5有多少个研究小组？
毋庸置疑，多数重要核物理学家都在履行"铀俱乐部"工作任务，仅配置在威廉皇帝学会和数所综合大学下设研究机构那些状态良好的实验设备，就已经为铀研究而开足马力满负荷运行了。同位素分离和反应堆建造是铀研究最初的两项任务，它们被置于具有同等重要地位的关键课题名下，其研究成果引导铀研究朝着两个不同方向发展：建造生产能源的设备装置和制造生产炸弹所需的原材料。
陆军、海军和空军也在铀研究方面各有部署，三军分别拥有可为自己所利用的具备规模的技术资源，包括国防设施物理学和爆炸化学问题的研究机构。小规模研究群体已经在武器研究部门组建成型，在任务分配方面也明显涉及到有关核物理学领域。军方研究小组定位明确，与"铀俱乐部"的研究完全不发生横向联系。德国军方对其所属研究人员的期望是：能够开发出新型爆炸物和小型动力推进反应堆。
此外，空军试图通过与邮政部的合作而洞察核物理学研究的现状。与其他科学机构的管理者相比，奥尼佐格部长显得更为坦率，他在谈到对邮政部下属研究机构所抱期望时直言不讳地指出：唯一的研究方向就是发展"原子弹"！
第一章 德国的"铀项目" 第59节：三、万事开头难(1)
党卫队拥有自己系统的核物理研究小组吗？在战争最初阶段当然是没有的。后来，在野心的驱使下，"黑色兄弟会"（指党卫队）也迈入了核物理研究行列。党卫队的这种欲望追求和实际努力，导致了核物理研究成为当前所有人都在关注的问题，这个研究领域不再属于某个部门单独享有了，但必须要注意的是，党卫队是仰仗其在德国社会所拥有的至高无上的特权形象和特殊地位背景而介入核研究领域的，他们力争在社会各个阶层发挥决定性的影响力。出于这样的意图，知识分子被招募加入这个组织并赋予"特殊使命"，这些"负有特派员使命"的党卫队成员在产业界、军界和科技界扮演着重要角色。在战争接近尾声时，党卫队技术兵种日益加紧对核物理研究事务的楔入。
所以，与美国的情形存在明显差异，在德国没有形成在集中于某个特定区域展开的大规模综合研究计划，形形色色的研究小组像撒胡椒面一样飘落在德国全境各处。这种局面给科学家之间的技术成果交流造成很大困难，但是就保密而言却是受益良多。在考察德国的原子研究问题时，仅将关注点放在威廉皇帝物理研究所是不够全面的，应该对所有小组的研究工作进行水平审视和价值评估。维尔纳·海森伯格是个关键人物，这一点是不存在疑问的，但是，也还有其他可以胜任这项研究事业的人。
三、万事开头难
1铀矿和重水
1938年9月29日，《慕尼黑协定》签订，捷克斯洛伐克苏台德地区（SudetenterritoryinCzechoslovakia）被划进了德国版图，位于该地的约阿希姆斯塔勒矿山区（Joachimsthalermine）也理所当然地落入德国人之手，那里可是欧洲开采时间最悠久和最重要的铀矿产区。现在，德国的第一流制造业厂商都想从约阿希姆斯塔勒的铀矿得到资源供给，名单上位居榜首的便是由德古萨公司（DegussaAG）59控股的奥尔公司。奥尔公司在奥拉宁堡（Oranienburg）设有一个设备非常先进的应用辐射学研究实验室，负责人是物理学家尼古劳斯·里尔，60当他在1939年夏天率先对陆军军械局明确指出铀裂变意义的同时，也亮出了奥尔公司的业务意图。1942年夏季，比利时和法国均沦为德国军队占领区以后，世界上最大的铀生产企业之一布鲁塞尔（Brussel）的矿业联合公司（UnionMininereS.A.）61成为"德国铀项目"不可分割的组成部分。外国的原料储存在"铀项目"中扮演了一个重要角色，其中最为重要的还是来自挪威的重水。
只是在1931年，人类才知道了重水的存在。美国物理学家哈罗德·尤里（HaroldUrey）意外发现，经过电解技术处理后，电解槽里残留的水与普通的水相比，其中包含有大量的比普通氢（hydrogen，第1号元素，符号H）要重的氢的同位素氘（deuterium）。对于工业而言，这项发现似乎并不是很重要，但对于物理学而言，重水在很大程度上被引起更多的好奇，因为这种物质材料第一次展示了同位素之间重要的差异。
第一章 德国的"铀项目" 第60节：三、万事开头难(2)
自1934年开始，挪威的诺什克水电公司（NorskHydroCompany）在通过电解法生产氢的过程中，得到了它的副产品重水，重水就这样被获得了。转化中的氢是在用"哈伯-博施法"生产氨水过程中的一种基本原料，每获得1克重水，必需要消耗1000瓦/小时的能量。如此昂贵的生产流程虽然物有所值，但除了像在具备可通过水力发电获得极其廉价能源条件的挪威，这也只能被作为一个"次级的加工法"。就相关技术环境而言，诺什克水电公司所呈现的情形可以说是与众不同，第二次世界大战之前，在重水生产方面，世界上没有其他国家拥有可以与挪威相媲美的制造设备。
在德国，物理化学家卡尔-弗里德里希·邦赫费尔转向重水研究，成为德国在该领域的第一个研究者。他是奥托·哈恩的学生，莱比锡大学物理化学讲座教授。62除了邦赫费尔及其助教卡尔·维尔茨、赫伯特·霍耶（HerbertHoyer）在莱比锡首开重水研究之先外，保罗·哈特克也在汉堡组建了第二个重水研究小组。最后，又一个相同领域的研究小组被慕尼黑的物理化学家克劳斯·克劳修斯提上了日程，他与林德公司（LindeCompany）合作，使用新的工艺处理方法生产重水。此外，法本集团的科学家也加入了"重水研究一族"。
"铀项目"启动之时，可供德国物理学家实验用重水仅有很少的几公升。1940年1月，迪布纳、海森伯格、维尔茨和邦赫费尔曾聚在一起讨论这个难题，从长远考虑，迪布纳主张在德国境内建设一个专门生产重水的大型工厂，但却被海森伯格以"相关基础研究尚未完成"为由给拒绝了。63在此，第一次显示了维尔纳·海森伯格周期性循环显露的行为模式：当其他科学家赞成果断决策、转向范围广泛的大规模实验的时候，他则以要遵循系统性为借口而减缓研究进程。
除了迪布纳，哈特克也催促具体的进展。他建议军械局将催化交换法的研究工作交由他来实施。哈特克在1940年1月15日给海森伯格的信中写道，设计重水生产的新方法将落在"我们这些不幸的实验主义者的肩上"，重水的供应"预计要持续数年"。这就是为什么哈特克希望推动与大工业集团共同进行重水的研发项目。64迪布纳支持哈特克并开始与法本集团接触。法本向军械局提出以从挪威公司获得190公升重水作为合作的交换条件，这几乎是当时全部的库存量。德国人的询问引起了挪威人的猜疑，1940年2月，诺什克水电公司在答复中解释，他们既没有出售库存的打算，也没有增加重水产量的计划。
1940年3月，当一位法国银行家向诺什克水电公司主管明示重水在军事上的重要意义时，距德国人进攻挪威仅还剩不到一个月的时间。法国人表示，他可以将所能集中到的全部库存重水免费运往法国。挪威人同意了，免费货轮成功驶抵法国港口。后来在法国遭到德国进攻时，这批重水又被转运往英国。65
第一章 德国的"铀项目" 第61节：三、万事开头难(3)
德军于4月间占领挪威后，德国陆军总司令部（OberkommandoderHeeres，OKH）委派法本集团的奥斯特（Oster）博士作为专员前往诺什克水电公司，他的使命是查明该企业的重水储存量和目前产能。但奥斯特所汇报的结果却颇令人失望："少许零星迹象显示，重水已被装船运往西方集团国家，据我们猜测，他们对重水的利用意图与我们是同样的。"66
在重水生产过程中，浓缩的第一阶段总是非常困难的，因为数量庞大的普通水在这个阶段要被加工处理。以经济预期的理由评估，在德国实现通过电解法生产重水的全套步骤似乎是不可能的。67尽管是这样，在"铀项目"启动的第一个月里，陆军军械局已经开始考查在德国境内生产重水的可能性。普通水的分馏蒸馏法是最为简单实用的途径，但若要得到成品，巨大的蒸馏塔设备是必不可少的。一座15米高的蒸馏塔，每日的产量也不过很少的几克重水而已。日后回想起来，如果军械局确定使用这个方法获取重水，还是能够收到相当效果的，几乎任何一家具有规模的德国化工厂都可以建造和运行这样一个系统。或许竞争的想法扮演了一个角色，军械局放弃了分馏蒸馏法，因为通过如此途径获得重水的周期过于漫长了。这样看来，克劳修斯希望将他与林德公司共同开发的工艺流程变成资本是可以理解的，汉堡小组也是这个思路。
战争开始阶段，在陆军军械局的日程表上，重水的生产工艺问题并没有被列为"享有特别优先权"。因为当挪威的重水生产工厂正在发挥功能的时候，为什么还要花费大笔金钱在德国建造新的工厂呢？
2关于回旋加速器建造的难题
就粒子加速器而言也是同样情形。加速器的建造对于核物理学基础研究是极端重要的，但显而易见的是，德国人落在了后面。在美国，已经建成和正在建造的回旋加速器就超过了30台。而在德国，尽管有同样多的充满了憧憬的雄心勃勃的计划方案，但实际存在的回旋加速器还一台也没见到。不同的计划制订者都坚持要求享有一种特权待遇，并且围绕紧张的资金供应问题而争吵不休。
回旋加速器局部配套散件的重要制造商是西门子公司，而加速器整体发展思路也集中于古斯塔夫·赫兹及其同事维尔纳·许策（WernerSchuetze）的西门子实验室。军方对回旋加速器的建造也很感兴趣，鉴于无法参与到已经开始实施的项目中，陆军军械局便横下决心，发誓要拥有自己的加速器，并将其命名为"高电压发生装置-S"，从表面上看，它就是一台高压发电机，而隐藏在这个名称后面的，则是配备有重达270吨磁体的大型回旋加速器。
第一章 德国的"铀项目" 第62节：三、万事开头难(4)
在战争开始后的很短时间里，邮政部也获委托建造两台回旋加速器，而这却招致了那些面对同样相关原子物理学复杂问题的其他特定研究群体的不满和怨恨。回旋加速器项目落户邮政部，使帝国军备部、西门子公司，还有威廉皇帝学会新任主席阿尔贝特·弗格勒，无不有一种处境尴尬之感受，惟恐自己的项目计划被抛在后面，可是他们也在犹豫踌躇，避免对邮政部进行公开的批评，因为他们已经听说了希特勒曾为奥尼佐格"背书"这件事。68
希特勒先后数次到坐落于小马赫诺的帝国邮政部研究会，以及位于米尔多夫的"特别物理学问题办公室"新建筑进行视察。奥尼佐格对这种如同"搬上舞台展示"的视察内涵意义十分明白。每次当元首莅临之际，他都令左右随员退后，亲自陪同希特勒，单独漫步穿行于最新的研究测试设备之间。在整个过程中，即使是希特勒的军事副官，未经允许也不得擅自进入实验室。自始至终，希特勒都握着奥尼佐格的手。向邮政部长挑战的那些竞争对手不再公开与他作对了，弗格勒则改弦更张，建议邮政部的研究项目应该与军备部和西门子公司享有同等的"国民待遇"。
鉴于同西门子和军备部的合作问题搁浅，奥尼佐格便另辟蹊径，与奥地利的埃林公司（ElinCompany），还有波希米亚（Bohemian，即捷克）的一些企业，如切拉科维采（Celakovice）的福尔曼（Vollman）、斯拉夫无线电设备（Radioslavia）及克日热克（Krizik）等公司，建立起了协作关系，69这些企业为邮政部提供回旋加速器的设备和装置。
因为是建造德国第一台可实际运行的回旋加速器，对于奥尼佐格而言这或许更是个声望问题。研发规则的严重失调和卑鄙的嫉妒心困扰着整个加速器项目，最后，直到1943年终，只有海德堡的博特的回旋加速器进入准工作状态。
