着,在相应工业技术条件下,当某个国家机器将原子裂变理论转化为动力能源产业应用的同时,也可能制造出一种运用巨大原子能量且具有前所未有威力的新式战场杀伤武器——原子弹。当战争的深沉夜幕笼罩全世界时,人类拥有核武器的黎明已经泛出微光,原子弹研制的大门被撬开了一条缝隙,撬门者就是奥托·哈恩。
3"铀项目"登场
现代物理学的革命性飞跃发生于欧洲战事一触即发之际,不少德国科学家洞察到隐藏于其背后的潜在军事价值。1939年4月,哥廷根大学教授格奥尔格·约斯及弟子威廉·汉勒联名致信帝国教育部部长伯恩哈德·鲁斯特,在指出开发使用核能量可能性结果的同时,也谈及核爆炸物概念;汉堡大学教授保罗·哈特克则在呈送德国国防军最高统帅部的函件中,直截了当地将研发核炸弹的可行性问题摆在了台面上:"第一个利用这种核爆炸物的国家,将拥有其他国家所无法超越的优势。"这两封信函可以被认为是"铀项目"进入德国官方议事日程的前奏曲。
本书相关 第7节:从铀核裂变到世界"裂变"(3)
鲁斯特是第一个做出"官方反应"的人,他将约斯-汉勒的信批给帝国研究委员会,责成亚伯拉罕·埃绍(帝国物理-技术学会会长)处理相关事宜。埃绍手持部长批文,于1939年4月29日组织召开了一次"核物理学术讨论会"。这次会议还诞生了个"铀俱乐部",然而从日后运作形式可以看出,所谓"铀俱乐部"从来就不是一个有序的组织,更非常设机构,只不过是对参加"铀项目"研究的部分科学家的集体称呼。
军方对核裂变发现所蕴含的重要意义有非同一般的认识,所以对哈特克信函的反应也务实得多。作为国防军最高统帅部直属机构,陆军军械局是军方独立研制和开发工作的主管部门,局长是出色的军事技术专家、第一位被选入普鲁士科学院的卡尔·贝克尔。非凡的学识与敏锐的思维使这位"将军教授"对核裂变的实用价值具有深刻理解,他意识到涉及军事用途的项目是不能"越位"委派给军方以外研究机构的,于是便利用自己的职务优势,毫不客气地将"铀项目"给抢了过来:铀研究归军械局统筹安排,具体事务由爆炸物理学家、研究处处长舒曼教授负责,在军械局内部组建由迪布纳博士领导的原子物理学研究部门。
1939年9月16日,军械局召集一批德国高级物理学家在柏林举行会议,会上制定了研究纲领,分派了各科研小组研究任务,并决定将帝国研究委员会的研究团队转归军械局领导,威廉皇帝物理研究所则被定位为核心研究基地,"铀项目"在军方提供的经费支持下正式进入操作程序。
"柏林会议"被认为是第三帝国核研究计划启动的标志。此时,战争的烈焰已在欧洲燃起,波兰战役正值高潮,首都华沙破城在即,英国、法国对德国宣战。在铀核裂变发现仅不到一年时间,世界也发生了"裂变"。
本书相关 第8节:"憧憬与惶惑并存"的时光(1)
三、"憧憬与惶惑并存"的时光(1940~1941年)
1940~1941年是第三帝国座拥欧洲霸主的岁月,这个时段的"铀项目"研究也沉浸在奋发繁荣、充满憧憬的氛围中,一支群英荟萃的高水平研究团队投入工作,在相关理论研究领域取得突破性进展。但是也存在另一面,如同部分富有远见的将军对进攻苏联的后果心存忧虑一样,某些理性科学家也对核裂变的军事应用前途流露出不安,积极表象所掩盖的是时隐时现的疑问。因此,这又是一段"憧憬与惶惑并存"的时光。
1豪华阵容中的"主流"与"非主流"
《希特勒的"原子弹"》中所列涉及"铀项目"研究的科学家人数众多,其中相当部分成员乃当时德意志物理、化学研究领域第一层级学科带头人,在这个或闻名欧美、或享誉全德的科学家群体中,除了奥托·哈恩外,最重要的人物就是维尔纳·海森伯格。
海森伯格是"哥本哈根学派"主要代表人物之一,因创建量子力学第一种有效形式"矩阵力学"和提出"测不准原理"而荣获1932年诺贝尔物理学奖。他早年就读于慕尼黑大学,师从著名物理学家阿诺德·索末菲,20世纪20年代前期先在哥廷根大学跟随马克斯·玻恩工作,后又来到哥本哈根理论物理研究所在尼尔斯·玻尔指导下从事研究,1927年成为莱比锡大学理论物理学教授,是当时德国最年轻的全职教授之一。
海森伯格原本是1939年9月16日"柏林会议"的受邀人员,但由于某些实验物理学家(主要是博特和霍夫曼)的反对,再加上军方主持者迪布纳也认为"一名理论物理学家没有什么理由应当名列其中",于是他的名字被拿掉了。上述事例从一个侧面反应了实验物理学家和理论物理学家之间的"门户之见"。然而,"铀项目"研究工作怎么能避开理论问题呢?无论建反应堆还是造"炸弹",海森伯格都是不可或缺的。所以,他不仅在第二次会议上被邀请加入了"铀俱乐部",而且后来还以"相当于代理所长"的身份主持威廉皇帝物理研究所事务,成为第二次世界大战期间德国最具影响力的理论物理学家和"铀项目"首席科学家,堪与罗伯特·奥本海默在美国"曼哈顿计划"中的地位相比。
作为可列入20世纪最伟大科学家"名人堂"的维尔纳·海森伯格,战后(甚至身后)所获评价却是"褒贬不一"的两个极端。一些批评者不遗余力地指摘他在德国秘密研制核武器过程中所扮演的角色;另一些拥戴者则始终坚定不移地为之声誉顽强辩护,称其"恪守科学家道德底线"。对此,美国科学史专家、纽约协和学院教授马克·沃克倒是言简意赅,他认为海森伯格战后所遭遇的一切都"源于二战期间他与纳粹那一段灰色历史"。
在这个以海森伯格为核心的耀眼族群中,包括海德堡威廉皇帝医学研究所所长瓦尔特·博特(德国首屈一指的实验物理学家,后来于1954年获得诺贝尔物理学奖)、柏林工科大学教授汉斯·盖格(卢瑟福的学生、盖格计数管发明者)、汉堡大学教授保罗·哈特克、维也纳大学第二物理研究所所长格奥尔格·施泰特(奥地利原子物理学领军人物),莱比锡大学教授格哈德·霍夫曼、罗伯特·德佩尔和生理化学家卡尔-弗里德里希·邦赫费尔(德国最早转向重水研究的科学家),威廉皇帝物理研究所的卡尔·弗里德里希·冯·魏茨泽克(恒星能源机理和太阳系起源星云漩涡说的提出者)、卡尔·维尔茨和埃里希·巴格,威廉皇帝化学研究所的约瑟夫·马陶赫(作为迈特纳替代者加入哈恩实验室工作)、西格弗里德·弗吕格等。他们是德国"铀项目"研究中的所谓"主流"群体,以往人们在审视德国核研究这段历史的时候,往往只是将目标锁定在这个群体上面。
本书相关 第9节:"憧憬与惶惑并存"的时光(2)
然而,《希特勒的"原子弹"》还为读者开列了另一份名单,他们是一些游离于"铀俱乐部"之外的科学家,分别属于军方和帝国邮政部,在极其保密的状态下分散从事核物理学研究,这些科学家基本上不与海森伯格的人发生横向联系,被认为是德国"铀项目"研究"边缘者"的所谓"非主流"一族。这个群体大都是些年富力强、才华出众的物理学家,要论知名度,当然不及"铀俱乐部"那些大名鼎鼎的"大师级"人物,但正是他们,战争期间在一条现实的"炸弹之途"跋涉了超乎想象的距离。"非主流"研究者主要有:以舒曼和迪布纳为核心的陆军研究小组,包括爆炸物理学-空心装药专家瓦尔特·特林克斯、物理学家弗里德里希·贝尔凯、维尔纳·楚留斯和天文学家格奥尔格·哈特维希;海军军械局的核物理学家帕斯考尔·约尔丹和奥托·哈克塞尔;空军系统的主要研究者弗朗茨·托马内克(空心装药专家)、胡贝特·沙尔丁(空中技术研究院首席弹道学专家),还有航空工程师阿道夫·布泽曼(喷气式飞机后掠翼设计概念提出者)和戈特弗里德·古德莱(以发现"古德莱效应"而著称)等;帝国邮政部的首席合作者曼弗雷德·冯·阿登,以及当时正探索太阳热核作用假说奥秘的弗里德里希·格奥尔格·豪特曼斯(前期在冯·阿登研究所供职,后来去了海军研究小组)。
尽管这些"主流"和"非主流"研究者都在为"铀项目"工作,但研究取向各异,基于相同理论原理的试验性反应堆工程将会导致截然不同的发展方向:"铀俱乐部"科学家倾向于建造生产工业能源的设备装置,而军方物理学家则期望开发出能够用于战场的新型爆炸物和潜艇用小型动力推进反应堆;邮政部研究者的目标更为单一,即通过建立一个规模化的同位素分离工厂实现制造原子弹的意图。