就如同重水和铀研发的情况一样，似乎是通过德国人战场上闪电般的胜利而为回旋加速器难题寻找到一个解决方案。陆军军械局得到情报，在巴黎有一台"半成品"回旋加速器，那是由瑞士的厄尔利康公司（OerlikonCompany）为法国人造的，目前只完成了一半。舒曼和迪布纳立即赶到巴黎查看了这台加速器，此外又阅读了被查抄的法国军队和秘密情报机构的研究档案。战争同样使法国人也不得不放弃了反应堆试验，否则的话，他们大概将首先建造出一座"自激式"反应堆。巴黎的反应堆球体表面由颗粒质地构成，而将天然铀填入反应堆体内部的设计概念，则留下了明显的法兰西人的痕迹。整整过了两年，迪布纳又重新拾起了法国人的设计概念。
舒曼必须要决定，巴黎的研究机构现在应当做些什么事。最初，他抱有一种想法，就是将巴黎的回旋加速器拆成散件运回德国。但这种分解过程是异常复杂困难的，因为加速器巨大笨重的磁体被安置在研究所下面的地窖里。此外，拆卸行为无疑是火上浇油之举，唯一的后果就是使与法国科学家已经呈紧张状态的关系更趋紧张。70于是，舒曼与约里奥-居里达成了一个妥协：回旋加速器不会被迁移到其他地点，法国人必须要与德国科学家一起承担使加速器运行准备就绪的义务，并允许德国人使用它进行非军事目的的试验。瓦尔特·博特负有管理巴黎回旋加速器科学事务的责任，他自己在海德堡的回旋加速器项目的设计进展已经超过了竞争对手的方案。博特将助手沃尔夫冈·根特纳（WolfgangGentner）派往巴黎。有好几次，在危险的情形下，他都对他的法国同事给予了支持。
第一章 德国的"铀项目" 第63节：三、万事开头难(5)
1942年早期，配置有7兆电子伏性能的巴黎回旋加速器进入连续运转的状态，与之所配套的中子源远比"铀俱乐部"的要强大很多。首先的一项工作，是为奥托·哈恩研究小组进行铀和钍合成物辐照测试。
1941年8月，两名来自亨舍尔飞机制造公司的工程师"拜访"了约里奥-居里的研究所，由赫伯特·瓦格纳教授安排的这趟旅行，目的是为了获取急需的关于回旋加速器方面的知识。他们与埃里希·巴格讨论了所得到的结果，当时巴格也不时指导一下巴黎回旋加速器的后续建造工作。两位工程师在备忘录中写道："美国人、英国人和法国人正在就从裂变反应过程获取能源这个未开发领域而坚持不懈地持续勤奋工作，目的就是要使他们在这方面占有一席之地以避免被排挤出局。终将有那么一天，他们会给我们一个惊奇，那便是作为推进动力的铀动力反应堆和携带铀炸弹的作战飞机。所要着重强调的是，这种形势已经明确无误地显示出来了，现在应该是在德国建造回旋加速器和展开大规模原子能物理学应用研究的一个适宜时机。"71
巴格向到访的工程师说明了德国科学家与约里奥合作的问题，并断言他不够可靠，在他的研究所进行铀裂变的试验也是不安全的，这些试验应该在德国境内秘密完成。巴格还认为，时至今日在德国仍然没有一台回旋加速器，真可谓是个"奇耻大辱"，德国人在这个领域的落后可被视为是灾难性的。他坦率地向亨舍尔公司的工程师提出要求，回旋加速器的建造管理权应该划归帝国航空部和陆军军械局，设立一个由德国中央政府控制的"帝国核物理学研究院"看来是值得的。唯有通过设立这样的高层级机构，才可以使研究工作得到保证，还会避免这项研究陷入一种"处于使人茫然并过于抽象的领域和定位远离任何应用可能性"的出现。
这两位来自亨舍尔公司的同事，如同到达时的"突如其来"一样，离开时也是悄然无息，他们"销声匿迹"了。稍后一些时间，出现了某些关于亨舍尔公司涉足核物理领域的零碎传闻。无论如何，他们那趟旅行与当前传闻之间多少还是有些因果关系。在帝国航空部，人们开始对用粒子轰击原子核的"原子核分裂装置"产生了兴趣。
此后，德国空军找到了一条自己的途径，而这时巴黎研究所的紧张情形还是依然如故，法国人和德国人为了轮流交替使用回旋加速器而经常发生摩擦，相互之间从来没有建立起信任的关系。72此外，德国科学家中也同样存在着紧张关系，在1942～1944年间，无论哪一项由德国科学家进行的工作，都从未被确切了解过。战后，参与者都说他们从事的是基础研究，但是这也可以被假设为，在德国范围内，这些科学家在"研究之战"的前线，为达到最出色的中子源的供应目标而进行努力，那是陆军军械局和帝国研究委员会所关心的成果。如果服务于军械局的科学家们希望就关于第93号元素镎（neptunium，符号Np）和第94号元素钚（plutonium，符号Pu）的特性有更为确切的发现，那么不管怎样，他们在巴黎还有从事这项工作所必需的粒子加速器。
第一章 德国的"铀项目" 第64节：三、万事开头难(6)
奥托·哈恩的学生与共事者、放射化学家库尔特·施塔克（KurtStarke）于1940年发现了第93号元素，他对更多的铀后元素的搜寻研究工作随后却被奥托·哈恩给阻止了。1943年1月，同样的工作在约里奥的研究所开始进行，那是德国陆军军械局委派的任务。在那里，约里奥希望得到"铀俱乐部"的允许，进行通过照射铀合成物重获裂变产物的试验。
3第一次反应堆试验
战争最初几个月，在"铀俱乐部"研究工作中占据中心位置的还是理论探索，这一点可以从1940年底提交的65份独立研究报告中得到证实。建造铀反应堆无疑是有益的，实施过程中的重要理论计算问题，由卡尔·弗里德里希·冯·魏茨泽克、卡尔-海因茨·赫克和保罗·米勒（PaulMueller）在柏林威廉皇帝物理研究所完成。1940年春天，他们推荐用氧化铀和重水建造一座层式反应堆，普通水或覆盖以人工合成的石墨可以被作为中子反射体。
氧化铀的供应短缺情况依然如故。1939年底，陆军军械局转而向柏林奥尔公司求助，并委托该公司生产1吨纯度极高的氧化铀。鉴于保密缘故，从那时起，凡提及这种物质时均以"制备物-38"相称。奥尔公司研究实验室主任尼古劳斯·里尔想在几周内就建起一座铀处理工厂，从那里能够提炼出沥青铀矿氧化铀。1940年1月，氧化铀被第一次送往军械局，这种材料的大部分都留给了海森伯格和博特。然而结果却证明，氧化铀并非最佳的原材料，它含有微量的硼（boron，第5号元素，符号B），那是一种中子的吸收体。此外，因为"制备物-38"含有毒性，处理这种材料是件既艰巨又危险的业务。
当柏林、海德堡和维也纳的同僚在不停地进行计算的时候，保罗·哈特克不可能总是坐在他的书桌后面等待，他想立刻寻找出一条实验的途径。从海森伯格关于"一次链式反应会随着温度上升而衰减"的假设出发，哈特克提出了相反的结论：链式反应适合于较低温的环境。1940年4月，他向梅泽堡（Merseburg）的洛伊纳（Leuna）氨水工厂主管厂长保罗·黑罗尔德（PaulHerold）展示了他关于试验性反应堆的设计概念。哈特克想要将氧化铀嵌入干冰（固态碳酸）中，并将采取中子源中央放置的布局。黑罗尔德提供了可以安排实验使用的干冰，并且没有收取费用。但是，哈特克所缺少的还是铀。据他的推测，若想要使试验获得成功，180千克的氧化铀是不够用的，可就是这个数量，还是他费了半天劲才搞到手的，只能试试看了。但是，试验的测量结果显示，没有出现中子增殖。
哈特克坚持用大量的铀和干冰进行反复实验，在1940年的夏天，他成功取得了突破，碳不是理想的减速剂，但是完全是有帮助的。战后他认为，他的试验性反应堆在测试过程中没有实现中子增殖，这个结果对于他自己而言应该是幸运的。他对他的学生们解释说，如果他的干冰反应堆测试数值达到足够实现链式反应的临界水平，那么他今天大概也不会站在他们的面前讲话了。73准确而言，哈特克忽略了反应堆控制装置。
第一章 德国的"铀项目" 第65节：三、万事开头难(7)
4如何同样获得炸弹原料？
"铀俱乐部"成型之后，关于从天然铀中提取同位素铀-235的研究工作即刻投入运行。就技术层面而言，铀-235的分离和浓缩是一项异常艰巨的事业。直到当时，在广阔的世界上，除了氢的同位素分离之外，尚找不到大规模的同位素被成功离析的方法。
由克劳修斯和格哈德·迪克尔（GerhardDickel）所开发的热扩散法被寄予了最大的希望。最初的时候，他们的分离装置——后来被称为"克劳修斯-迪克尔分离管"——也就是一支玻璃管和一个被预先缠绕在管子上的电热圈。
迪布纳委托汉堡小组开展同位素分离研究，并将其作为一个要重点解决的难题，于是威廉·格罗特开始进行分离方法的比较研究。除了克劳修斯-迪克尔分离管之外，还有古斯塔夫·赫兹在他二十几岁时发明并一直被应用的气体扩散法。然而，赫兹不属于"铀俱乐部"的成员，因此他没有被邀请。
格罗特和维尔茨倾向于分离管，他们认为这种扩散法是可行的，但是因为每个分离步骤的浓缩量太少而被拒绝了。仅在稍后，气体扩散法的价值不仅在德国被提升了，而且在美国和苏联也是一样。现在没有人去理会它的巨额成本了，为了实现铀-235的大量技术提取，世界上两股伟大的力量都使用了这个方法。
关于最适合减速剂以及重水生产方法的探索问题并未开展广泛调查研究，最为主要的是花费昂贵的运作过程没有被进一步深入论证。同样的延缓也存在于基础研究的阶段，在依然不完善的试验方法的大规模技术转化困难面前，他们望而却步了。还有，在配置问题上，"铀俱乐部"可以使用的资产财力只是有限度的，军械局认为，在这些科学家能够显现成功迹象之前，不必为他们追加预算。在舒曼看来，直到当时为止，"铀俱乐部"所有取得的成果似乎是与"放射能"一样无形的。
1941年2月，哈特克和他的同事约翰内斯·延森（JohannesJensen）74向陆军军械局提交报告称，经过判断，他们对使用分离管进行铀-235分离方法的前景持非常肯定的态度，然而这份宣布成功的报告却是个并不成熟的"早产儿"，问题始终未得解决。1941的夏天，哈特克不得不负起了失败的责任。
"铀俱乐部"首次科学讨论会的精心筹备者埃里希·巴格，曾就一种新的接近解决问题的办法进行过考虑，他还设计了一个被他称为"同位素定位器"的分离装置。迪布纳感兴趣的是与这个装置相关的方法所具有的价值，他将巴格从莱比锡接到柏林，再安排他进入威廉皇帝物理研究所。1941年底，研究所的实验工场开始了"同位素定位器"的制造。
第一章 德国的"铀项目" 第66节：三、万事开头难(8)
5另一方：美国人和苏联人的反应
德国是建立了铀研究团体的唯一国家，而这个可发挥作用研究团体又被置于军方主导之下，因此在战争开始前的短暂片刻，德国科学家在铀研究领域还是处于优势地位的。此外，德国又将欧洲最重要的约阿希姆斯塔勒铀矿占为己有，1939～1940年间的"闪击战"大获全胜之后，德国国防军的巨大优势迅速蔓延膨胀。德国人没收征用了比利时矿业联合公司的铀库存，还提升了在挪威的重水生产能力，专注于实现既定目标。他们现在还可以将巴黎的回旋加速器派上用场，而那是占领者可以随意使用的。与此同时，理论方面的准备工作也在进展之中。
但是也存在一些妨碍的因素。除了诺什克水电公司附属工厂的重水产量第一次被提升、巴黎的回旋加速器与法国科学家每周一次地轮流交替使用之外，建造更多回旋加速器的计划方案，依然未超出在办公室的议事阶段。
在依然远离战争的美国，德国人制造原子弹的危险并没有被引起足够重视。对酝酿中的威胁率先发出迫在眉睫的警告的，是那些从轴心国出走的犹太移民，至关重要的推动作用来自物理学家莱奥·齐拉特（LeoSzilard）、欧根·维格纳（EugeneWigner）、爱德华·特勒（EdwardTeller）、维克托·魏茨科普夫（VictorWeisskopf）和恩里科·费米（EnricoFermi）75。而费米在致美国海军部（AmericanNavyDepartment）的信函中已经提出了原子弹的可能性问题，时间是1939年3月17日。但是，没有人理睬他们的警告。
在那之后，费米和齐拉特、维格纳一起拜访了阿尔贝特·爱因斯坦（AlbertEinstein）76，并请他出面助一臂之力。1939年8月2日，他们给富兰克林·罗斯福（FranklinRoosevelt）总统写了一封信。在这封由爱因斯坦署名的著名信函中，物理学家们郑重警告：铀炸弹将毁灭地球上所有的城市！他们并且指出，德国人已经在着手发展这种极可怕的新式武器。这次罗斯福总统做了出反应，他指定成立一个研究铀问题的顾问委员会，但是随后也就没有什么下文了。77
失望的科学家并没有放弃，他们于1940年3月7日又给罗斯福写了第二封信，爱因斯坦也同样签了名。在这封信中，他们向美国总统传递了如下信息：德国已经在极其保密状态下，于柏林威廉皇帝物理研究所启动了铀的研究。同时，类似的情报也被送到英国伦敦，流亡科学家奥托·弗里施和鲁道夫·派尔斯（RudolfPeierls）发出了带有责备性的呼吁，他们写了两份简短的、有关德国人在制造一种"超级炸弹"的备忘录，其中明确指出，唯一的防御手段就是自己也开发这种炸弹。弗里施和派尔斯的备忘录使英国政府官员震惊不已。
第一章 德国的"铀项目" 第67节：三、万事开头难(9)
苏联也在就核裂变发现以及由其所引起的可能后果问题进行讨论。78然而，这个国家在转向新领域所必需具备先决条件方面是明显不能令人满意的，自从20世纪20年代以来，苏联的整个科学体系被迫受制于一种高压统治之下，在少数苏维埃思想家的观念里，"无产阶级大众物理学"与"资产阶级庸俗物理学"是水火不容、势不两立的对立面。许多苏联核物理学家都被怀疑"在意识形态方面不可靠"，综合大学和研究机构里充斥着恐怖的气氛。尽管如此，一些年轻物理学家并没有气馁，他们在列宁格勒（Leningrad）组成一个以伊戈尔·库尔恰托夫为核心的研究小组。库尔恰托夫的学生格奥尔基·弗廖罗夫（GeorgijFlerov）和康斯坦丁·彼得扎克（ConstantinPetrzak）在实验研究中发现了铀的自发裂变现象79。在强烈的求知欲驱使下，弗廖罗夫渴望了解他那些西方同行对这个现象的发现做何反应，于是便将铀的自发裂变发现问题写成论文，在《物理观察》（PhysicalReview）上发表了。但是，让他感到惊讶的是，任何反应迹象都没有出现。凭着一种非凡的判断力，对于这个如同在薄雾中时隐时现的不祥之兆的幻影，格奥尔基·弗廖罗夫意识到，他的那些专业同行的沉默，恰恰意味着铀研究被宣告与军事秘密有关。
在莫斯科，通过一个关于"铀"研究事务任命出台的形式，披露了官方对上述问题有所关注的反应，然而在1940年11月却遇到了一些挫折和倒退。在一次重要的科学讨论会上，库尔恰托夫呈上一份工作计划，他认为"在可以预见的未来建造一座重水反应堆"是具有可能性的。但是，苏维埃物理学界的"祭司"们对该计划的具体内容却采取了什么都不想知道的态度。鉴于欧洲战火已燃，如果将资源投放到这样一个表述暧昧、目标含糊的方案中，那将是一个错误。他们认为，对于核技术的掌握，是下个世纪才应该考虑的问题。
第二章 核反应堆试验 第68节：一、"一条直接获取炸弹之途"(1)
第二章核反应堆试验
一、"一条直接获取炸弹之途"
1"捷径"：从增殖反应堆到钚炸弹
1940年，美国和德国科学家都在搜寻第93号元素的踪迹。为将这个意图变成现实，美国物理学家埃德温·麦克米伦（EdwinMcMillan）和菲利普·埃布尔森（PhilipAbelson）使用安置在加利福尼亚大学伯克利分校（CaliforniaUniversity，Berkeley）校园内的小型回旋加速器，进行了中子轰击微小铀粒子的实验。他们在这年春天的实验研究测试中确定，铀核在裂变过程中产生了第93号元素（镎）。麦克米伦甚至怀疑还有一种更新的元素存在。然而对于这个假设中的第94号元素（也就是后来为人们所知的钚元素），他却没有能够发现更多的证据，可是实验研究的结果却是爆炸性的。
当美国人对外界公布他们的发现物时，可把英伦三岛上的人们吓出了一身冷汗。但是，伦敦方面从华盛顿得到的回应却是，铀研究在军事领域应用的可能性微乎其微，可以说几乎是不存在的，人们没有必要为此项发现而担惊受怕。实际上，英国人对于铀的信息了解还要多一些。一段时间以来，关于德国人搞了个所谓"铀俱乐部"之事，他们也听到零星的小道传闻，并对此抱有非同一般的关切。只是到了1940年6月15日之后，美国方面才决定，以后不再公布涉及铀研究的进一步实质资料了。1但是已经太迟了，这个引人入胜的消息首先被卡尔·弗里德里希·冯·魏茨泽克"偶然地"获悉。不管怎么说，这则科学发现的信息已经被扩散出来了。1940年5月，威廉皇帝化学研究所的库尔特·斯塔克公布了他的系列实验结果，向世人展示了第93号元素（镎）的存在。一个月之后，奥地利物理学家约瑟夫·申特尔迈斯特（JosefSchintlmeister）和弗里德里希·赫尼格（FriedrichHernegger）也"意外地"与这个元素"巧遇"，可是他们并没有大肆张扬，所以实验结论未引起太多注意。
冯·魏茨泽克的随后所为，可与谨言慎行的奥地利同行大不一样，1940年7月17日，他起草了一份题目为《从铀-238获取能量的可能性》的报告，写了满满5页纸。恩里科·费米、伊蕾娜·约里奥-居里（IreneJoliot-Curie）和让·弗里德里克·约里奥-居里、奥托·哈恩及其他人已经确定，这个半衰期仅为23分钟的元素产生于天然铀被中子轰击的过程中。冯·魏茨泽克认为，这个铀的同位素还将有更进一步的蜕变，从美国人的研究成果推论，他考虑到这个新的元素应该（在元素周期表中）有个位置，于是将其称为"准铼"（EkaRe），意味着这个元素在元素周期表中的位置在铼（rhenium，第75号元素，符号Re）之上。冯·魏茨泽克现在所思考的问题是，"准铼-239"（即镎）或许将能够产生像铀-235一样的裂变？与从技术上角度看极端奢侈昂贵的纯铀-235的提取过程相比较，这个新元素也肯定可以在一个反应堆内部被生产出来。
然而，冯·魏茨泽克在关于镎的获得和蜕变过程走向终点的假定上出了问题。实际上，伴随着其他中子被俘获之后，镎蜕变为另外一种与原子序数为94的钚元素一致的产物。麦克米伦和埃布尔森在6月间出版发行的《物理观察》上撰写了第二篇论文对此进行了解释，这种元素是镎的代替物，是一种较容易裂变的物质。随后在1941年2月，已经接手麦克米伦实验方案的格伦·西博格（GlennSeaborg）取得了成功，他使用伯克利的回旋加速器进行实验研究时，在所得到发现物中有明显的钚元素。
第二章 核反应堆试验 第69节：一、"一条直接获取炸弹之途"(2)
至于冯·魏茨泽克是否获悉了上述实验的某些相关情况呢？我们无从知晓。不管怎样，其间他同样得出正确的理论结论，阐述了他的想法。自此以后，他也注意到了作为核物理学领域的一种重要新元素——第94号元素。
冯·魏茨泽克将经过修订的报告副本分别送给维尔纳·海森伯格、卡尔·维尔茨和库尔特·迪布纳。关于第94号元素的三个潜在应用问题被提出来讨论。冯·魏茨泽克认为，在可以预见的未来，核动力驱动火箭基本上是存在可能性的，"根据当前的实验情形，一座热力反应堆和一种爆炸物同样可被视为另两条紧迫的应用发展途径"。关于"热力反应堆"，正如他所解释的那样，某种额外的和化学离析的高效物质将会被从中提取出来。因而，他的兴趣视点投向了陆军军械局："最适合的高效物质可被应用于诸如爆炸物方面，其所释放出的能量值，具有超过当前现有的爆炸物大约10万次的能量释放威力。这种爆炸物的生产，要依赖于建造热力反应堆或是有效的同位素分离装置。"2
对于冯·魏茨泽克这份内容多少带有既耸人听闻又哗众取宠意味的报告，迪布纳的反馈是将它给"压下了"，没有再被传阅。作为负有军事责任的个人，他现在理应竭尽全力，争取所有可以争取到的可能"捷径"，朝着获得一件核子武器的目标疾步行进，上面所言即是这样一条由"增殖反应堆通向到钚炸弹"的途径。但是，为什么直到此时仍未对他的上级指出来呢？只是因为柏林、海德堡和莱比锡的那些小规模档次的测试计划，依然没有显示出能够俘获更多中子的结果。在那个时刻，对于那些著名大学者们的研究实验工作，迪布纳依然抱以一种诚惶诚恐的态度而远远地注视着。毕竟，把握研究工作进程节奏的人，是他们，而不是他。
以德国人的视角观察，当冯·魏茨泽克刻不容缓地写下他那份具有里程碑意义的文献时，战争进程的天平在向德国人倾斜，映入世人眼帘的前线战事，是一幅国防军高歌猛进、捷报频传的辉煌画卷。到1940年夏季，在欧洲与德国顽固对峙的只剩下了已被逐出大陆的英国人。从陆军军械局的观点看，当1939年德国与苏联签订《互不侵犯条约》3之后，对"铀项目"研究工作的促进已无必要继续被列为当务之急的事务了。此外，这里也掺杂了某些个人好恶倾向，埃里希·舒曼关注和支持新式武器的研发，可同时他对"原子物理学"研究部的认可，几乎不多于对一个"舞会上浓妆艳抹但却无人邀请的女人"，舒曼一直将迪布纳的研究称作一种"原子骗术"。
2重水，还是石墨？
冯·魏茨泽克和赫克的职责，是为"病毒室"试验性反应堆测试进行理论准备工作，实际的操作由维尔茨负责执行。1940年12月，柏林实验堆模型-Ⅰ的测试开始，代号为B-Ⅰ4。尽管这次没有测量到中子增殖现象，但科学家们依然保持了乐观态度，他们确定，通过铀和重水的分层交替式布局，试验总会在某一天获得成功的。下一步需要澄清的问题是，所必需的重水和铀的数量应该是多少？冯·魏茨泽克得出了两种物质各需要5吨的结论，可是，鉴于客观存在的两方面因素，他的这个估计显得有些离谱了。
第二章 核反应堆试验 第70节：一、"一条直接获取炸弹之途"(3)
严重的缺陷存在于重水生产方面。1941年，诺什克水电公司的重水成品量还不到1吨。由于产量仍维持在原有的水平，所以"铀俱乐部"要想获得足够数量的可用重水，就不得不再等上若干年。
一种可以替代重水的选择是石墨。在海德堡，博特和延森正在对这种可能性进行调查研究。在最初几次测量过程中，博特依然没有能获得高纯度的原材料，他曾假设，如果使用较优质的原材料便能够得到较好的结果。在这一点上，海森伯格同博特的思考角度有所不同，当海森伯格希望在启动大规模测试之前就得到一种终极理论明确之时，博特对于将要展开的试验已经有了足够的理论根据。他建议立即建造一座"'制备物-38'和碳的反应堆"，也就是"铀和石墨反应堆"。博特指出了一个正确方向，进一步的铀和石墨测试已经显示了这个方法是有可能取得成功的，但是海森伯格拒绝采纳博特的建议。
瓦尔特·博特，德国实验物理学家群体的翘楚之一，而维尔纳·海森伯格，则位居德国理论物理学界"首席宝座"，在俯视同僚的同时并流露出某些一览众山小的"学界王者之风"。这两位德意志伟大的物理学家，均为柏林威廉皇帝物理研究所所长职位当之无愧的人选，但是，海森伯格可不想放弃既有的控制权，他所希望掌握的，是亲自决定在什么时候或以何种形式开始铀反应堆的建造工作。