由此可见,德国"铀项目"启动伊始就存在两个取向不同的研究派别、三股互相竞争的研究力量。二战时期,德国外部的观察家普遍认为,纳粹统治下的第三帝国是一个真正集权的政体,社会组织已实现军事化,所有人力和物力资源均规范于巨大战时计划框架内,统一调配、计划使用。但这个印象却并非是全部的实际情况,至少从"铀项目"管理运作模式就可看出,这项工程启动之初便陷入各派势力相互掣肘的状态,"豪华"阵容背后是"分散"和"无序"。"铀俱乐部"学院派群体、三军"戎装科学家"和"天马行空"的研究者冯·阿登之间,始终贯穿着对短缺资源的争夺、优先权的竞争和不同门户学派的内斗。"铀项目"的致命弱点在1940年就暴露无遗了,其后果就是导致整个项目的日后运行缺乏中央执行系统,并对"铀项目"的结局构成了直接影响。
本书相关 第10节:"憧憬与惶惑并存"的时光(3)
2理论进展和"捷径"
1940~1941年,德国核物理学家的基础理论研究代表作,是海森伯格关于反应堆理论的表述和冯·魏茨泽克、豪特曼斯关于钚元素提取的研究成果。
1939年12月和1940年2月,海森伯格先后向陆军军械局呈交两份《关于通过铀核裂变获得工业能的可能性》的研究报告,第一份报告中有通过建造试验性反应堆以实现提取浓缩铀构想的论述,这也是获取制造原子弹原材料的途径;而在第二份报告里,海森伯格则提出"铀-重水的层式反应堆"的设计方案。
冯·魏茨泽克和豪特曼斯在此期间也不约而同完成了两份意义非凡的研究报告。1940年7月17日,冯·魏茨泽克在《从铀-238获取能量的可能性》报告中从理论上推定,在原子反应堆中,铀-238能够转变为一种性质类似铀-235的新元素。这个所谓"新元素"就是后来制造原子弹的重要原料钚-239,当时以"第94号元素"相称。冯·魏茨泽克在通往"炸弹"的路线图上标出了钚元素这条"狭窄的捷径"。豪特曼斯也在1940年夏天将自己的想法形成题为《关于触发核链式反应的问题》的研究报告,其中通过"快中子"对于一个"不可控链式反应"重要意义的认识,同样向人们展示了制造一颗"钚炸弹"的可能性。1941年9月,海森伯格主持的莱比锡试验性反应堆测试取得相对成功,找到了解决"中子逃逸"问题的路径,据此他推论"最后成功是可以实现的"。海森伯格认为,就理论而言原子武器似乎是可行的,"自1941年9月起,一条引领我们通往原子弹的通途已经展现在我们面前"。
但是,或许正是这样的"理论突破",使原本想保持"铀项目"基础研究原则的科学家们心生忧虑,对于可能要承担的代价感到恐惧,似乎正站在"辉煌与毁灭"的十字路口。尽管此时"铀项目"的主导权在陆军军械局,可"铀俱乐部"中持"能源派"观点者还占统治地位,至今为止,他们似乎对"神奇武器"并不抱有期盼。但是实际的情况却不尽然:反应堆专利的讨论已经暴露了"铀项目"总体发展趋势有偏离"无害化"轨道的危险;莱比锡试验性反应堆在显示中子增殖迹象的同时,也展示了生产浓缩铀-235的可能性,"基础研究原则"在逐渐退居幕后。海森伯格等人认为这无疑是在"进行一种涉足高危领域的冒险"。而随后他们所能够做的,就是谨慎地回避将理论成果散布出去,并且尽量使"铀俱乐部"研究范围与"炸弹"课题保持距离。
3历史迷雾:"哥本哈根之旅"
1941年秋,海森伯格和冯·魏茨泽克曾有过一次"非同寻常"的哥本哈根之旅,之所以说非同寻常,主要是因为其间海森伯格与玻尔进行过一次"确切内容至今仍不为外界确切了解"的谈话,海森伯格-玻尔密谈始终是20世纪物理学史的一段公案,现在看来,这段插曲还是涉及纳粹德国核武器秘密研制史的一桩难解悬案。
本书相关 第11节:"憧憬与惶惑并存"的时光(4)
玻尔与海森伯格之间的交往可以追溯到20世纪20年代早期,而且关系绝非普通的师生情谊、学者缘分。用海森伯格的话说,他是"从索末菲那里学到了乐观精神,从哥廷根人那里学到了数学,从玻尔那里学到了物理学"的,所以玻尔在他心中的形象"如同父亲一般"。
海森伯格在1941年秋高气爽的季节踏上了丹麦的土地,但他所选择的时间点却有些不合时宜,那时,安徒生故乡的统治者是阿道夫·希特勒。1940年,欧洲大片土地沦为第三帝国占领区之后,当局通过在占领国和中立国设立冠以诸如"德意志文化研究所"等名称的科学或文化机构,用于宣传纳粹理念。在官方安排下,海森伯格也曾以"访问学者"身份前往上述地区展开"巡回演讲"。所以,保罗·罗斯在其所著《海森伯格与纳粹原子弹计划》一书中称,海森伯格此次游历哥本哈根带有"德国文化帝国主义"的符号。对于玻尔而言,祖国一夜之间被外族占领的感情创伤是难以抚平的,"人为刀俎,我为鱼肉",与列队入城的德军士兵迎面相遇的场景使他大受刺激,玻尔对于来自强权邻居的客人——包括友人——抱有本能的戒备和困惑是可以理解的。正因如此,海森伯格下车伊始便让他那"如同父亲一般"的导师顿生困惑之感。
海森伯格-玻尔密谈是此番扑朔迷离的"哥本哈根之旅"事件的核心。海森伯格在战后所著《物理学及其他》(中译本名为《原子物理学的发展和社会》)一书中曾用不多的笔墨记述道,当他与玻尔单独在一起时,对后者暗示"现在建造原子弹原则上是可能的,但那需要技术上做出巨大的努力和尝试,而且物理学家们也许应当问问自己,他们是否应该全然在这个领域工作"。其夫人伊丽莎白·海森伯格在《一个非政治家的政治生活:回忆维尔纳·海森伯格》中也写道:"玻尔主要只听到一句话,说人们在德国已经知道原子弹可以制造,这话使他(玻尔)深为吃惊,并且惊慌到如此程度,以至听不进下面其他的话了。"与海森伯格一方的记述截然不同,玻尔的传记作者阿布拉罕·派斯在《物理、哲学和政治中的尼尔斯·玻尔的时代》(中译本名为《尼耳斯·玻尔传》)中引述玻尔之子的话说,他父亲的反应是"愤慨,甚至怀疑海森伯格可能愿意通过某种方式和理由与纳粹政权合作"。在以后许多年中,海森伯格对玻尔未能相信他而始终感到遗憾和吃惊,认为玻尔没有能理解他的本意,即"与他的国家和人民的联系,并不等于他同那个政权的联系"。
20世纪90年代初期,英国政府公开了对战后被关押在剑桥附近法姆堂庄园宅邸内10位德国科学家(海森伯格也在其中)谈话的窃听记录档案。为这份新资料某些内容所启发,美国科学新闻记者托马斯·鲍尔斯撰写了《海森伯格的战争:德国炸弹的秘密》一书,其中称海森伯格和冯·魏茨泽克当年的丹麦之行另有目的,海森伯格是带有一种对从事核武器研发工作"爱恨交织"的矛盾心理去拜访玻尔的,并且断言海森伯格不仅"消极"对待核武器研发,甚至"积极"破坏德国原子弹计划,最终致使其"步入死亡"。鲍尔斯的论点让英国记者兼剧作家米歇尔·弗雷恩大感兴趣,更是以这次引发世人好奇心的访问作为素材,编写了两幕舞台剧《哥本哈根》并先后在欧美上演。鲍尔斯的书加上弗雷恩的戏,在公众中为海森伯格塑造了一个正直无私、机智大胆的"公共知识分子道德楷模"形象,但接踵而至的却是在科学史学者和物理学家中惹起了新一轮争论。有鉴于此,玻尔家族决定在2002年提前解密尼尔斯·玻尔部分档案,其中包括玻尔生命最后几年中写给海森伯格但未寄出的信,内容涉及海森伯格和冯·魏茨泽克当年到访纳粹德国占领下的丹麦之事。对于这两位德国物理学家战后所做出的此行目的"是为了向玻尔提供帮助并寻求玻尔支持他们试图抢先阻止所有核武器出现"的澄清持否定态度,玻尔认为二人的行为动机并非如此之"崇高"。
本书相关 第12节:"憧憬与惶惑并存"的时光(5)
不难看出,导致一段陈年旧事再度被拿出来热炒,主要是弗雷恩和他那部剧作惹的祸。用舞台演绎手法诠释历史事实的尝试,只能造成一时的剧场轰动效应,无论如何是不能与迈特纳对哈恩的化学实验进行物理解释相提并论的。然而,玻尔从丹麦出走英国的经历,虽如同惊险大片中令人屏息的紧张情节,但那确实是发生过的事情:1943年8月末,德国占领当局宣布在丹麦实施"战时法"。9月29日,身体里流淌着一半犹太血液的玻尔(他的母亲是犹太人)携家人于夜深人静之时乘一叶小舟偷渡到瑞典,他在斯德哥尔摩被送上一架英国政府运送外交邮袋的"蚊"式轰炸机,勉强坐进只能容纳一个人的卸掉炸弹的弹舱内,飞行员给他配备了救生衣、飞行面罩以及一只荧光棒,说万一在穿越德国控制空域遭到袭击时,他将不得不把这位伟大的物理学家像炸弹一样投到冰冷的北海水面,如果运气好的话,这支荧光棒将会帮助他获救。当然,玻尔并没有被扔到北海里,而是顺利抵达英国。12月间,玻尔访问了"曼哈顿计划"的故乡洛斯阿拉莫斯,为美国原子弹计划提供了科学和道义层面的支持。