博特设法避免了随后几次险些要发生的公开对立。在1940年6月和1941年1月，博特使用从西门子公司获得的一批新石墨原料继续他的测量工作。让他感到失望的是，所得到的标准值依然达不到他想要的数值，为此他得出了"即使高度纯化的石墨也不适合作为一种中子减速剂"的结论。但是博特却无论如何也没有想到，他所使用的原料并不是真正的纯化材料。
格奥尔格·约斯和威廉·汉勒于1940年春天所得到的结果，与瓦尔特·博特测量模型结论形成鲜明对照，约斯通过对食糖和马铃薯粉的实验室加热试验步骤，已经获得了纯度极高的碳，他指出，由于其他种类的碳被镉（cadmium，第48号元素，符号Cd）和硼的污染过于严重，纯碳的基本性质可以发挥一种减速剂的相应功能。从马铃薯粉或食糖中提取纯碳这个想法——想必是已经为物理学家们所摒弃的想法——被忽视了。
时间过去一年之后，约斯接到陆军军械局通知，他得到了一个汇报他的想法的机会。1941年3月，约斯获邀出席威廉皇帝物理研究所讨论会，并且被告知要向与会者就他与博特的不同实验结果作介绍性发言。5在长达两天的会议期间，约斯得到的发言时间仅几分钟；而另一方面，博特则有45分钟的时间进行系统陈述。自始至终，讨论会也没得出什么确定的结论，但可以肯定的是，博特的意见比他的哥廷根同行所持的异议更具影响力。石墨法没有进行更深入讨论便被放弃了。历史学家后来声称，德国人之所以不得不放弃石墨反应堆的建造，原因在于德国的工业技术水平还不具备将石墨高度纯化的条件。除此之外，这种材料更需要储存起来用于制造火箭。双方的论点——质量和数量的论据——都缺少足够的依据，世界上最主要的石墨生产厂家之一、西门子公司普拉尼亚工厂（PlaniaPlant）前厂长埃里希·赫内（ErichHoehne）战后写道："毫无异议，我们在任何时间都具备生产和交付比所要求技术标准更严格的、适用于科学研究层面的纯度极高的电解石墨的能力。"6海森伯格在答复赫内时，对政府官员的知识狭隘和消息闭塞大加指摘。因此，关于在1940年未能解决一座石墨反应堆的建造问题上，产业界并没有受到责备，在讨论这个问题时，西门子公司甚至连个邀请函都没收到。
第二章 核反应堆试验 第71节：一、"一条直接获取炸弹之途"(4)
导致重水反应堆计划成为唯一的不容变更的选择，并非是技术方面的抑制，更准确而言，是主要决策者的技术评估以及成本最小化策略的谋求。现在，反应堆建造所依赖的，是已呈供应极端短缺状态的重水。尽管是在这种情况下，海森伯格也并未推动德国重水制造厂的计划或建设，他在系统程序方面投下赌注：对于将一座铀反应堆从设计变为现实，那将是一个遥远的日期。
除了柏林小组之外，海森伯格还掌握着为他马首是瞻的莱比锡研究所，那是他的私人领地。在莱比锡，他在试验方面最重要的依靠者是德佩尔夫妇。1940年6月，球形分层试的莱比锡实验堆模型-Ⅰ（L-Ⅰ）测试进入预备阶段，但试验结果也没有任何中子增殖的迹象发生。在莱比锡实验堆模型-Ⅱ（L-Ⅱ）测试中，首次使用了最小量的重水，依然没有显示中子被有规律俘获的现象。然而，当德佩尔在重复他的计算过程中，也考虑到这些"丢失"的中子应该是被铝制容器装置所吞咽，为此他提出了一个肯定的中子增进系数。德佩尔的计算结论意味着，测试装置已经产生的中子要多于镭-铍（beryllium，第4号元素，符号Be）中子源所释放出来的中子。海森伯格和德佩尔现在明白了，他们已经找到了一条正确的途径。
3豪特曼斯：1941年8月的报告
1940年夏天，有幸走出苏联秘密警察和德国盖世太保监狱的弗里德里希·豪特曼斯正受雇于冯·阿登私人研究所，并受委托参与两项重要工作：质谱仪制造的理论准备和链式反应的理论研究。这两个难题都被豪特曼斯给漂亮地解决了。他将自己的想法撰写成题为《关于触发核链式反应的问题》的报告，在长达39页的篇幅中，他认识到"快中子"对于一个"不可控链式反应"的重要意义，向人们展示了一条通向钚元素生产的途径。豪特曼斯并且还证实，在必要的政治环境和科学议程前提条件下，他的方法将导致一座反应堆的建造，以及伴随其后的用于武器级钚的生产。与冯·魏茨泽克的报告对比而言，豪特曼斯在报告中就一颗钚炸弹的可能性问题进行了反复谈论。
在1941年春季的某个时段，豪特曼斯曾几度同海森伯格和冯·魏茨泽克谈及他正在从事的工作，他说他能够感到来自冯·阿登的压力，他不能拒绝关于研究合同方面的合作，在他撰写的公开出版物中所涉及的也仅限于"铀俱乐部"已经了解的内容。71941年3月，豪特曼斯通过他朋友、后来移居美国的犹太物理学家弗里茨·莱歇（FritzReiche）给美国同行捎去了一则口信，他指示莱歇告诫美国物理学家，他们必须要在原子项目方面抓紧实施，因为同样的工作在德国已经进入程序："在政府当局的压力下，现在已经决定开始这种炸弹的制造，海森伯格所能够坚持的时间也是有限的。"8可是，豪特曼斯提供的这些可供"曼哈顿计划"依赖的情报并没有被传递到位。
第二章 核反应堆试验 第72节：一、"一条直接获取炸弹之途"(5)
罗伯特·容克认为这是真实可信的，当时豪特曼斯、海森伯格和冯·魏茨泽克已经形成共识，他们要对陆军军械局保守第94号元素重要性的秘密。据推测，豪特曼斯甚至怀有一种希望，就是将他关于钚元素提取的开创性工作分类为"绝密"，锁在保险柜里让任何人都接触不到。然而，这个"被动反抗"的故事却由于冯·阿登的"放水"而情节尽失，1941年8月，冯·阿登将他合作者的研究报告副本交给了全德国的40位主要物理学家。9
从卡尔·弗里德里希·冯·魏茨泽克1940年7月的报告、弗里德里希·豪特曼斯1941年8月的报告，以及维克托·戈德施密特（VictorGoldschmidt）1942年1月发表于挪威的一篇论文中，尚且看不出有官方介入的迹象。科学新闻记者托马斯·鲍尔斯试图通过陆军军械局"被这个想法搞得目瞪口呆的事实"来解释这个问题。10尽管迪布纳和波泽已经获悉有这样一条"捷径"的存在，并且希望开展这项工作，但他们缺乏必要的支持，因为他们尚未落实他们自己的反应堆试验，目前所能依靠的仍然是"病毒室"、莱比锡和海德堡的在建反应堆。
试验工作的价值评估权，掌握在维尔纳·海森伯格和瓦尔特·博特及其同事们的手中，他们是研发测试步骤和走向的定调者，这里根本就没有他库尔特·迪布纳什么事，甚至关于"捷径"的认识，对于"铀俱乐部"所面临难题的改变也是微不足道的。
4冯·魏茨泽克：未曾披露的反应堆和炸弹专利
1940年早期，海森伯格已要求冯·魏茨泽克、赫克和米勒进行反应堆能量产生的计算工作，此外米勒还写了一份题目为《作为爆炸物的铀的适应条件》的研究报告，其中他勾勒出了一个"不稳定"反应堆的轮廓，稍后，它则被指明即"反应堆炸弹"。这个设计显示出，直到那个时候在海森伯格、维尔茨和冯·魏茨泽克等人的势力影响和控制下，他们对于原子弹的制造问题还没有足够的理解。
甚至在战争开始之前的1939年7月14日，维也纳物理学家格奥尔格·施泰特已经向帝国专利局（ReichPatentOffice）递交了《借助核反应进行工业能的生产》的专利注册申请文件。战争开始后，这项注册被宣布为"帝国机密事务"，稍后便突然间爆发了一场超越"发明者"范畴的激烈争论。专利局争辩说，施泰特那个所谓提请注册想法的基本要点，已经被西格弗里德·弗吕格、同样也被法国科学家开发出来了，帝国专利局是在没有经过慎重考虑的情况下受理并确认施泰特专利申请的，威廉皇帝物理研究所理应从专业角度提供专家意见。
有关这桩"公案"的详细材料，包含在威廉皇帝物理研究所与帝国专利局之间的往来信件中。卡尔·维尔茨为他的维也纳同事辩护："一块使用铀-235制成的薄板，上下两面均以厚的石蜡涂层或水覆盖（类似于被加热的锅炉），便组成了一个非常好的热量储存体。或许，这个装置在其实际应用过程中存在着非理想性的成分，但根据今天对核物理学的理解，同样的事物是完全可以被确信的。举例而言，在1立方米范围区域，一块被石蜡和水所环绕、厚度仅几个毫米的以铀-235为原材料制成的薄板，由于其厚度和伴随的中子发射，将或产生一种用之不竭的巨大热力输出，或释放出一种至今为止为人们所知爆炸物累计百万次爆炸数量级总和的爆发性能量。"11
第二章 核反应堆试验 第73节：一、"一条直接获取炸弹之途"(6)
这项带有辩护性答复中的个别要点值得注意。首先，柏林威廉皇帝研究所和维也纳的科学家仍然假设，建造一座热力反应堆是由于迫切需要获取稀缺珍贵的铀-235；其次，维尔茨所言及的这项发明在转化为应用时存在两种可能性，即热力反应堆和反应堆炸弹。关于这个问题维尔茨写道："这二者应该深藏于专利申请的背后。"12
现在，由于受到格奥尔格·施泰特设计构思讨论的鼓动，物理研究所也递交了一份专利文件。在这方面，卡尔·弗里德里希·冯·魏茨泽克处于领先地位，保罗·米勒的"反应堆炸弹设计"是个愚蠢的主意。冯·魏茨泽克清楚地认识到了这一点，仅几个月之前，在通往炸弹的路线图上，他已经标出了钚元素这条"狭窄的捷径"，从反应堆核心提取钚元素并用它来制造一颗炸弹，总要比导致一个反应堆"爆炸"的结局要好得多。说到底，米勒的想法至多也就是个"插曲"而已，然而在战争结束以后，这个"插曲"却成为某些文学作品用以渲染"铀俱乐部"是如何无能的素材。
通过一个偶然的机会，我们在保存于莫斯科的威廉皇帝物理研究所档案文献中，查阅到了由冯·魏茨泽克所撰写的4页报告，根据推测，其成文时间应该是在1941年的春季。报告的原件存于威廉皇帝物理研究所，陆军军械局保留两份副本。报告上留下了卡尔·维尔茨"呈送办公厅，1941年6月6日"的个人笔迹，这意味着他们对一个稍后推出并且经过大量修改的版本进行了反复考虑。13
冯·魏茨泽克在报告中附有6项专利要求，其中涉及从钚元素中获取能量可能性问题就占了5项。撰写者似乎对小型反应堆的建造抱有非同一般的兴趣，他当然知道，钚元素是这餐"炸弹宴席的主菜"："基于被释放能量的单位载荷数量值，这个爆炸物所释放的能量值将大约是其他任何现有爆炸物进行百万次爆炸所释放能量值的总和，并且只有通过使用纯铀-235才可达到与之相比拟的效果。"接着他阐述了对这项专利的要求："对于源自第94号元素裂变的能量爆炸性产生和中子增殖的过程，事实上表现为……第94号元素提供了一个特定领域，例如关于一颗炸弹。至于中子数量，大量的、从裂变过程中产生的中子，将在新的一轮裂变中被耗尽，并且不会出现逃逸的现象。"14
冯·魏茨泽克希望就关于一颗钚炸弹的专利提出申请吗？在战后被拘于英国期间，维尔茨声称："记得威廉皇帝物理研究所持有一项制造这种炸弹的专利权，获得时间是1941年。"15
无可否认的是，在冯·魏茨泽克所提交的文件中，几乎是以毫不掩饰的方式表述了这种炸弹将有可能被制造的概念，尽管当时并不具备制造钚炸弹的科学和物资先决条件。冯·魏茨泽克是否仅仅关心钚炸弹在遥远未来的可能性和希望维护他个人的开发权呢？我们不得而知。值得注意的是，他已将这一点以任务形式在撰写的文件中全盘托出了。卡尔·弗里德里希·冯·魏茨泽克为原子弹制造描述了一条技术上的简易途径。