当战争结束时,德国人手中显然并未掌握如同美国扔在日本那样的原子弹。我们或许可从另一角度思索和探询:人类历史上发生的第一次原子弹打击落在广岛和长崎,而不是法兰克福和柏林,对于海森伯格和他的同胞而言无疑是幸运的,这是否可以被认为是海森伯格-玻尔密谈的一个"副产品"呢?鉴于没有留下任何记录,当时也没有第三者在场,当事者战后更不愿公开谈论此事,况且玻尔早在1957年辞世,海森伯格亦于1976年作古,"海森伯格-玻尔密谈"随之遁入另一个世界。岁月年轮难以改变既定结论,"一段事关重大的对话从此走入历史,两位伟大学者之间的友谊也遭到了难以挽回的伤害"。"哥本哈根之旅"的历史真相依然被置于重重迷雾之中。
本书相关 第13节:转折之秋:希望与失望(1)
四、转折之秋:希望与失望(1942年)
对于德国"铀项目"而言,1942年可谓是一个希望与失望交织的"转折之秋",是年所发生的诸多事件,无论必然或偶然,都直接或间接影响了第三帝国"炸弹"的走向,然而这一切又都离不开战争这个大舞台。
1941年岁末,德军昙花一现的"闪击战"辉煌不再,此前的胜利景象不过是虚幻楼台一座,似镜花水月一般。为应对日趋持久和扩大的战争需求,希特勒发出"要使德国整个经济利益服从军事工业需要"的指令。此时的"铀项目"依然未见实质性进展,那些声名显赫的科学家一如既往地沉溺于坐而论道,"炸弹"还在"理论可能性层面"徘徊。鉴于战略转变,军方高层决定收缩"研究战线",宣布今后"只有那些在可预计时间内能收到具体应用效果的研究项目才有获得支持的价值"。同时决定对"铀项目"大幅度削减经费并重新编组,将剥离出来的"炸弹"研制任务回撤到军械局研究小组,"铀项目"被埃米尔·莱布将军(贝克尔于1940年自杀后莱布接任军械局局长)交还给帝国研究委员会。这个变故导致两次论证"铀项目"前景的会议召开,其中穿插了许多逸闻趣事。
1"二月讨论会"插曲和军械局报告
埃绍再次成了"铀项目"主管。杀了个"回马枪"的埃绍决心要把握住这次机会,计划在1942年2月26日召集一次论证"铀项目"走向的讨论会。为了争取到必要的支持,他还通过各种关系渠道向多位军政界负责人发出邀请函。只要扫一眼邀请名单就可知道,那上面所列的名字无一不是把握第三帝国命运的达官显贵:帝国元帅赫尔曼·戈林、党卫队帝国领袖海因里希·希姆莱、纳粹党帝国党部书记马丁·鲍曼、帝国军备部长阿尔贝特·施佩尔(几周前刚出任此职)、国防军最高统帅部参谋长威廉·凯特尔、海军总司令埃里希·雷德尔和空军装备司令艾哈德·米尔希……等等。
有些事情就是巧得很。埃绍选择的开会日期,恰好与威廉皇帝物理研究所的核物理学定期研讨会"撞车",于是他便冒出了一个"两全其美"的创意:邀请哈恩、海森伯格、博特、盖格、哈特克等"铀俱乐部"著名科学家,先给帝国高官开一场"科普知识讲座",用通俗易懂的语言,深入浅出地讲授8个核技术应用问题。但上帝却同埃绍开了个玩笑,粗心大意的女秘书竟然错将物理所专业讨论会的25篇学术演讲提纲,统统塞进了那些"大人物"的请柬,将一些甚至连普通物理学者都不能一眼看明白的专业术语摆在高官面前,结果可想而知:除了米尔希,其他埃绍费尽周折邀请的嘉宾都未赏光莅临。
"二月讨论会"的重头戏是海森伯格题为《从铀裂变获得能量的理论基础》的演讲,他在简明扼要地介绍了从铀核裂变产生动力能源的基础理论、描述了反应堆的建造原理之后,居然对与会者提到钚元素,暗示制造出一种威力超常的爆炸物是有可能的。
值得注意的是,海森伯格在大庭广众之下毫不掩饰地提及制造原子弹"捷径"的同时,却避而不谈关键点"临界质量"问题,其结果是让唯一到场的"高级听众"米尔希空军元帅忍不住向海森伯格询问,能否在数月内造出一种可"决定战争的炸弹"?但得到的回答是"办不到"。海森伯格坦言,制造"炸弹"只有理论可能性,实际成果仍是可望而不可及。
从"铀俱乐部"成员研究倾向侧重点选择的角度观察,参加"二月讨论会"的多数科学家似乎都在尽量避免将研究工作与战争挂钩,上述的一问一答之间是否存在某种联系呢?另外,正如从英国历史学家戴维·欧文在20世纪60年代发现的副本中已经知道的那样,海森伯格在强调核武器所蕴藏潜力的同时,整篇演讲主要侧重点是铀-235获取的技术艰巨性。这是否可以认为是"能源派"与"炸弹派"研究取向分离的起点呢?
作为会议的准备工作,前"主管单位"军械局起草了一份关于到当时为止的研究进展情况和前景评价问题的综合报告,其中在谈及铀研究应用步骤方面,迪布纳提出了"工业能源——军事应用——炸弹"的顺序流程概念,认为在可预知时间内建造一座重水反应堆是能够办到的,同时也将其视为原子弹制造的可能性。这是迪布纳经过深思熟虑之后发表的意见,后来人们获悉,就在几周前,英国和美国物理学家之间也形成了同样看法。
本书相关 第14节:转折之秋:希望与失望(2)
2"六月会议"和"菠萝比喻"
正如《希特勒的"原子弹"》作者所描述,1942年6月4日举行的第二次论证讨论会,实际上是一场"铀俱乐部"物理学家与德国高级军政领导人的"现场对话会",因为这次受邀的德国三军高级将领和政府官员届时都到场了。然而,在此前不久,希特勒刚签署了一项内容为"禁止进行一切不能在战争期间为军事提供服务的科学研究工作"的命令,其中特别指出"所呈报新式武器设计方案如不能保证6周内投放前线,任何计划申请都不会得到批准"。从这个背景可以观察到"六月会议"结果所产生影响的重要性。
从某种意义上看,这场"对话会"是首席科学家海森伯格与空军装备司令米尔希、军备部长施佩尔的个人对话,其内容及导致结果在德国核武器秘密研制史上是不容忽视的,而这两轮对话的"导火索"依然是海森伯格的演讲。虽然是在重复"二月讨论会"的观点,但海森伯格一段额外的话却在聆听者中引起轰动:"就到目前为止被实际确认的成果这一点而言,我可以谈及的是,基于冯·魏茨泽克方法所揭示,在'铀锅炉'制造完成之后,并不排除在将来某日,一种效果超越此前所有爆炸物累计百万次爆炸威力的爆炸材料,是能够被制造出来的。"这直接导致他与米尔希之间"菠萝比喻"对话的发生。
从"六月会议"召开时德国所处的战争形势看,一种新型炸弹肯定会吊起军方胃口,尤其是面临巨大压力的空军。1942年春天,战略轰炸成为同盟国反击德国的重要手段,英国皇家空军不断对德国重要军事工业和城市目标展开持续空袭,其中3月底对吕贝克实施的"面积轰炸"使希特勒勃然大怒,命令德国空军实施"报复性毁灭轰炸",而讨论会召开几天前科隆又遭到"千机空袭",作为空军装备司令的米尔希甚至已在考察用某种炸弹攻击纽约计划的可行性问题。所以,"铀项目"首席科学家话音刚落,空军元帅便迫不及待地想弄清楚"能够摧毁一座大城市的炸弹到底有多大"?海森伯格随即用手势做了个生动比喻:"也就和菠萝差不多!"
这则逸事的最先披露见于戴维·欧文1968年出版的《病毒室》。因当年会议记录并未记载"海森伯格-米尔希对话",一些历史学者对"菠萝比喻"的真实性持怀疑态度,时至今日依然是某些相关争论的诱因。但是,无论如何,"菠萝比喻"已经被植入"六月会议"多数出席者的脑海。海森伯格的助手维尔茨在回忆录《物理学的界限》中说,军械局秘密报告已经写明,以一个适当数量(据推测大概在10~100千克之间)在某个位置的"装配组合",将足以触发"爆炸物的爆炸"。这里指的是钚元素,并且与英美科学家的估计数量值(2~100千克)相差无几。战后,海森伯格本人曾在与塞缪尔·古德史密特("阿尔索斯"特别使命团科学负责人)的通信中以及与欧文谈话时,都重复过他的"菠萝比喻"。这是否可以认为海森伯格实际上已经知道了制造一颗原子弹的"临界质量"数据呢?因为他对"捷径"的存在是有所认识的。再有,当"德国原子物理学十杰"在被拘留于英国期间听到广岛原子弹爆炸消息时,哈恩曾问海森伯格:"为什么你总坚持说,只要拥有50千克铀-235就能做成某些事,而现在你却又说必须要有2吨才行,你能做出解释吗?"是的,这个问题该如何解释呢?尽管海森伯格在随后几天内很快便算出了"足以触发链式反应的核材料的最小数量值"。在此,我们偶然触及到一个经年累月论战的基本点:海森伯格只是在战争结束之后才成功计算出"临界质量",这是真实的吗?