第二章 核反应堆试验 第74节：一、"一条直接获取炸弹之途"(7)
在起草专利申请报告的那一刻，冯·魏茨泽克还抱有一种通过成功的科学研究工作赢得政治影响力的期盼。如果他能在原子弹制造方面取得成功，那么甚至会享有得到希特勒亲自接见的殊荣，他认为这将对他产生一种非同一般的积极正面作用，他那位时任第三帝国外交部（ReichForeighMinistry）国务秘书的父亲也抱有同样想法。但是，这项使希特勒留下印象进而又能领受元首影响的新发明设想，却不能使他的朋友们说"是"。
冯·魏茨泽克的设计草案并没有能够维持多久，因为另一个相类似的专利注册登记已经形成了文件。此外，威廉皇帝物理研究所作为专利申请推荐者身份出现。1941年6月初，鉴于当时为陆军军械局提供咨询工作（相当于陆军军械局科学顾问）的埃里希·哈班（ErichHabann）教授的建议，负责执行柏林反应堆试验工作的卡尔·维尔茨再次明确表达了对专利权的申请要求。维尔茨的申请文件于1941年8月28日递交，其中包括有15项的专利获得的要求，文件名称是《通过铀核裂变或重元素转化的工业能生产、中子发生和新元素提取》。16稍后不久，这份标题冗长的文件就在官方通信函件中被以"铀机器"的术语给取而代之了，整个工艺方法流程被作为"秘密紧急问题"处置。在1941年6月经维尔茨修正的文件草稿中，没有再度出现更多关于炸弹的线索提示。此举意味着，从那时起被列为讨论话题的，唯有以能量生产为目的的"铀机器"。
帝国专利局同样拒绝了经过部分修订的物理研究所的专利申请要求，因此卡尔·维尔茨与陆军军械局联名起草了一封信函，对专利局的异议予以反驳。专利局方面则认为军械局的出面完全不合时宜，这种"第三者插足"的行为把整个事情给搅黄了。反应堆专利注册问题依然悬而未决，被挂了起来，伴随而来的是柏林方面与维也纳大学第二物理研究所之间无休止的激烈争吵和同仁反目，这种乱象一直持续到1943年5月底。后来帝国专利局保密处为这些反应堆专利申请文件建档立案，干脆来了个归档了事。
当"捷径"发现的重要后果在少数人范围内被议论之时，也正值希特勒的权力达到登峰造极之际。德国常规军事力量适时地帮了海森伯格及其同事们的忙。至今为止，他们并不期盼一种所谓的"神奇武器"的出现，尽管如此，他们还是有一种徘徊于十字路口的感觉。围绕反应堆专利问题的讨论，暴露了整个"铀项目"发展的危险趋向，因为莱比锡试验性反应堆的中子增殖迹象有所显示，同样，它也展示出一条通往可控链式反应的实现路径。"铀俱乐部"的无害化基础研究原则已经退居幕后。
第二章 核反应堆试验 第75节：一、"一条直接获取炸弹之途"(8)
建造较大型反应堆是合乎逻辑的和不可避免的途径，通过具有一定规模的反应堆，可裂变物质是可以被生产出来并被用于制造炸弹的。就理论而言，原子武器似乎是可行的，即使其所承担的代价还未能被注意到。回顾往事，维尔纳·海森伯格写道："1941年9月起，一条引领我们通往原子弹的通途已经展现在面前。"17但他同时也表达了内心的担忧："我们全都有一种不祥之感，我们现在是进行一种涉足高危领域的冒险。"18
现在拿美国和英国的情形与德国做一下比较。美国和英国主要物理学家对于钚元素发现这个事实表现出了迥然不同的反应，他们尽其所能地对权力层提出关于"德国炸弹"的预警，并且努力寻求官方机构对他们研究工作的支持。那个时刻，在关于铀研究的问题上，英国人的动作要比美国人迅速，他们走在了前面，英国科学家已经得出了"原子弹可以被造出来"的结论。此项研究工作之所以在英国取得决定性的进展，那还是因为得到了温斯顿·丘吉尔（WinstonChurchill）首相的支持。1941年9月3日，英国战时内阁（BritishWarCabinet）讨论决定，铀的研究计划应当立即启动，不得有丝毫的延宕。
1941年夏天，当了解到了英国人研究状况的时候，美国人也开始原地加速、奋起直追。是年11月初，也就是在美国卷入战争的前夕，罗斯福总统组建了一个由政府官员和议会政客为核心的小组，专门处理有关美国原子计划问题。可以看出，在英国和美国，铀研究问题已经成为涉及到首相和总统的事务，而此时的德国，围绕着"铀项目"忙前跑后的，却依然是少数几位科学家。
当韦恩赫尔·冯·布劳恩、瓦尔特·多恩贝格尔及其麾下的火箭工程师，不失时机地向军械局强调他们的研究对于战争是如何重要时，"铀俱乐部"的科学家们却并未采取类似的举动，这能够说是一种意味着反对制造炸弹的共谋吗？对于如此这般的解释，甚至是冯·魏茨泽克，在事过半个世纪之后也不表认同。海森伯格公开宣告，他仅仅是参加了这个问题的讨论而已，并没有表示过赞成。在写于1947年底一篇未发表文稿的原始文本中，海森伯格将自己的举动描述为等同于"积极主动反抗"的表现。对于位居威廉皇帝物理研究所领导者职位的海森伯格而言，从他将自己视为一个扮演着"积极反对派"角色的那一刻起，他是有这样的机会的，他也拥有控制这种倾向的能力。19这是一个姗姗来迟的事后神话吗？
在回顾这个过程时，那些主要科学家也同样指出，他们实际上已将研究工作进程速度放缓了。通过查阅他们撰写的相关出版物，这个事实可以得到确证。自从送走1941年的夏季之后，在"铀项目"研究工作方面，海森伯格和冯·魏茨泽克再也未做出什么实质性贡献。
第二章 核反应堆试验 第76节：一、"一条直接获取炸弹之途"(9)
5哥本哈根神秘会晤
自1941年始，维尔纳·海森伯格就如同是一名国家社会主义德国"亲善大使"，在欧洲大陆东奔西走、穿梭往还，他访问综合大学、参观德意志文化研究所（纳粹德国宣传部在西欧被占领国设立的文化机构）和举行学术演讲会。20海森伯格被描绘成一个"虔诚的德国人"。无论走到那里，对于那些处于困境中的外国同僚，他总是能够不计个人的风险，提供力所能及的声援帮助。
1941年3月，冯·魏茨泽克在哥本哈根（Copenhagen）举行了一次引起外界极大注意的演讲。利用这个场合，他也与尼尔斯·玻尔会了面，然而在言谈中并未涉及反应堆和炸弹的话题。1941年9月，冯·魏茨泽克与海森伯格再度踏上前往哥本哈根的旅途。
这次旅行，以及随后在海森伯格与玻尔之间发生的讨论，属于20世纪科学史学界议论最多的一个事件。21托马斯·鲍尔斯向海森伯格所表现的姿态表示了敬意，这是因为，他不仅冒着巨大风险将德国"铀项目"的实际存在告知了玻尔，甚至还尝试赢得玻尔的认同，携手一致为阻止未来原子武器的发展做些具体工作；保罗·罗斯（PaulRose）则认为，海森伯格的旅行就像是一个"德意志文化帝国主义"的符号。22
玻尔与海森伯格之间的交谈没有留下记录。因为这个关系，大多数从事科学史研究的学者，穷尽其日后所掌握资料的发掘，确切而言，就是维尔纳·海森伯格和尼尔斯·玻尔家族成员所提供的含糊不清的陈述以及同僚友人的回忆，尽管这些人都未参与他们之间的讨论。至于玻尔本人，除了被保存下来的战后时期11封致海森伯格的信函以外，关于海森伯格到访之事却什么都没有说过。只是到了2002年，玻尔的这些信函才被公开发表。
让我们回过头来对这个事件重新推想：海森伯格到哥本哈根旅行，恰逢希特勒军队在所有战线狂飙漫卷的时刻。依照海森伯格的信念，德国陷入了两场不同的战争：一场是与日薄西山的西方民主主义的战斗；另一场是与他希望亲眼目睹其崩溃垮塌的布尔什维克秩序的拼杀。海森伯格对于德国即将与美国发生的博弈中获胜的预期超过了打败苏联吗？就他而言，这才是关注焦点所在，因为海森伯格非常了解美国的工业和科技潜力。
同样，海森伯格也为某些具体问题所困扰，他和他的支持者应该要做些什么呢？带有戏剧性的一幕发生了：海森伯格迫不及待地就冯·魏茨泽克钚炸弹专利问题，尝试着向玻尔表达他的观点，但是，他所端出来的却还是一个尚未被推上前台的事务。从1941年夏的一份瑞典报纸上海森伯格获悉，铀炸弹的研发工作在美国已经起步，美国人取得了多大程度的进展呢？他们是否会在将来某一天拿这种武器对付德国呢？由于疑虑难释，置身于哥本哈根的海森伯格心烦意乱、忐忑不安。在这种情绪的驱使下，海森伯格眼前所呈现的，是那将要付出沉重代价的原子弹制造业似乎正在闪烁着希望之光。多年后，海森伯格在谈及他早先的想法时概括道："在（1941年的）夏天，'耶稣十二门徒'依然能够通过一个预防原子弹制造的联合协议。"23按照他的思考，他希望同玻尔谈的，是关于在世界顶级物理学家之间达成一项防止原子武器竞赛的不公开协议。战后海森伯格也承认，他当时的这个想法不乏天真和不切实际。尼尔斯·玻尔屏气息声地坐在哥本哈根的"围城"中，在一个被德国军队所占领的国度里过着谨小慎微的半隐居生活，同盟国阵营的科学进展信息，无法穿透厚厚的"城墙"递送到他的耳朵里，既然是如此一种境遇，那玻尔又能做些什么呢？
第二章 核反应堆试验 第77节：一、"一条直接获取炸弹之途"(10)
1941年9月18～24日，海森伯格和冯·魏茨泽克到访设立在哥本哈根的德国科学学会并在那里发表演讲。虽然这次活动遭到了大多数丹麦科学家的联合抵制，但玻尔研究所（即哥本哈根大学理论物理研究所）还是邀请冯·魏茨泽克将他的演讲又作了一遍。海森伯格也出席了，在玻尔研究所逗留了几个小时，还共进了午餐。在席间交谈中，显然不够老练的海森伯格用"生物学的必要性"来描述正在欧洲进行的这场战争，又不顾场合地发表了对德国迅速取胜坚信不疑的言论。这一系列口无遮拦的话语表述所带来的后果，就是玻尔的同事们难以宽恕他。
对于海森伯格的举止言行，玻尔感到很是不安，尽管如此，他还是三次邀请海森伯格到家中做客。被广泛传说的他们之间所讨论的热门话题，大概就发生在第二次来访的时候。下面是二人之间稍后的谈话，但不排除有后人加工演绎的痕迹：交谈伊始便触及了战事。海森伯格为德国进攻波兰辩护，并且认为苏联很快就会被击败。玻尔则表示不能同意，他对纳粹统治终结的强烈期盼超过了任何事情，对此海森伯格是很理解的。希特勒的战争给玻尔带来的是巨大失望，这场讨论终遭彻底失败也正缘于此。
于是，海森伯格将谈话主题引向其他方面，他建议玻尔向德国占领当局示出最起码的某些合作姿态。这时候，尼尔斯·玻尔自己也搞不清楚他这位同僚的真实动机所在了，要他扮演一个公开支持德国人的角色吗？或者让他成为占领者实现意图的工具吗？终于，维尔纳·海森伯格亮出了谈话的底牌，他对玻尔讲了要害问题。海森伯格问玻尔，他是否可以接受科学家在战争期间参与铀研究这种事情？直到那时，玻尔还认为制造原子弹的可能性并不存在，他以一种怀疑口吻反问："铀核裂变可以被用于制造武器吗？"海森伯格的回答肯定使他感到了震惊："我所能确信的是，这在理论上是具备了可能性的，但是要付出一个巨大的技术代价，任何一方都抱有一种希望，就是在不太久的将来，这种武器可以被用于这场战争。"24对于海森伯格这句话的后半部分，玻尔显然是完全没有给予更多的注意。
战后，尼尔斯·玻尔在写给海森伯格但未发出的信函中曾几度表示，海森伯格的话使他相信，德国的"铀项目"已经取得了相当进展："从你那些含糊暧昧的词语表达中，使我不得不留下一种绝对深刻的印象，那就是在你的领导之下，德国正在准备展开对原子武器的有条不紊开发的全面工作。你说谈论细节是没有必要的，因为在最近的两三年里，你已或多或少地被委以全权，专门从事此项工作的前期准备。"在另一封起草的信函里，玻尔又往前跨了一步。他确信，自己的回忆是符合实际的，海森伯格曾将有关原子弹研发的信息以一种"相当突然地"方式告诉他，"但愿战争持续的时间足够长，战争将取决于原子武器，在这一点上，我没有感到你和你的朋友们的努力会将其引往其他发展走向的丝毫迹象"。25