本书相关 第15节:转折之秋:希望与失望(3)
让我们再返回"六月会议"话题。接下来,海森伯格试图将阐述主题从激动人心的"菠萝炸弹"拉回到建造"铀锅炉"的现实问题,他强调"造出这种炸弹需要多少时间的问题无法给出确切答案",近期的现实目标还是应该"首先建造能够用于能源生产的核反应堆"。于是乎就有了他与施佩尔之间的那一番讨论。
施佩尔向这位"诺贝尔奖桂冠佩戴者"请教"如何才能把核物理学应用于原子弹制造"的问题。据施佩尔回忆,海森伯格当时明确回答说,"科学上的解决方法肯定早已找到,而且理论上也没有任何事物阻碍这样一颗炸弹的制造。但原子弹的生产技术条件至少得过两年时间才能具备,而且必须从现在起得到最大的支持"。所以施佩尔也留下这样的印象:军方对科学家抱有很高的预期指数,盼望他们能够研制出一种具有实际战场效应的武器。海森伯格也并不否认这是可以办到的,但是当触及诸如"失控的链式反应是否就意味着可以毁灭整个世界"这样的敏感问题时,他便采取了一种几乎难以理解的推拖回避战术。首席物理学家的态度也让军方顿有一种冷水泼面之感,扫兴之余就是设法自己研发所谓"菠萝炸弹"了。
据海森伯格夫人回忆,海森伯格在一个周末同她谈起"六月会议"的情形时说,"现在完全肯定原子弹是可以制造的",但是"我们不会制造原子弹,研制原子弹是一个宏伟的计划,可能需要持续好几年。这里,希特勒的一个公告给了我们帮助,他说:任何一个计划,它的研制需要长于半年时间的,不该上马……我们有幸遇到这种情况,而免得我们必须对这个问题作出一个真正的决定。决定已经下了,我们对此非常感谢"。
3柏林、莱比锡和大洋彼岸
1942年6月,在德国还发生了两起对"铀项目"前景产生不可忽视影响的事件。第一件事发生在柏林。"六月会议"落幕仅几天,邮政部长奥尼佐格便借一次觐见元首的机会,向希特勒兜售一揽子"大规模原子武器研发计划",但没想到却碰了一鼻子灰,甚至他的提议也成了嘲笑的话柄。据《希特勒的"原子弹"》作者推测,奥尼佐格之所以遭到重挫,或许是希特勒已通过其他渠道获悉了"六月会议"的情况。第二件事发生在莱比锡。6月23日,海森伯格研究所的试验性反应堆发生了意外事故,实验堆模型、宝贵的铀原料和重水,连同实验室一道在大火中化为乌有。这个不幸的结果恰好是反应堆测试过程形成"中子增殖"——或称"繁殖"——可能性在德国的首次展示,但却导致研究进程戛然而止。
总之,"六月会议"之后,"能源派"和"炸弹派"逐渐分道扬镳了。同年秋,施佩尔再度向核物理学家询问造出原子弹需要多长时间,得到的回答是"三四年内没有指望"。大失所望的军备部长认为,等到那时候"这场战争的胜负早有定论了",于是他便不再指望"铀俱乐部"的科学家能造出"炸弹"了,让他们去研究"铀锅炉"吧。因此,1942年夏天也可以被视为德国"铀项目"的转捩点。
本书相关 第16节:转折之秋:希望与失望(4)
历史往往有诡异难测的巧合之处。几乎就在德国军方将"铀项目"主导权放弃、研究团队分别朝两个不同方向努力的同时,英国首相温斯顿·丘吉尔和美国总统富兰克林·罗斯福于华盛顿举行会晤,决定联合研制原子弹。
战争初期,英国获悉德国"铀俱乐部"成立并由军方主导"铀项目"后,随即组成了一个由政府协调的"原子能研究委员会",论证原子弹制造的可能性。1940年初,难民科学家奥托·弗里施(就是迈特纳的外甥)和鲁道夫·派尔斯(躲避纳粹清洗的德国人)从理论上推算出,"一枚5千克铀-235炸弹所释放的爆炸威力相当于几千吨炸药爆炸威力"。"弗里施-派尔斯示范"以科学信念昭示出制造一枚原子弹的切实可能性及其将为人类带来的恐怖,其赋予世界历史进程的意义堪与哈恩-斯特拉斯曼的实验结果并称。大约1941年9月,英国战时内阁决定成立制造原子弹的官方机构,代号"合金管计划",从而使英国成为决定制造原子弹的第一个国家,也是加入首次世界核竞赛的第一个国家。
在某种程度上,美国的原子弹事业是受德国人刺激和英国人影响的"双料结果"。丘吉尔在1941年某时终于使罗斯福相信原子弹的危险确实存在,并且出示了"德国已经在该领域迈出一大步"的情报证据。此后,美国政府作出"大力支持原子武器计划并提供技术资源"的重大决定,但计划真正趋于规模化还是在"珍珠港事件"之后。1942年8月13日,美国政府决定将所有原子弹研制工作联合起来,成为完全由政府拨款的"曼哈顿计划";12月2日,费米主持的试验性反应堆在芝加哥成功触发链式反应;1943年春,建立了隐蔽的原子弹研究中心基地和试验场。
1943年8月19日,丘吉尔和罗斯福签订《魁北克协定》,英国"合金管计划"并入美国"曼哈顿计划",两国原子弹研制项目实现整合并且由美国主导。之后,同盟国一些最卓越的物理学家逐步参与其中。《魁北克协定》标志着英美两国统一核计划的完成,条款规定,除了双方"成立联合机构领导原子弹研制"、"未经双方同意不得泄露技术"等之外,还有英国可以享有相关技术成果的内容。因此我们不妨也可以这样认为,如果说德国启动"铀项目"而成为历史上第一次核竞赛的始作俑者,那么《魁北克协定》便造成了历史上首次"核扩散"。
本书相关 第17节:聚光灯转向"边缘者"(1)
五、聚光灯转向"边缘者"(1943~1944年)
1942年夏季之后,把握制造核裂变炸弹的实际机会离德意志帝国渐行渐远了。以迪布纳和奥尼佐格为代表的"炸弹派"对"铀俱乐部"主要科学家颇为失望,从此另辟蹊径,独立寻找制造"炸弹"的方法。从1943年起,这个"非主流"性质的"边缘者"研究群体,又将希望寄托于对核能释放另一条途径——核聚变——全神贯注地探索。
在战争后期,"炸弹派"科学家几乎将德国"原子"变为现实。1943年底,慕尼黑大学教授、曾以研究原子在非均匀磁场中的偏转(即斯特恩-格拉赫效应)而著名的实验物理学家瓦尔特·格拉赫取代埃绍,成为"铀项目"组织管理者,对第三帝国核物理研究负有全面责任,在他的平衡协调下,迪布纳、舒曼、特林克斯和冯·阿登等率领各自团队勤奋工作,稍后,部分来自军械局、邮政部和党卫队的科学家及技术人员转入秘密研究,其背后的政治保障提供者是奥尼佐格和希姆莱。
1海森伯格"印记"与重水之战
作为量子物理学创始人之一,海森伯格所拥有的学术地位和非凡影响力,使"铀俱乐部"反应堆设计方案不可避免地打上了他个人的"印记",这便是"建造一座铀-重水层式反应堆"的选择。
"铀项目"启动时,可供德国科学家实验用重水少得可怜,因此他们在1942年以前也考虑过两种减速剂物质:重水和石墨。被誉为"德国首席实验物理学家"的瓦尔特·博特以理论推断和计算结果为据,预言"一种可以替代重水的减速物质选择是石墨",主张建造"铀-石墨反应堆"。博特指出了正确方向而且存在成功可能性,但是"一言九鼎"的海森伯格已经为反应堆设计模式"落锤定调",他要"亲自决定在什么时候以什么方式开始铀反应堆的建造工作",因为那是"海森伯格的反应堆"。时至1943年,德国科学家们最后确认唯有重水可以充当减速剂,石墨是"不理想"的。而具有讽刺意义的是,此时费米的石墨反应堆已经触发了链式反应。
德国科学家深陷于"重水怪圈"不得自拔,其中当然有科学的原因,然而对重水选择的迷信程度达到荒诞不经的地步,则不能完全归于科学问题,显然还存在人为因素。不管怎么说,在"铀项目"进展过程中,重水来源是真正的"瓶颈"和"软肋",它使德国的反应堆工程被拘囿于一个狭窄的回旋空间。
海森伯格主导建造的柏林和莱比锡试验性反应堆,采用铀-重水分层交替状布局层式结构,特别是莱比锡测试显示中子增殖迹象后,他更加坚信自己选择的正确性,尽管当时所依赖的重水已呈供应极端短缺状态。莱比锡"铀火灾"实际上将海森伯格推到了成功的关口,但一切都在"爆炸气浪"作用下被掀回原点。
迪布纳的反应堆在结构布局上与海森伯格的选择大相径庭。法兰西迅捷的亡国过程为这位"边缘者"提供了难得机会,他将法国科学家仓皇出逃时扔下的研究资料翻了底朝天,回到戈托夫便搞出了"铀砌块呈格栅式摆放"的试验设计方案,并且用石蜡代替重水作为减速剂。迪布纳设计模型使块状铀置于减速物质包围之中,不是以二维平面覆盖,而是呈三维立体环绕。1943年春天,迪布纳研究小组测试所显示的中子输出量指标,超过了最佳的莱比锡试验结果。但海森伯格对此却不以为然,他将戈托夫的设计理念视为"一个同类品种的改良型"。
本书相关 第18节:聚光灯转向"边缘者"(2)
海森伯格坚守"层式结构"和"重水减速剂"底线,拒绝做出任何让步,除了科学家的自信与大师的虚荣心外,是否还有其他原因呢?美国作家理查德·罗兹在《原子弹诞生记》(中译本名为《原子弹秘史——历史上最致命武器的孕育》)中有这样一段应该说是"至关重要"的情节:海森伯格1941年初秋到访哥本哈根期间,曾向玻尔呈递了一份他正在建造的重水反应堆图纸。我们无意在这里讨论海森伯格这个举动是否让玻尔产生了误解,或者玻尔是否将海森伯格的设计传递给了盟国同行,但事实却是,当海森伯格依然坚持在德国建造重水反应堆时,费米的石墨反应堆在美国已经获得成功。
1943~1944年,对于"能源派"和"炸弹派"而言,重水来源始终是个难以摆脱的困扰。除了生产企业的不情愿(因惧怕成为盟军空袭的目标)、抵抗者的怠工破坏行为外,令人头痛的还有盟国特工的穷追猛打。
实际上,西欧战事爆发前,德国与同盟国之间的"重水之战"就已打响,不过当时还只是暗中较劲罢了。1940年2月,德国法本集团与挪威方面接触,试图收购诺什克水电公司所有库存重水。但法国人闻风而动,抢先下手了,军需部授意法国低地银行控制了挪威公司的股权。3月间,德军入侵挪威的"威悉河演习"行动展开前不久,一名法国上尉(他还有个"法国低地银行前高级职员"身份)率领特别行动小组潜入奥斯陆,密谈重金收购库存重水事宜。让法国人大喜过望的是,挪威人慷慨允诺悉数交出且分文不取。某个深夜,被分装在二十几个容器内的重水,先用手推车偷偷运离维莫克,后转运到了巴黎。就这样,德国人在1940年失去了第一批重水。
欧洲战事铺开后,德国人在重水生产方面的追求和奋斗,是招致同盟国对挪威重水生产基地实施不懈打击的主要诱因之一。1942~1943年的那个冬天,诺什克水电公司的重水生产设施被列入英国特种行动执行局的"黑名单"。虽然1942年10月19日实施的第一次行动以失败收场,但英国人并未就此罢手。1943年2月27日,被空投到维莫克附近的6名特工借一个月圆之夜,在挪威抵抗组织的接应和配合下再度出手并取得了成功。英国情报部门估计,此次袭击至少使挪威的重水生产停顿两年。但是美国军方却没有如此乐观,情报显示英国人的评估值得质疑。果然时隔不久,挪威的重水生产机能又恢复了,这也就是盟国对诺什克水电公司生产区实施第三次打击的原因所在,方案由"曼哈顿计划"军方负责人莱斯利·格罗夫斯将军一手策划。
格罗夫斯在其所著《现在可以说了——美国制造首批原子弹的故事》中回忆,根据他的请求,美国陆军参谋长乔治·马歇尔将军向英国帝国总参谋长约翰·迪尔陆军元帅建议,此次行动改用空袭,以重水工厂为主要的打击目标。1943年11月16日,美国战略航空兵的180架轰炸机将炸弹投向这座工厂,虽然致使生产陷于停顿,但没能破坏埋在钢筋混凝土下面的设备,轰炸未收到毁灭性效果。可是,德国人却认为更多的空袭随后将至,于是决定放弃修复挪威重水工厂的努力,将幸存重水及关键生产设备转移到德国,其中重水计划从水路转运。挪威抵抗组织的线人将这个重要情报传递给英国特种行动执行局。2月20日,搭载重水的"水疗院"号摆渡轮在廷湖水面被炸沉。
本书相关 第19节:聚光灯转向"边缘者"(3)
轰炸重水生产设施和炸沉摆渡轮的结果是否经过评估尚有争议。理查德·罗兹在《原子弹秘史》中写道,"制造原子弹的竞赛,对德国来说,于1944年2月份一个寒冷的星期日早晨在挪威一个群山环绕的湖中结束了"。但是,卡尔施和彼得曼则对此持怀疑论观点,认为重水并未全都被毁,有一部分还是被运抵德国。德国人到底从这次转运行动中获得了多少重水,依然是一个有待彻底弄清的问题。
2"炸弹派":刀尖上的舞者
1944年春,迪布纳小组新一轮试验的准备工作完成了,使用的减速剂是重水(这是否是未被英国特种行动执行局特工小组炸毁的那部分重水呢)。结果显示,迪布纳设计方案通过了"资格考试",通往实现"持续链式反应"途径的那扇门已经被他推开了。他预测的下一步就是在反应堆中提取钚元素并将其配置于原子弹的制造。
战争结束后,所有参与这一轮反应堆测试的工作人员都守口如瓶,对当年之事避而不谈。直至2004年9月23日,海科·彼得曼在对弗里德瓦特·温特贝格进行访谈时,后者才向他透露,在此轮试验性反应堆测试之后,迪布纳认为有必要将制造原子弹的直接可能性告知上级。但是,当他在信函中指出这一点时,却受到"不要发出这封信"的警告。根据参与者所提供的说明可以推测,陆军研究小组也应该是在这个时候中断了戈托夫反应堆测试,但是,从近年所搜集到的新证据中,不仅发现了"试验还在继续"的明显迹象,而且距离最终的目标仅一箭之地。
据《希特勒的"原子弹"》披露,在战争最后数月的动荡环境中,迪布纳克服各种困难,设法安排了最后一次试验。系列工作完成后的1944年11月10日,他给海森伯格写了一封短信,通报试验结果的同时也提出反应堆存在的问题。这封从莫斯科档案卷宗里发现的信函表明,在戈托夫曾经发生过一次"迄未人晓的反应堆试验"!遗憾的是,没有找到更多关于此轮最后试验的原始文献,据说迪布纳在战后将涉及测试的资料都销毁了。
对于迪布纳以及在他领导下的那些年轻科学家,海森伯格从未给予过信任,尽管这是那些人理应得到的。但是,当1945年春天这位诺贝尔奖金得主在美军枪炮声中于海格洛赫进行他的反应堆"临终测试"时,却采纳了迪布纳的设计模式。
帝国邮政部的合作者曼弗雷德·冯·阿登,与迪布纳一样被"铀俱乐部"主流科学家视为"边缘者"。这位与众不同的人虽接受过物理学、化学和数学的正规教育,但始终没有拿到正式文凭,成为一个特立独行的自学成才者(并且还有个"男爵"贵族头衔)。有充分的理由可以证明,邮政部之所以转向核物理研究,多少与冯·阿登的游说和怂恿脱不了干系。
本书相关 第20节:聚光灯转向"边缘者"(4)
德国入侵波兰前夕,冯·阿登得知邮政部有一笔额度可观的研究经费,而且帝国部长阁下在核物理方面胸怀难以抑制的抱负,于是他便登门拜访了威廉·奥尼佐格,据冯·阿登自传未刊本的描述,奥尼佐格显然是被这位年轻有为的发明家给迷住了,他下令为冯·阿登在柏林利希特费尔德建立实验室,进行回旋加速器建造以及同位素分离装置研发。
由于冯·阿登既对"铀俱乐部"敬而远之,也很少同军械局打交道,所以在战后保存下来的研究档案中,很少能够寻觅到关于邮政部致力于核物理基础研究和同位素分离研究的明确记载,但《希特勒的"原子弹"》向读者摆出了下列事实:自1942春天开始,邮政部与"铀俱乐部"从事着"平行"的研究工作,冯·阿登的电磁质量同位素分离器与美国人的卡留管有相似之处,但在设计层面却明显好于后者。二战期间,帝国邮政部手里可支配同位素分离实验设备同美国"曼哈顿计划"所拥有资源是远不能相比的,尽管如此,德国的同位素分离技术似乎已经超越了实验室阶段,"要使同位素铀-235的产量达到与美国人持平的程度,也并非困难之事"。
通过对舒曼未公开发表手稿的研究,卡尔施和彼得曼发现,大约始于1943~1944年间,以舒曼、迪布纳和特林克斯等为核心的陆军爆炸物理学家,试图寻找一条新的不寻常的实验途径:通过空心装药形式引发热核反应。
当年参与德国"铀项目"各派系科学家群体中,对于陆军军械局曾尝试以"轻元素聚变反应释放核能量"试验的内情,只有极少数人略知一二。1949年,舒曼在《事实真相:德国人探索原子能问题的工作和计划,1939~1945》中写道:"到目前为止,如果说不存在这个有助于终结德国战争的测试计划和相关准备工作的报告,那是不真实的,事实上仅极少几位科学家被告知这个试验的相关事宜,并且涉及此事的档案文件已于1945年4月销毁了。"
从结构上看,特林克斯-迪布纳简易试验装置的设计是用于裂变反应的,但它并非是一颗如同被投掷在广岛和长崎的原子弹;虽然该装置也旨在利用聚变反应,然而与美国和苏联在20世纪50年代测试的氢弹并无相像之处。因为感应爆炸的问题未获解决,这种武器乃战术性质而非战略层面的,不可能为纳粹德国扭转战局发挥功效。但是,关键在于揭露了这样一个事实:在战局濒临绝望的最后数月,一小群科学家为造出原子弹而顽强持续工作。1947年中期,通过昔日同僚的追忆,舒曼重塑了战争结束时曾销毁的、包括军械局核聚变研究结果在内的秘密专利核心部分内容,单从其结构被作为"爆炸物引爆"来认识,就足以说明陆军军械局科学家已经找到了一条触发热核反应的途径。
本书相关 第21节:聚光灯转向"边缘者"(5)
3"黑色兄弟会"显形
1944年,一股始终在幕后注视着核物理研究动态的神秘势力显影现身,走到纳粹德国发展核武器这部历史剧的前台,这就是被称为"黑色兄弟会"的德国党卫队。