第二章 核反应堆试验 第78节：一、"一条直接获取炸弹之途"(11)
在结束讨论时，海森伯格试探着向玻尔询问，是否能够就阻止发展原子弹的问题与所有相关物理学家另行沟通，玻尔却认为关于这个话题的谈论现在应该适可而止了，他的反应是愤怒和激动的。根据维尔纳·海森伯格所言："或许他（玻尔）认为，如果世界上所有的物理学家都坦言：我们没有在造原子弹！那才是我想要听到的话。但是在同一时刻，他感觉到那是一种十分不切实际的想法。在我的角色定位方面，几乎被认为是赞成希特勒的规划或愿望的……那么，许多优秀物理学家都已经去了美国，如此众多的科学界精英云集在那片土地上，其中所意味的是什么，美国人当然是能够理解到的。因而可以说，美国人如果不利用这个自我创造的优势来超越希特勒，那才真是不切实际的。我相信我已经就这个问题对玻尔提供了如此意义的反馈，同时我还有一个反应，那就是玻尔是正确的，联合世界范围内物理学家集体抵制原子武器的研发，实际上是脱离现实的。希特勒已经将这些杰出人才都驱赶到美国去了，所以，如果他们投身于原子弹的制造，那么他也是不会感到惊讶的。但同时我还产生了另一种感觉……如果我们造出了原子弹，我们将给世界带来一个非常之糟糕的改变……对所有同样可能发生的事情，我心存恐惧。"26
两人间的交谈戛然而止，但是，海森伯格的哥本哈根之旅却并未就此而画上句号。玻尔仍然第三次邀请了他。在玻尔的寓所里，海森伯格一如既往地在高谈阔论，还即兴演奏了钢琴，但是他们都在回避提及早先谈论过的那个话题，一次内容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弥补的伤害。
第二章 核反应堆试验 第79节：二、争权夺利和原料匮乏(1)
二、争权夺利和原料匮乏
1重水、离心机和回旋加速器
1940年9月底的一天，卡尔·维尔茨、保罗·哈特克和工程师埃哈德·舍普克（ErhardSchoepke）从奥斯陆（Oslo）的国防经济总部出发，前往位于留坎（Rjukan）附近的诺什克水电公司。哈特克提议，通过在那里建造一座附属工厂的办法提升重水产量。挪威人同意了，甚至还想增加投资，至于利益回报，他们希望签订一份关于重水供应的长期合同，这样的结果对双方而言也都是乐观其成的。1941年2月，诺什克水电公司证实，它们的设备在进行改造升级之后，到当年年底将可以为德国生产并输送1吨重水，从第二年开始，每年交付的重水量就可达到1.5吨。
当反应堆建造的理论问题似乎获得本质解决、重水生产的提升也已渐露头角的时候，唯一未见起色的就是同位素分离的进展。一个偶然机会使汉堡小组得到了帮助。1941年春，保罗·哈特克和威廉·格罗特聆听了基尔的物理学家汉斯·马丁（HansMartin）关于气体离心法的一次学术演讲，或许这个方法能够履行分离管所不能胜任的使命？迪布纳发出了关于制造一台离心机的合同。最初几次试验少有成功，然而这正是通往测试级数趋于成熟的漫长道路。在几封函件中，哈特克要求军械局给予他的试验工作以更多支持。可是，陆军军械局却即将从"铀项目"退出了。
这个情形也导致粒子加速器的建造工作陷于瘫痪。1941年6月，三套回旋加速器方案的实施任务交给了西门子公司。按计划，西门子公司要为格哈德·霍夫曼制造一台完整的回旋加速器，同时承担为博特和军械局各制造一个回旋加速器磁体的任务。磁体铸件部分由克虏伯公司（KruppGmbH）27提供，因为已经与邮政部签订了两个回旋加速器磁体的制造契约，预计克虏伯公司向西门子公司的交货时间要长达4年之久。
争执不下的回旋加速器后续方案于1941年11月27日被确定下来。这场在西门子大厦举行的讨论刚一开始，迪布纳便"迫不及待"地犯了个错误。他解释说，所涉及的回旋加速器后续计划方案超出了这项工程自身的协定范畴，军械局既无直接权利也不想拿出决策。西门子公司专业技术人员规定，应该首先制造两个小型磁体。为了避免在这个项目上的相互封锁，西门子公司希望在未来"只要有必要，该公司保留作为单独发言人的权利，对陆军军械局或帝国研究委员会施加必要的压力"。28因此，军械局在这个项目运营过程中仅居"次要合伙人"位置。但是，对于推动回旋加速器的建造，西门子公司也只有半分的热情，在古斯塔夫·赫兹的一份私人备忘录中有明确记载："我们的研究实验室对这个计划没有多少兴趣。"西门子公司和克虏伯公司的行为举止明显揭示，战争初期，"铀项目"在德国整个军备工业体系中并不占有重要地位。
2陆军军械局淡出前台
1941年的秋天行将落幕时，东线战局似乎依然是最后的胜利唾手可得，德军甚至已经制订了在红场（RedSquare）举行祝捷阅兵的方案。然而天有不测风云，冬季降临后，德国人便在遥远的莫斯科遭遇了首次重大军事挫败。12月7日，日本帝国袭击了珍珠港（PearlHarbor）的美国海军太平洋舰队，德国在4天后对美国宣战。苏联前线的受挫和美国的参战，从根本上改变了这场战争的战略态势。甚至到了那个时刻，德国产业界权势集团和国防军高级指挥阶层，依然寄希望于"闪击战"的速战速决。现在，被德意志帝国所忽视的、与持久战相适应的"战时经济"的"报复"事实开始显山露水了。帝国军备部部长弗里茨·托特（FritzTodt）意识到大难即将临头，他在数周时间里匆忙着手进行战时经济的改组，希特勒最终也同意实施这种转轨形式。对于工业生产和军备研究而言，这个转变是具有长期性和持久性的。从那时开始，在这个领域内，只有能够被指望在不久的将来可直接应用于军事作战的项目，才会获得予以扶持的认可。
1941年11月16日，为了讨论新的形势，埃里希·舒曼召集"铀俱乐部"领导成员到柏林开会。两年半的时间过去了，这帮科学家依然没有拿出可以应用的结果。
第二章 核反应堆试验 第80节：二、争权夺利和原料匮乏(2)
鉴于军事战略的转变，舒曼向陆军军械局局长埃米尔·莱布上将提议：军械局全面撤出"铀项目"。1942年2月初，莱布向威廉皇帝学会主席阿尔贝特·弗格勒通报了这个决定，在谈到核能量应用问题时他强调，事实上已经得出了一个"确定的结论"，当前必须要以新的方式进行编组，目标只有一个，就是在铀反应堆的建造完成后，能够制造设想中的"原子爆炸物"。
军械局的撤出使"铀项目"的前景问题必须要被提出来重新讨论了，决定走向的事情发生在1942年2月26日和6月4日举行的两次会议上。不难看出，这两次会议是"第三帝国璀璨群星"会聚一堂的辉煌场面：大厅的这一边，是簇拥着维尔纳·海森伯格的著名物理学家族群，他们希望集中进行基础研究，目标锁定在具有现实意义的核反应堆建造方面；会场的另一边，则聚集着库尔特·迪布纳和他那些哈雷大学的亲兵旧故。这些分属两个团队的精英学者，从表面看都是在为"铀项目"而工作，但在这群为数不能算少的物理学家中，却没有哪一位愿意放弃对自身兴趣的追求。在此期间，最重要的出席者登场亮相了，他就是刚接替军备部部长职务不久的阿尔贝特·施佩尔，他那不幸的前任弗里茨·托特因1942年2月初的一次意外而命赴黄泉。施佩尔是一名才华横溢的出色组织者，目前全权负责德国战时经济的改组工作。他之所以被挑选出掌帝国武器装备与军需品部（即军备部）29，在很大程度上是得益于与希特勒之间良好的私人友谊。
应帝国研究委员会之邀，一批来自科学界、武装部队和党卫队的代表出席了1942年2月26日的核物理学讨论会。会议以埃里希·舒曼的《作为武器的核物理学》的主题演讲作为开场白，随即，奥托·哈恩以《铀核裂变》为题作了介绍性学术报告。最主要的演讲者是维尔纳·海森伯格，他在演讲中简单扼要地介绍了有关从铀核裂变产生动力能源的基础理论问题。30海森伯格着重强调了铀-235获取的困难性，描述了反应堆的建造原理，以及通过反应堆内部铀的转化过程可能产生"第94号元素"——钚，"一部处于运转状态下的反应堆装置，同样有可能导致巨大能量威力的爆炸材料的生成"。31
海森伯格为什么要在大庭广众之下如此不加掩饰地提及"捷径"的存在呢？这是因为，他现在也无法再"隐藏"这两种元素被发现的事实了。陆军军械局已经对新的发现物有所了解，至少是库尔特·迪布纳和海因茨·波泽知道"捷径"的存在。回避第93号和第94号元素（即镎和钚）的存在，无疑将招致人们的猜疑，因此海森伯格便采取了这种铤而走险的策略。在聆听海森伯格演讲的这群高级听众中，基本上没有几个人能够完全领会他所解释的含义，即便是在场的物理学家，也不是所有人都了解天然铀的同位素铀-235与第94号元素钚之间的差异。军方又该如何评估这项研究的界定呢？海森伯格已经做出暗示，制造出一种威力超常的爆炸物是有可能的，但他又立即指出，这方面的技术难题尚未解决。至于所必需可裂变材料数量——"临界质量"——问题，海森伯格则避而不谈。32
第二章 核反应堆试验 第81节：二、争权夺利和原料匮乏(3)
会间休息时，争论在小范围内继续进行，他们在探讨是否应该加速"铀俱乐部"研究工作的进程，以便在战争方面能够取得持续的效果。普朗克、盖格、温克豪斯和其他人都说"不"，盖格更是认为"今后几年要在德国实现这个方案，事实上是没有可能性的"。33克劳修斯并不像上述各位那样的悲观，但是强调原料的经济代价是个需要注意的问题，他认为"军备部领导人不会同意中断当前的军备计划，转而对这个成功开发为时尚早且又无法预测目标日期的庞大计划予以青睐"。
就在物理学家们辩论得热火朝天时，空军元帅埃哈德·米尔希（ErhardMilch）踱步到海森伯格近旁，他以军人特有的直率态度请教授给出个直截了当的明确说法：能否在9个月之内制造出一种可以"决定战争的炸弹"？海森伯格也很痛快，坦言"这办不到"。元帅随即转身问站在一侧的瓦尔特·博特："您是否同意海森伯格教授刚才所说的？"34博特也肯定了海森伯格的答复。对于军方而言，看来实际的情形似乎已经是摸清楚了。尽管如此，这次讨论会还是给高层听众留下了印象，并且还显示出，现在对原子物理学产生兴趣的，不仅限于陆军指挥阶层，还有来自海军和空军的高级将领。"二月讨论会"之后，帝国邮政部也加入到"并列"的研究工作中。
被这次讨论会的结果弄得亢奋不已的还有帝国宣传部（ReichPropagandaMinistry）部长约瑟夫·戈培尔，他在日记中写下了这样的话："至今为止，原子研究领域出现了'井喷'般的繁荣兴旺，或许这方面的成果能够对我们前线的作战产生影响。在此呈现于眼前的是，如果战争长时间的持续，以一个可以期盼的战争进程为目标的这种极具毁灭性类型爆炸物的极少量部署，与在稍后作战中的某些荣誉之间存在着直接的关系。"35