用施佩尔的话说,希特勒并不具备"理解核物理学革命性质"的能力,虽然偶尔也"谈到一颗原子弹可能发挥的威力,但是要作这样的想象,他的智力显然是不够的"。然而在这个问题上,希姆莱则与他的元首不同,他从未放弃控制高技术武器开发事业的目标追求,对核物理学的潜在军事应用价值更是有所认识。大约从1943年开始,一个试图组建由党卫队节制的原子研究机构的计划构思在希姆莱心中逐渐成型,鉴于所掌握科学技术资源少得可怜,希姆莱于是选择帝国邮政部作为实现目标的踏脚石,具体的运作是通过整合"边缘者"对原子武器制造事业渗透。同时他又使出浑身解数,将幕后行事的风格发挥得淋漓尽致,于1944年某时组建了武装党卫队技术装备局。在这个属于"黑色兄弟会"私有的"军械局"里,最重要部分就是隐藏于勃兰登堡行政区边境一个避人耳目的小村庄里的核物理学研究机构。该机构的绝大部分档案在战争结束时或被销毁、或被藏匿。从《希特勒的"原子弹"》作者新近获得的文件残片中仅显示出,党卫队技术装备局受命进行某些关于铀和重水问题的研究,甚至试图从"铀俱乐部"获得相当数量的重水。
显而易见的是,希姆莱将具体事务管理操纵的赌注押在了格拉赫和迪布纳身上,他严禁手下研究者与外界核物理学家接触,个别重要联系要直接通过他本人。在被获准可得到全部信息资料和了解原子计划进展真实程度的极少数科学家中,迪布纳是位居首席者。1944年底,格拉赫接到希姆莱的指令,必须由一个经过精挑细选的同僚组成的专业群体来继续核武器试验工作。纳粹政权寿命进入倒计时阶段,希姆莱通过将党卫队成员安插到有影响研究领域的手法,已经能够对原子科学计划施加影响力。"炸弹派"最终启动的秘密核武器测试的全程准备工作,应该是在格拉赫、迪布纳与武装党卫队携手安排下就绪的。
本书相关 第22节:鲜为人知的"原子弹"测试(1)
六、最后一年:鲜为人知的"原子弹"测试
《希特勒的"原子弹"》让读者产生惊奇之感的情节在于,二战最后阶段的1944年10月~1945年3月,纳粹德国在北方波罗的海沿岸岛屿和中东部图林根地区,先后进行过三次核武器试爆,科学家们使用相对简易的方法成功触发了核反应。卡尔施和彼得曼通过研究分析战时和战后已公开资料、查阅近年解密的相关档案、对依然在世的几位当年事件目击者和亲历者采访,以及邀请专业人士到。测试"疑似"遗址现场进行物理勘测和化学检测,最后在通过上述资料综合的基础上,就这个数十年来始终为一层神秘面纱所遮盖的焦点问题提出了个人见解。
1波罗的海的晚秋
关于1944年10月在德国北方波罗的海沿岸的吕根岛(或邻近某个小岛)的"炸弹"测试问题,《希特勒的"原子弹"》作者以目击者的采访证词和观测机驾驶员的审讯记录研究作为素材集结。书中引用了一位意大利老人的证词,他就是前意大利军事记者路易吉·罗梅尔萨,或许他是至今尚在人世的德国秘密核武器试验的惟一见证者。
罗梅尔萨1944年时任意大利《晚邮报》战地通讯员,在接受彼得曼采访时,老者言之凿凿地表示曾亲临"北方测试"现场,目睹了核爆炸对波罗的海吕根岛(罗梅尔萨认为是吕根岛)造成的毁灭性后果。用罗梅尔萨的话说,这次"现场观摩"任务是墨索里尼在1944年10月1日亲自向他布置并出具"推荐信"的,因为意大利领袖感到,有必要让"自己的同胞"对德国元首已拥有"可以将伦敦夷为平地"的大规模杀伤性武器的"华丽宣传辞藻"进行验证,于是他便在1944年10月12日早晨被邀请到北方某个小岛现场观看"炸弹"试爆。战后,罗梅尔萨将自己所见场景多次重复,20世纪50年代还接受过几家杂志采访。可是那些倾听过他对那段神秘故事离奇情节绘声绘色描述的人,大部分都普遍持怀疑态度,尽管如此,罗梅尔萨始终坚称,他所目睹的就是一次被称为"裂解炸弹"的爆炸物测试!因为当时还没有"原子弹"这个称谓。
关于"北方测试"描述的另一份所据资料,是美国陆军航空兵第9航空队军事情报处情报官对德国空军军官鲁道尔夫·青塞尔的讯问记录,时间是战争结束不久的1945年8月19日。作者认为,这份标题为《原子弹与德国人:调查、研究、开发和实际使用》的报告,是关于德国"北方测试"更具重要价值的文献。青塞尔向美国人交代了1944年10月间一次观测飞行的始末,并用生动语言描述他所见到的"蘑菇云景观",其中关于爆炸后出现的"极强光亮斑点、压力波、色彩不断变幻的蘑菇云和强烈电波干扰"等,与原子爆炸物测试后生成的典型环境相吻合。应该引起读者注意的是"青塞尔报告"的完成日期,即1945年8月19日。因为第一个将原子弹爆炸过程公开报道的人是《纽约时报》记者威廉·劳伦斯,但该文见诸报端的时间已是1945年9月9日。《希特勒的"原子弹"》作者称:"即使是劳伦斯,他关于美国第一颗原子弹试验的描述也未必比青塞尔报告更为精彩引人。"除此之外,青塞尔对美国人隐瞒了他在这天所接到的军事命令、准确日期和测试区域范围。这是耐人寻味的。
2奥尔德鲁夫的早春
经过数年调查考证,卡尔施和彼得曼认为,纳粹德国投降前两个月,"炸弹派"在图林根地区的奥尔德鲁夫进行了两次核武器测试,时间分别是1945年3月3日晚和3月12日左右。其中第一次测试取得了一定成效,而第二次则因爆炸当量太小,没有留下什么记录。不言自明,在图林根地区测试的这两件核武器,比同年7月16日美国新墨西哥沙漠试爆的原子弹,在时间上要提前好几个月。
本书相关 第23节:鲜为人知的"原子弹"测试(2)
1945年初春时节,第三帝国俨然像一个"被夹在钳子里的胡桃"。英美盟军已跨过德意志国家西部天然屏障莱茵河,苏联红军则在广阔战线上穿越波兰国土,饮马柏林以东的奥德河畔。鉴于战场不断向德国腹地压缩撵进,"铀项目"重要机构和人员逐步从大城市疏散转移到相对偏僻的小城镇。格拉赫命令迪布纳撤离戈托夫,陆军研究小组科学家携带贵重原材料、实验设备和技术档案前往施塔特伊尔姆再安置。在动荡不定的迁徙过程中,"炸弹派"研究人员坚持工作,其成果很可能就包括日后在奥尔德鲁夫引爆的"原子弹"。
就希特勒的"原子弹"而言,1945年3月3日的"图林根测试"应该具有指标性意义,除了希姆莱前军事副官格罗特曼在2002年接受采访时证实此事外,还有两名当年事件目击者克莱尔·维尔纳和海因茨·瓦克斯穆特的口述和证言。
2005年,坐落于测试发生地不远处瓦森堡城堡的女主人克莱尔·维尔纳在回忆60年前那个晚间的场景时称:当时看见"一道极为炫目、辉煌耀眼的闪光,将周围景物照得如同白昼"。在她的记忆里,"烟柱迅速膨胀,很快就变得像一棵枝繁叶茂的大树",爆炸发生的瞬间,甚至可以"通过窗户射进来的光线"来阅读报纸。
海因茨·瓦克斯穆特是当年在此地充当劳工的集中营"同室者"之一,他的证言来源于战后某个时期民主德国国家安全部特工的讯问记录。据他陈述,爆炸发生后的次日,他被分派的任务是负责清理和焚烧试验受害者的尸体。按瓦克斯穆特的说法,这些死者应该是被关押在奥尔德鲁夫集中营的战俘或囚犯。另据一位名叫伯恩哈德·劳贝尔的波兰医生于1946年在纽伦堡国际军事法庭作证时称,战时被关押在奥尔德鲁夫集中营的囚犯,包括匈牙利和波兰的犹太人、南斯拉夫人、希腊人、苏联人、法国人和意大利人,此外还有部分苏军战俘。可以认为,"图林根测试"的执行者将这些人驱赶到试爆现场,目的是确定核爆炸对人体伤害的程度。因此,奥尔德鲁夫的遇难者也可以说是历史上的第一批核武器受害者。
关于"图林根测试",《希特勒的"原子弹"》所引用的另一个重要文献是苏军总参侦察总局的内部报告,其中有对爆炸效果的描述和爆炸物结构的推断。原件现存莫斯科俄罗斯联邦总统档案馆,在俄罗斯学者列昂·里亚别夫所编《苏联的原子计划,1938~1945》中有对其内容的引述。
卡尔施和彼得曼认为,事件发生若干年后被整理成文字的目击者证词,尽管在一些细节方面难免存在记忆模糊和可能误读,但重要的是陈述中心要点是真实可信的。"格外炫目耀眼的闪光"符合核武器试验的指标性特征,发生在1945年3月奥尔德鲁夫的"图林根测试",应该是一次具有"放射性效果"的爆炸过程,其间除了为数众多的战俘、集中营囚犯沦为试验牺牲品外,还有部分担任警戒任务的武装党卫队士兵死于非命,某些观测者也受到不同程度的伤害。在这一点上,作为事件目击者的克莱尔·维尔纳和海因茨·瓦克斯穆特的陈述,与苏军总参侦察总局1945年3月报告存在相当程度的吻合。另外,在弗廖罗夫致库尔恰托夫的信函中也提供了某些依据。
本书相关 第24节:鲜为人知的"原子弹"测试(3)
3希特勒的"原子弹"为何物?
二战行将落幕之际,德国人在波罗的海和图林根究竟试爆了什么性质的"炸弹"呢?通过《希特勒的"原子弹"》相关章节的记述读者可以了解到,就有关"原子弹"的理论问题,德国人应已具有相当程度的认知,这一点从海森伯格关于反应堆和"原子弹"的理论表述、冯·魏茨泽克与豪特曼斯关于钚的研究成就中都可以得到证实。
作者认为,科学家的理论成果也波及到第三帝国统治阶层,测试行动在元首大本营触动了"原子弹部署在即"这根神经,超常兴奋情绪在希特勒核心小圈子内部充斥泛滥,直至最后时刻,纳粹领导人对"炸弹"始终存在着一种近乎病态的期盼心理。希特勒虽对"原子弹为何物"缺乏物理学意义上的理解,但是却能对将最新"超级爆炸物"与火箭结合所形成的打击威力有所认识,自1944年中期以来,他不止一次发出过关于这方面的"神秘暗示";希姆莱在1945年坦言,希望寄托于"将会产生令人无法想象效果"的"超级炸弹",在听到"图林根测试"消息后,他的反应就如同"欣快症"患者发作时的表现;军备部长施佩尔1945年1月不但说过"我们只要再坚持一年多的时间,然后我们将会赢得战争"这样的话,而且对核爆炸物开发抱有乐观主义态度,称"火柴盒大小的一件原子爆炸物能够毁掉整个纽约"。
通过上述有选择性的摘录读者应当注意,德国人战时已经意识到了核武器运载工具所蕴含的意义,除了为适配于运载工具而使核武器装置实现小型化外,还要保持其打击力度的最大化。造一件核武器固然不易,但要将这类武器通过某种投送手段发射到目标地则是更为困难之事。即使是在21世纪的今天,对于某些"核俱乐部"初级入门者而言,欲实现核武器与运载手段的完美结合也并非轻而易举之事。
《希特勒的"原子弹"》作者认为,当年目击者就有关原子武器测试的实际描述获得专业人士认同后,被测试对象究竟是个"什么属性的东西"应该得到确证。虽然许多相关档案仍处于封存状态,并且时隔几十年后也很难再聆听当事科学家的原始描述,不过根据已掌握文献及其他途径所集结的资料,通过"排除法"多少还是可以就希特勒的"原子弹"性质问题做出如下选择性解释:"反应堆炸弹";核裂变炸弹;"脏弹";原子空心装药爆炸物。
被"排除法"第一个送出局的就是"反应堆炸弹","铀俱乐部"早在1940年就讨论过所谓"反应堆炸弹",但有谁会将一个铀反应堆从飞机上扔下去呢?"排除法"思维模式也适用于对以铀-235或钚-239制造的纯核裂变炸弹的推测,因为到目前为止,我们已经知道在德国并不具备可用于制造这种炸弹的足够大量的裂变原材料;"脏弹"的想法并非荒唐,以德国当时的研究水平和制造技术而言,使用常规炸药装填模式实现高放射能的扩散污染从而达到"脏"效应也不是一件困难之事,但是鉴于使用氧化铀和硝石碘混合作为一种核爆炸物所存在的不稳定性,以及核成分在爆炸过程中的微量级别,军方对此类炸弹的实际应用安全性表示怀疑。所以,只剩下一个选项了。
本书相关 第25节:"沉舟侧畔千帆过":并非最后的话(1)
根据德国军方爆炸物理学家的想法来对这颗炸弹的属性进行设定,可以将其称为"原子空心装药结构"。卡尔施和彼得曼认为,"图林根测试"中被引爆"核弹"的爆炸当量非常小,仅在方圆500米的范围内可形成毁灭性的杀伤力,其原因就是德国当时缺乏足够的核材料。为了弥补这一缺陷,估计当时德国科学家采用了空心装药设计结构。尽管这种炸弹填充的铀要比后来的核弹少得多,但这个测试装置的设计是用于核裂变和核聚变反应的,就性质而言,应该属于"核武器"范畴。关于这一点,《希特勒的"原子弹"》在涉及"空心装药教皇"特林克斯和"首席弹道专家"沙尔丁的基础研究、军械局研究主管舒曼论证的同步爆炸原理、"铀俱乐部掌门人"格拉赫主导的慕尼黑"高压"派系行为主张等内容的章节,都有较为详细的描述。
七、"沉舟侧畔千帆过":并非最后的话
1939年9月1日,德国国防军挥戈东进,第二次世界大战爆发,至今整整70年;1939年初,哈恩-斯特拉斯曼的论文发表及迈特纳物理解释的公布,核裂变现象从此为人类所共知,至今已有70年;如果以1939年9月16日"柏林会议"作为德国"铀项目"进入官方议事日程的标志,希特勒的"原子弹"故事开讲也是70年。那么,这三个"70年"应该不只是简单的数字偶合吧。
第三帝国早在1945年5月就寿终正寝了;1945年8月投在日本广岛和长崎的"炸弹",是后来者居上的美国人制造的货真价实的原子弹,伴随蘑菇云在日本列岛上空的升起,人类在给世界大战画上句号的同时也开启了使用核武器的先河。毫无疑问,纳粹德国尝试制造原子弹的努力,已经作为一段历史永远滞留在早已离今天远去的二战岁月,但是作为一段起伏跌宕的往事,希特勒的"原子弹"却始终没有从人们的记忆中抹去。
一般认为,纳粹德国原子弹计划在战争尚未结束的1944年便彻底破产了,用军备部长施佩尔的话说:"1943年夏,由于从葡萄牙进口钨的道路被切断了,硬芯子弹的生产面临极为严重的困境。我于是命令在这种子弹上使用铀芯。我从我们的库存中拨出了1200吨左右的铀这件事,说明我和我的助手们已打消了制造原子弹的念头。"这段话摘自施佩尔1969年出版的《回忆录》(中译本名为《第三帝国内幕——阿尔贝特·施佩尔回忆录》),读过《希特勒的"原子弹"》的人便会知道,施佩尔所言并非都是实情,因为参与第三帝国时期核武器研发的科学家和组织者,战后大都对这段经历讳莫如深("能源派"群体也概莫能外)。
美国人自参战之后,便开始了对德国科学家关于核反应堆、同位素分离和核爆炸物研究工作的不断猜测,想方设法地打探竞争对手取得了何等进展。1945年,随盟军部队开进德国的"阿尔索斯"特别使命团,每人都携带印有50名德国科学家简历、住址和工作地点的表格,侦察搜捕科学家、实验设备和铀及重水等贵重物资,主要目的还是想弄清德国人的研究程度。他们在1945年春天找到了"铀俱乐部"多位主要科学家,并在战争结束前夕发现了海森伯格的"洞穴反应堆",经过询问谈话和资料分析,格罗夫斯最后所得出的结论也正如他在《现在可以说了》中所写的那样,"无论怎样,德国发展核能的工作绝没有超出实验室阶段,甚至就是在实验室里,主要的考虑仍然是如何用核能作为动力,而不是制造爆炸物……欧洲战争快结束时,德国人的工作情况很像是在追赶美国计划的初级阶段"。格罗夫斯的书是1962年出版的,里面讲的可能也只有部分是实话,因为当那些专注于"曼哈顿计划"的美国、英国和战争期间被迫流亡国外的轴心国科学家克服了巨大障碍、对他们历经千辛的努力成果进行"三一"测试的时候,纳粹德国已经俯首就范两月有余了。这期间,德国人是否对美国原子弹有所"贡献"呢?《希特勒的"原子弹"》中有"欲言又止"的表述。不过,格罗夫斯有一句话是准确无误的:"海森伯格是世界上著名的物理学家之一,对我们来说,在德国崩溃的时刻得到他比俘获10个师的德军要有价值得多。如果他落到俄国人手里,对俄国人来说,他是个无价之宝。"这是针对日后潜在对手而言的,因为苏联人也采取了同样的行动。
本书相关 第26节:"沉舟侧畔千帆过":并非最后的话(2)
赴俄罗斯搜集资料期间,海科·彼得曼阅读到俄罗斯物理学家帕维尔·奥列尼科夫(车里雅宾斯克原子能研究中心技术物理研究所)发表于2000年的一篇文章,题为《苏联原子计划中的德国科学家》,其中有关于战后德国科学家在苏联原子弹计划实施过程中所扮演角色的内容记述。苏联科学家的核研究始于战前,"卫国战争"时期一度中断。1942年9月,斯大林批准了苏联国防委员会呈送的《开展铀研究》决议,原子研究工作被恢复,次年春组建由库尔恰托夫为主任的莫斯科第2实验室。战争结束时,内务人民委员部特别工作小组在被遗弃的第三帝国都城余烟未尽的残垣败瓦中,缴获了威廉皇帝物理研究所几乎全部的研究档案,发现了军械局小组的戈托夫试验性反应堆残余物,此外还在苏军占领区找到了若干重要原子科学家。这些"战利品"随即被送往莫斯科,继续用于苏联的原子弹研究。通过阅读《希特勒的"原子弹"》,读者可知战后初期有多位德国科学家在苏联从事核研究工作,为苏联第一颗原子弹制造事业贡献了聪明才智,其中有曼弗雷德·冯·阿登、古斯塔夫·赫兹和罗伯特·龙佩。