在"二月讨论会"的筹备期，迪布纳和他的同事接到汇总研究情况的任务，他为与会者奉献了一份长达144页纸的报告。在附录中，列出了来自多个方面参与"铀俱乐部"研究工作的全部22个研究机构名单，以及到目前为止关于137件秘密报告的总体评论。这份文件所展示的内容与舒曼的怀疑论观点形成鲜明对照。陆军军械局秘密报告序言部分明确写道："对于一种铀元素能量源的开发将是可能的。根据当前形势，通过原料获取问题，所谓铀反应堆工作的具体操作速度和步骤在本质上已被确定。"随后，报告对反应堆内部链式反应以及自激反应做了解释，后者被描述为"一种极其高效能的炸药"。"今天，第一步的任务基本上可以被认为已获得实验室解决，第二步的任务是提出一个大致上能够被实现的环境条件，除了一些仍然存在疑问的事情"。36所以，迪布纳经过充分考虑后认为，在可预知时间内建造一座重水反应堆是能够办到的，同时他也将其视为原子弹制造的可能性。仅在几周前，在英国和美国的物理学家之间也形成了同样看法。
第二章 核反应堆试验 第82节：二、争权夺利和原料匮乏(4)
科学家们假设，使用5吨金属铀和5吨重水，就能够在一座试验性反应堆内部成功实现一个持续的链式反应，尔后，库尔特·迪布纳明确了下列步骤："第一，反应堆要朝着成为一种在技术层面有应用价值设备的方向发展；第二，关于反应堆在技术层面——特别是军事技术层面——应用；第三，铀炸弹的制造……实现第三项任务，需要一台大型同位素分离装置，或者从反应堆中实现第94号元素的大批量成功分离。至于对此前景的估计尚无法预测。"37但是，迪布纳报告所阐述看法是否能获得陆军军械局的进一步支持呢？前景却显示出一种不吉利的预兆。鉴于恰好在一个月之前，埃里希·舒曼在通信中声明，已经做出了关于"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价值"的决定，一个在成果方面如被评估为"尚无法预测"的方案，就要冒撤销项目的风险。因此，迪布纳报告结论的重点有考虑不周之处。最终的决定性事实是，一个围绕库尔特·迪布纳左右的"乐天派院外活动集团"遭到了失败，所以他的研究报告也无果而终。
1942年6月4日的举行的第二次讨论会，实际上是一场"铀俱乐部"物理学家与德国军方高级领导人的"现场对话会"，其重要性非同寻常。在应邀出席者中，除了德国第一流物理学家外，还有帝国部长阿尔贝特·施佩尔、部长的"铀项目"事务代表卡尔-奥托·绍尔（Karl-OttoSaur）、国内驻防军司令弗里德里希·弗罗姆（FreidrichFromm）陆军上将、埃哈德·米尔希空军元帅、卡尔·威策尔海军上将以及陆军军械局局长埃米尔·莱布陆军上将。
讨论会由威廉皇帝学会主席阿尔贝特·弗格勒和学会秘书长恩斯特·特尔朔（ErnstTelschow）轮流主持。随着开会日期逐渐临近，气氛也愈发紧张。自1942年春天以来，英国皇家空军（RoyalAirForce）对德国城市展开了猛烈空袭行动，陷于疯狂状态的希特勒正在策划报复性反击，空军高层处于重压之下，米尔希也在考察用某种炸弹攻击纽约计划的可行性问题。结果当然是清楚的，当时的德国空军并不拥有可连续飞行如此遥远航程的作战飞机。在稍后的1944年秋季，这种打击纽约的设想又再一次被拿出来宣扬。
正如埃里希·施奈德（ErichSchneider）中将在战后强调的，军方期盼科学家能制造出一种有效武器。海森伯格恰当地估计了这种总体情绪，他明白，他不能回避这种期盼情绪所形成的压力。直至今日，海森伯格的谈话都被长期忽略了，38而当我们在莫斯科从一份档案卷宗里发现这些谈话正本时，所感到的是更多的惊奇。39
第二章 核反应堆试验 第83节：二、争权夺利和原料匮乏(5)
海森伯格首先重复了他于2月间已提出的论据，强调一台回旋加速器的必要性，并且为同位素分离请求更多的财政拨款，而接下来的一段话，则在听众间引起了轰动效应："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，基于通过冯·魏茨泽克的方法所揭示的，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。"言及此处，海森伯格却立刻刹住了话头，转而将他陈述的兴趣点转移到了铀反应堆的建造问题："即使这样的事情在可预见未来时段内没有发生，但它却开启了一个在基础应用领域几乎可以说是无限的空间。我正在考虑关于制造用氢燃料驱动的汽车的问题，最终甚至可制造具有极大航行半径的远程飞机，而且在'铀锅炉'里所得到的放射性物质的多种应用，符合于对许多技术和科学难题的解决。就巨大能量提取而言，从一个这样的'锅炉'内所能够释放出的能量值，大约相当于最具性能回旋加速器所产生能量值的万倍，从而也能够生产一个在数量上与你们所希望一样多的人造放射性材料。
对于这样一种'锅炉'的技术开发，耗费时间是不可避免的，更进一步发展取决于原料的获得问题，尤其是要取决于重水的生产。除了原料难题之外，大量的科学研发工作也尚待完成，甚至当这种研发工作的困难已经被充分估计到的时候，实际工作也必须要抓紧落实。在这里，今后要不了几年，一个最具价值的技术工艺新领域将会被开发出来。"40
海森伯格接下来阐述了"铀项目"的潜在价值："因为我们得知，在美国，许多拥有顶级配置设备的实验室，已经在为解决这个问题而进入工作状态，所以我们德国必须全力以赴、倾力追赶，不能在这个领域被别人抛在后面。必须要计算可能的完成时间，即使考虑到这个项目的研发将是一个旷日持久的漫长过程。如果我们与美国之间的战争还要持续数年，那么核能量的技术利用，有朝一日将扮演一个决定战争结局的角色，而这种技术成果的出场形式将是突如其来的、令人猝不及防的。"海森伯格希望得到确信，军方将继续对"铀项目"提供资金支持以及免除科学家战时服役的义务。他的演说主题逐渐向着作为近期目标的、建造一座以生产工业能源为目的的反应堆方面过渡，这是一个他在"二月讨论会"曾追求过的大胆策略的延续。然而在这个时段内，迪布纳研究报告却已经可应用于实际操作。
保留在出席这次讨论会大多数人记忆中的，是埃哈德·米尔希和维尔纳·海森伯格之间一段现场对话，空军元帅希望搞清楚，能够摧毁一座大城市的炸弹到底有多大？海森伯格用手势做了个生动比喻："也就和菠萝差不多。"41
第二章 核反应堆试验 第84节：二、争权夺利和原料匮乏(6)
当海森伯格注意到军方人员脸上浮现出一种喜形于色的亢奋表情时，便立即试图阻止这种欢快情绪的感染蔓延。他强调，关于造出这种炸弹需要多少时间的问题，我们无法给出确切的答案。在最近的将来这段时间里，我们的目标还是应该集中于建造一座反应堆。
关于将反应堆的建造应该列为优先解决问题的主张，某些人表示了异议并对海森伯格提出指摘。海森伯格认为，试验性反应堆的建造就如同是一个"远期项目"，在反应堆可投入运行、抑或不能运行之前，任何关于武器的谈论都是没有必要的。这样的考虑是正确的，"铀项目"被保持在基础研究范畴之内。
直到今天为止，"菠萝比喻"都是引发论战的诱因。对于维尔纳·海森伯格的信徒而言，有一点是明显的，通过1941～1942年这段时间的反复计算，他已经得出了一颗原子弹所必需具备的临界质量概略值。卡尔·维尔茨在他的回忆录中对此有所暗示，42在陆军军械局1942年2月的报告中亦包括对这个观点的意见。军械局报告写道，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"。43从上下文所显示内容看，在这一点上，报告作者所指应被归诸于钚元素。顺便说一句，关于这个数量值的估计，德国人与英国和美国的科学家几乎没有多少差异。
战后，曾为海军工作的物理学家奥托·哈克塞尔也指出，对于他和他的同事而言，计算出"临界质量"并非是复杂难解之事："从博特和海森伯格的考虑，我们可以毫无困难地推断出，一个多大尺寸的铀球型体，才能够使快中子链式反应保持连续不中断的状态，以达到制造提取纯铀-235或浓缩合成物的目的。"然而，他立即对这个引人注目的陈述进行了修饰："无论如何，限制这样一个估计应该是被预先考虑到的，因为对于这个意图的实现所必要的、根据实验结论所做出的价值评估，并没有被确切掌握。"44
通过对比，海森伯格的批评者谈及他在1945年夏天所发表的评论，那恰好是听到原子弹在广岛投掷的消息之后。海森伯格表示，对于铀炸弹而言，几吨纯铀-235是完全必需的。对此感到惊讶的奥托·哈恩后来向他发问："为什么你原来总是对我说，要做成某件事，必不可少的是拥有50千克铀-235，而现在，你却又说得需要2吨呢？"45
海森伯格虽并不想马上就承认是自己出了错，却也还是勉强做出了让步，说从那时到现在，他依然没有计算出所需要的确切数量值。随后一周内，海森伯格在解决这个问题的雄心驱使下，计算出了正确的答案。他弄清楚了，原子弹的物理学"是非常简单的，它是一个工业的问题"。46
第二章 核反应堆试验 第85节：二、争权夺利和原料匮乏(7)
我们这里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了足以触发链式反应的必需材料数量值——"临界质量"，这是真实的吗？如果这个说法是正确的，那么由于做出一个道德层面的决定而使海森伯格得以保全自身的，就是他的误解而非他的良心。无论如何，现在是可以将海森伯格的"临界质量"计算值与哈恩所反复提及的"仅几千克铀-235"做一个对比的。以日本、德国、苏联、英国和美国的原子能计划预备阶段工作为研究内容的物理学家穆罕默德·纳斯齐（MohamedElNaschie）得出一个结论，在确定"临界质量"和"火炮型"炸弹理论设计方面，并不存在真正的理论难题，给原子项目造成屏障的，并非是理论问题，而是可利用的技术资源。
还是让我们回到发生在1942年6月的事情上来吧。阿尔贝特·施佩尔想要知道的是，一个"失控的链式反应"是否就意味着可以毁灭整个世界？在第三帝国政治领导层，这样的恐惧心理是普遍存在的，托特就曾与希特勒讨论过原子链式反应就意味着世界末日的可能性。就此问题，海森伯格没有给出明确的回答。这种对军方和施佩尔的询问几乎是难以理解的推托回避，所收到的效果则是清醒和冷静。讨论会结束之后，这个痕迹变得愈发的深刻了。当施佩尔向海森伯格和冯·魏茨泽克问及，若使他们的实验研究得以持续所需资金投入是多少时，两位物理学家却给出了一个让施佩尔部长感到少得可笑的总额：4万帝国马克。仅莱比锡反应堆试验一项工作所需费用就已经超过了这个数目。47几乎没有任何的怀疑，在"六月讨论会"上，维尔纳·海森伯格是能够赢得军方和工业界的支持的，那也是他所需要的，但是他却不具备把握住这次机会的有利条件。
3邮政部长"铩羽而归"
邮政部长奥尼佐格对希特勒的亲密表现，让"铀俱乐部"主要科学家疑云顿生。在他们看来，这位部长阁下简直就是跑到一个他什么都不懂的业务范围里来多管闲事。就回旋加速器和高压电发生装置的建造而言，帝国邮政部鲁莽闯入核物理学研究领域无疑是乱上加乱。奥尼佐格懂得，建造计划方面得要邀请"托特组织"48出面，还确保了帝国航空部对他的计划的支持。1941年10月8日，赫尔曼·戈林（HermannGoring）正式授予帝国邮政部一份被称为"核物理研究领域工作"最高优先权的"承办合同"。作为回报，航空部负责确定在此期间的研究管理事务并获得邮政部方面的研究结果通报。
同位素分离是邮政部小组研究焦点所在。1941年11月，维尔纳·海森伯格放下身段，亲自造访冯·阿登的实验室。14天后，奥托·哈恩也跑来转了一圈。冯·阿登曾向两位可敬的同僚垂询"造出一颗炸弹到底需要多少铀-235"？他得到的回答是："很少，只要很少的几千克。"49