就这样,包括原子弹计划在内的纳粹德国"铀项目"全部研究资源和成果,在美国和苏联的掠夺瓜分下找到了归宿。鉴于意识形态对抗与东西方冷战对峙的国际政治因素,没有任何一方会将享用昔日共同敌人军事成果的事实大白于天下,所以学者所得出的历史结论也就不会使人感到意外了:德国甚至没有建成一个可以接近运行状态的核装置,第三帝国研制原子弹的努力无果而终。然而,卡尔施和彼得曼通过某些近年所发现史料的研究,使这段弥漫在历史厚雾中的往事,多了些复杂曲折、多了些神秘莫测,也更加引发了人们试图弄清这段深藏于表象之下实情的好奇心。这里所说的"实情",并非指德国造出了"真正意义上的原子弹",因为,第一颗"真正"的原子弹是美国人造出来的,并且"真正"通过了实践的检验;第二颗"真正"的原子弹是苏联人造的,而那时德国人已经不可能造了。
若干年以来,某些著书立说者所持观点是,"铀俱乐部"科学家并没有弄懂一枚原子弹的运行原理。塞缪尔·古德史密特就是这种观点的早期持有者之一,他在1947年出版的《阿尔索斯》一书中公布了美国军方对德国"原子弹"成果的调查结论;时隔四十余年后的1998年,历史学家保罗·罗斯在《海森伯格与纳粹原子弹计划,1939~1945》中也得出了同样结论。这些批评家争辩说,德国科学家没有搞懂物理学意义上的核裂变链式反应原理,没有计算出制造炸弹的"临界质量"准确数值,更没弄明白钚-239是与铀-235同样的"炸弹"原材料,总之,海森伯格周围的那群科学家对"钚可以引发核爆炸"的认知失败了,正如海森伯格在1945年夏天听到美国原子弹投掷到日本之后所言:原子弹的物理学"是非常简单的,它是一个工业的问题"。
本书相关 第27节:"沉舟侧畔千帆过":并非最后的话(3)
德国人恰恰是没有认识到这个"工业的问题"吗?1945年8月,当时被软禁在英国的海森伯格在获悉广岛原子弹爆炸消息后,居然估算出了一个十分离谱的临界质量,但令人匪夷所思的是,几天之后这个数据就得到了"非常精准"的修正。海森伯格的失误是否有"故意掩饰"的成分,人们不得而知,但是有一点是很清楚的:早在战争期间,他(还有其他人)就已经知道铀-235和钚-239都是可以制造核爆炸物的。1942年,海森伯格参与起草的军械局报告中的"10~100千克"炸弹适配原料数值,以及这位"铀俱乐部"首席科学家在"六月会议"上把米尔希空军元帅弄得神魂颠倒的"菠萝比喻",实际上指的都是"钚炸弹"的技术参数。
由此可见,当古德史密特指责德国科学家"科学不胜任"(即科学上的"无能")时,海森伯格大为光火也就不足为奇了,因此就有了关于在制造原子弹问题上,德国科学家"不是不可为之、而是不欲为之"的辩白。双方为此打了多年笔墨官司,焦点集中在"科学家的道德"层面,但最终也是不了了之。
2005年之后,一份关于德国战时秘密研制核武器的匿名报告现身,据猜测,作者应该是德国或奥地利籍科学家,撰写时间大致是二战硝烟刚熄灭之际,其中证实德国科技界在战时已经就"铀可被用来制造威力强大的新型武器"问题达成共识,还附有核武器草图,尽管这张尚属"纲要范畴"的草图与一个"原子弹"的现实蓝图还相距甚远,但报告中"钚弹临界质量稍多于5千克"的估计还是相当精确的;该报告的另一引人注目之处是对于"德国科学家曾深入细致地研究过关于制造氢弹的重大理论问题"做了明确表述。令人遗憾的是报告标题页不翼而飞,至于作者的真实身份,始终也没找到合理的证明资料。不管怎样,这个深藏不露的报告撰写人,应该是属于德国"铀项目"主流设计团队或迪布纳小组的成员。走笔至此,我们不妨再回味一下海森伯格所谓"工业的问题"的表述。
历史长河奔腾不息,春秋转逝日夜相继。数十载以来,诸多历史学家、科学家和时光探秘爱好者,在海森伯格等人是否想制造原子弹问题上争论不休。《希特勒的"原子弹"》将一些新发现的资料汇集在一起,使人们对德国核武器研制历史的想象发生了改变。此外,该书所披露的新资料,清晰地表明了以海森伯格、冯·魏茨泽克等为代表的"铀俱乐部主流科学家"群体,在关于"原子弹"问题上的矛盾心理。他们继续为核反应堆、同位素分离的实验工程而努力,在纳粹德国有影响力的人物面前,没有中断对核武器的期盼,他们没有采取拒绝为希特勒政权制造核武器的坚决尝试;其他那些属于"非主流"群体的"炸弹派"科学家,更是不遗余力地搞核武器研发,代表人物是格拉赫、舒曼、迪布纳等,他们在希姆莱和施佩尔释放的政治推力作用下,曾考虑通过将核裂变原理的伟大发现,与德国人在二战期间超越于其他国家的火箭技术相结合,实现打击伦敦、巴黎甚至纽约的梦想。"炸弹派"科学家笃守既定目标,在第三帝国大厦倾覆垮塌的"大限"即将来临之际,以破釜沉舟的精神在图林根地区进行了最后的测试,尽管这种级别的"战术核武器"丝毫不能挽救纳粹政权灰飞烟灭的命运。
本书相关 第28节:"沉舟侧畔千帆过":并非最后的话(4)
《希特勒的"原子弹"》给人们提供的线索,并非侧重于解答纳粹德国没能造出原子弹的体制、政策、技术、资源等综合原因,而是在于告诉人们德国人如何接近获得原子武器的历史过程、这些武器的技术含量与实际意义何在,以及德国人对核反应(包括核裂变和核聚变)知识的把握程度如何等。总之一句话:第三帝国时期的德意志科学家和科研组织者距离"真正意义上的原子弹"这条跑道的终点红线到底还有多少米?这也是近年来在国际史学界逐渐成为热点的"关于希特勒时代德国科学史"的课题之一。
下面一段话摘自《希特勒的"原子弹"》"前言"部分,虽然赖纳·卡尔施和海科·彼得曼在写下这段文字的时候,历史还未进入2009年,但流露于字里行间的表述,或许对2009年世界上某些地区所发生的事件——这里特指与"核炸弹"相关的事件——有着某种预感,并且这种预感可能还要持续若干年:
自从美国人分别于1945年8月6日和9日将原子弹投掷在广岛和长崎之后,核武器的使用已经与可想象的最大毁灭力紧紧联系在了一起。从那时起,尽管原子弹的实战应用招致人类大家庭绝大多数成员的巨大反感,但与此相悖的是,我们对冻结和限制这些武器发挥功效,以及避免其引发危险所采取的有效措施,却显得苍白无力,那些拥有原子武器国家的政府对于这种局面的存在应负有相当责任。除了联合国安全理事会5个常任理事国——美国、俄罗斯、中国、英国和法国——之外,以色列、印度、巴基斯坦和朝鲜现在也跻身于这个"核俱乐部"成员之列;同时还有一些国家在理论上——如果说还未来得及实践的话——掌握了制造核武器的知识,随着对相关理解认知水平的提升,实际应用的可能性也在增加。
总而言之,在某种程度上,希特勒的"原子弹"通过特定领域的局部历史瞬间,揭示了整体历史趋向的原则,一个与人类普遍伦理价值观和科学价值观相对抗的社会形态,在现代世界中必将成为历史作用愈来愈少的社会。但人类社会的行进轨道也并非单行线,无可否认的现实是,当某种个别条件日臻完善时,与当代世界文明普遍准则相悖的、类似希特勒的"原子弹"般的鬼影,就会像一具"回魂尸"那样,恰在人类以理性思维反思某些往事是如何发生或为何发生的时刻,在寒冷寂静的夜色中拱翻墓碑、脱穴而出。
闻立欣
2009年9月北京大学
参考文献:
1-美国]斯蒂芬·F.梅森:《自然科学史》,周熙良、全增瑕等译,上海译文出版社1980年版。
2.魏凤文、申先甲:《20世纪物理学史》,江西教育出版社1994年版。
本书相关 第29节:"沉舟侧畔千帆过":并非最后的话(5)
3-美国]列昂·N.库珀:《物理世界》(上下),杨基方译,黄高年校,海洋出版社1984年版。
4-德国]阿尔明·赫尔曼:《激动人心的年代——通向原子时代之路》,肖润喜、黄世新译,杨建邺校,江西教育出版社2001年版。
5-法国]马塞尔·博多、亨利·贝尔纳等主编:《第二次世界大战历史百科全书》,曹毅凤、华人杰等译,解放军出版社1988年版。
6-联邦德国]安德烈亚斯·希尔格鲁贝尔、格哈德·许梅尔兴:《第二次世界大战大事记》,戴耀先译,军事科学出版社1987年版。
7-英国]李德·哈特:《第二次世界大战战史》,纽先钟译,上海人民出版社2002年版。
8-联邦德国]海因茨·赫内:《党卫队:佩骷髅标志集团》,江南、杨西译,商务印书馆1984年版。
9.郭世贞、裴美成主编:《军事装备史》(上下),解放军出版社2007年版。
10-美国]迈克尔·怀特:《战争的果实——军事冲突如何加速科技创新》,卢欣渝译,生活·读书·新知三联书店2009年版。
11-美国]阿布拉罕·派斯:《尼耳斯·玻尔传》(世界名人传记丛书),戈革译,商务印书馆2000年版。
12-美国]大卫·C.卡西第:《海森伯传》(上下,世界名人传记丛书),戈革译,商务印书馆2002年版。