第二章 核反应堆试验 第86节：二、争权夺利和原料匮乏(8)
对于冯·阿登的"磨粉机"而言，答案就如同"谷物"。他已经就建造电磁质量同位素分离器进行了数月的工作，他深信在德国大电气公司有力支持下，他是能够提取出"很少几千克铀-235"的。可能是鉴于海森伯格的建议，冯·魏茨泽克在几周之后也登门拜访了冯·阿登。冯·魏茨泽克向他透露，海森伯格已经确信，所谓的"原子炸弹"是造不出来的。由于伴随着链式反应发生过程温度的持续升高，导致铀-235原料物质的有效横截面不断收缩递减，而这个过程又使中子生成量同步递减，结果就是反应最终停止。如果拿冯·魏茨泽克在这里对冯·阿登所做的解释，与尼尔斯·玻尔曾于30年代晚期对此给出的分析进行一番比较，可以发现并没有什么差异之处，但问题在于，冯·魏茨泽克和"铀俱乐部"其他成员在很久以前就知道，玻尔是错的。
然而，冯·阿登也同样知道这些吗？他在回忆录中所持观点认为，冯·魏茨泽克和海森伯格在这一点上实际是错的，其导致的后果就是德国原子研究以失败而告终。这次谈话发生之后，冯·阿登甚至失去了对核子研究的兴趣。这个故事是围绕着德国核研究的许多传闻轶事之一。1942年春，冯·阿登的雄心大概是受到了伤害，他没有任何能够拿得出手的研究成果，可以说是一无所成。奥尼佐格对这个局面很是关注，他参加至关重要的会议都注意要向冯·阿登通报。不管怎样，在这段时间内，从表面上观察并找不出冯·阿登研究所对核物理问题兴趣减弱的迹象。
核研究继续作为他的研究所发展的中心项目。1942年春天，帝国邮政部研究会主席与冯·阿登达成了一项附加协议，内容是关于委托他的研究所开展同位素分离的密约。研究会主席所持理由依据是，"美国人"已经明显地"在这个领域超出德国很多"。50如果在这个重要战争课题上有任何的拖欠，将导致的后果是难以预料的。
依照冯·阿登自己的观点，他集中搞同位素分离是不合逻辑的，因为他在反应堆理论方面的知识过于缺乏，以至于难以使这个问题得到圆满解决。1942年4月，他写了一份关于电磁质量同位素分离器建造问题的研究报告。奥尼佐格手持冯·阿登的报告，想以此作为推动邮政部同位素分离研究的契机，他希望借觐见希特勒的机会说服元首，对核物理研究提供更加强有力的紧急支持。1942年6月9日，威廉·奥尼佐格出现在帝国总理府，此前一天正是他的七十大寿。希特勒非常亲切友善，奥尼佐格尝试着催促元首对原子研究提供支持。但是让他始料不及的是，希特勒的反应却一下子变得冷谈了，只见元首转过身去，面对在场的军队将领，用一种嘲讽的口气说："瞧，诸位瞧啊！先生们，我的邮政部长今天告诉我，我们已经拥有神奇武器啦！"被希特勒挖苦奚落了一番的奥尼佐格顿时语塞。
第二章 核反应堆试验 第87节：二、争权夺利和原料匮乏(9)
奥尼佐格的努力失败了，他所得到的与他希望得到的简直就是天壤有别。是不是希特勒获知了6月4日讨论会在这个问题上的结论呢？不管怎样，威廉·奥尼佐格，这个不识时务的人在不合时宜的时间进行了一次错误的冒昧尝试。几乎就在希特勒拒绝了他的邮政部长原子项目方案的同时，海森伯格和德佩尔的莱比锡实验堆模型-Ⅳ（L-Ⅳ）测试首次显示了中子增殖现象。
希特勒对"铀项目"持不屑一顾态度的消息被流传散播到各个角落。马克斯·普朗克、汉斯·温克豪斯和埃里希·舒曼聚在一起讨论铀研究的未来走向,温克豪斯在报告了奥尼佐格如"自九天直落五洋"般的彻底失败的同时也看明白了一点，那就是今后希特勒将只会批准那些几乎可以立即收到实际效果的研究计划。"他了解到，尽管与这件事没有职务上的关系，邮政部长奥尼佐格博士已经对核物理学研究群体的实验室成就有所认识，并且是作为他们的代言人，在听取参与原子研究的人员意见之后去接近希特勒的，这其中也包括了空军元帅米尔希在那次讨论会上的探询。希特勒仅会支持未来一年之内能发挥实际作用的计划。"51
温克豪斯建议，除了唯一的"医用同位素研究"之外，从现在起不要再提什么"铀项目"了，马克斯·普朗克并不同意这种说法，他认为"在政府对项目研究同意提供财力资助之前，尤其不要表现出悲观倾向，因为通过测量到的中子增殖现象，展示了核能量释放已成为具有可能性的领域，使那些正在从事核物理学研究的科学家得以继续解决面临难题的更多资金是会有的。考虑到使这些已经展开的、必不可少的研究工作在和平时期能够维持延续，我们的研究线索不应该中断，这也是为了那时的德国。但是他（普朗克）警告说，对于在战争中要收到效果的计划是不可做出承诺的，这明显是个非常困难的技术问题，因为研究人员不应该被任何程度上的最终期限所禁锢"。52
谈话结束之后，舒曼再次证实了他将"铀项目"交由帝国研究委员会处理的决定。回首往昔，埃里希·巴格解释道："舒曼不相信……科学家所从事的核物理学试验能够独立进行，这也是为什么对希特勒有所隐瞒。当然，这并不是说他有将'神奇武器'扣在自己手里不交给希特勒的意图，而是因为这种武器总共也不会有几件。"53
直到库尔特·迪布纳被解除了类似威廉皇帝物理研究所"当家人"职务时为止，他上任之初就存在的一个难题依然未得解决。遥想当年之事，迪布纳为陆军军械局从"铀项目"撤出而感到扼腕痛惜："这项研究工作只有在陆军总司令部的统辖之下，才可能具备必要的规模和实现的速度。"54
第二章 核反应堆试验 第88节：二、争权夺利和原料匮乏(10)
1942年6月23日，施佩尔在与希特勒会面时递交了一份简短报告。他曾与几位首席物理学家谈及希特勒与奥尼佐格的交谈，并阐述了他本人的意见，从施佩尔的言谈话语中，看不到高层首脑发出原子研究必须被提升至一个大规模工业项目级别的信号。
"铀项目"没有被界定为"战争关键"层级。尽管如此，海森伯格及其同事的初衷还是得以维持，并且从不宽裕的资金储备中得到更多拨款，甚至还获得了数额较大的预算。阿尔贝特·施佩尔部长将"铀俱乐部"个别研究计划界定为享有"头等优先权"。
奥尼佐格在同希特勒谈话之后，照例把情况告知了冯·阿登，并说从此之后将在他的部门框架内为原子研究提供最佳质量的帮助。但是，奥尼佐格这个决定却没能持续多久。1942年9月初，经过一段时间的养精蓄锐，帝国邮政部长结束休假回到柏林。党卫队少将贝格尔在给希姆莱的信中写道："鉴于如下理由，奥尼佐格迫切希望与希特勒进行一次面谈：据他观察，这段时间美国已聚集了所有物理学和化学领域的专家教授，目的是为了推动特别事业的向前进展。他愿意向希特勒报告这方面的情况。"55自从6月的那次见面之后，1942年10月3日，奥尼佐格再次受到希特勒的接待，但是，希特勒对核物理学所持的怀疑态度一如既往，似乎没有丝毫减少的迹象。
奥尼佐格没有放弃。1943年春，邮政部长出面做东，邀请几位"铀俱乐部"科学家到他的部里叙谈，哈恩和海森伯格对在场军政界高级官员做了介绍性发言，听众包括施佩尔和国防军最高统帅部参谋长威廉·凯特尔（WilhelmKeitel）陆军元帅。与会者之一、海军参谋部科研事务负责人汉斯·梅克尔（HansMeckel）详细描述了当时的情况：海森伯格提及尚有少数几个待解决的研究问题，但他希望在一到两年之内，开发出蕴含着到目前为止不为人所知的爆炸威力的炸弹。56假如梅克尔的记忆是准确的，海森伯格随后似乎是重复了他那众所周知的论点，但依然是没有具体的时间表。所以，在他谈话中涉及的可能时间部分，还是被放在一座试验性反应堆获得成功的结果之后。
4帝国研究委员会接管"铀项目"
1942年7月1日，陆军军械局与威廉皇帝学会之间所达成的协议宣布正式撤销，威廉皇帝物理研究所再次回归威廉皇帝学会名下。在此之前的几个月，今后应该由谁来做领导的问题已经被提出来讨论了。埃里希·舒曼曾向瓦尔特·博特示出好意，称他是"众望所归的第一候选人"。几个星期之后，从奥托·哈恩、马克斯·冯·劳厄和保罗·哈特克那边传来了拒绝接受舒曼提议的信息，作为维尔纳·海森伯格的利益代言人，他们向威廉皇帝学会秘书长提出动议，认为这位诺贝尔奖桂冠佩戴者有充分的理由担任威廉皇帝物理研究所领导职务，此外，海森伯格自1940年起就已经在这个研究所工作了。经过进一步幕后交易所做出的决定是支持海森伯格。
第二章 核反应堆试验 第89节：二、争权夺利和原料匮乏(11)
在第二项重要人事任命问题上，威廉皇帝学会便不能再起主导作用了，因为涉及到"铀俱乐部"的主管部门。陆军军械局的退出使"铀项目"被移交给帝国研究委员会，亚伯拉罕·埃绍是被讨论的新领导人选。海森伯格虽不赞成这个提议，但想要阻止也是无能为力。在以后的几个月中，埃绍和海森伯格之间的关系始终为一种恶劣气氛所笼罩。
埃绍起草了一份严谨的工作纲要，他将下一步的目标锁定在试验性反应堆测试效率指标改进方面，"考虑到当前的试验状况和长远的成效问题，我以为，与此前带有强制性的狭窄目标要求相比较，或许可以在尽可能的理性层面实现既定测试任务。"57这样不会造成更多的失控。不管怎么说，埃绍在反应堆试验方面构建了值得注目的推进模式。1942年，在莱比锡和戈托夫两地的反应堆试验过程中出了几件事。
莱比锡实验堆模型-Ⅳ的测试结果比此前历次的都要好,与中子源发射的供应中子数量相比，在反应堆内表面上形成了更多的中子堆积。罗伯特·德佩尔认为中子增殖率已达13%，如此可以说实现了技术上的突破。但是由于发生了意外事件，此次反应堆装置测试的系列测量工作依然没有得到结论。德佩尔后来证实，1942年6月23日那天，从已经被浸入一个水槽的反应堆球形体上冒出一串水泡。水泡含有氢的成分，水是透过球形体外壳渗入反应堆内部的，随即便与铀金属颗粒物发生化学反应，产生了极易爆炸的氢气气体。可以肯定，反应堆球形体的某个位置出现了泄漏。
事有凑巧，海森伯格恰逢此时来到了实验室，德佩尔告诉他现场局面已经控制住了，于是海森伯格粗略看了一下便离开了。德佩尔稍后返回实验室，那里的反应堆的还是炽热的。为防止发生火灾，几名实验人员正在想方设法将反应堆球形体模型从水槽中给提起来，但为时晚矣。此时，只听得从水槽里传出一阵明显的噪声，并且越来越大，很快就变成震耳欲聋的轰隆声。所有在场的人都顾不上多想了，掉过头来拔腿就跑，就在科学家们不顾一切地从房门内向外窜出的瞬间，一声巨响轰然爆发：试验性反应堆爆炸了。燃烧的铀颗粒在霎那间便四面喷射、八方飞溅，随即燃起的熊熊大火吞咽了已被炸成一堆"散件"的反应堆残骸，实验室在烈焰中化为一片灰烬。金属铀被熔化了，大量的重水也毁掉了。这个事故所导致的直接后果就是颗粒状的铀氧化物被抛弃出局，从今往后可以使用的原料只有固体铀了。
1942年6月23日发生在莱比锡的实验室火灾，实际上标志着一个转折点的出现，因为直到那时为止，德佩尔和海森伯格第一次使试验性反应堆测试进入到运行状态，他们通过莱比锡实验堆模型-Ⅳ测试实现了一个突破。然而，火灾和原料损失又将他们送回到起始点。这次事故，是成功的莱比锡反应堆测试工作一个明显的终结符号，海森伯格也举家从莱比锡迁往柏林。自从担任威廉皇帝物理研究所"相当于所长"的职务后，海森伯格更进一步的反应堆试验工作也将移到柏林进行。

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