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在长崎思考科学的善与恶
2018年12月06日  作者:赵肖荣   编辑:chunchun   审核:刘纯  版面:B2

  2018年7月23日,我乘坐邮轮从上海至长崎旅行。24日黄昏,邮轮抵达长崎。在长崎港不远处的哥拉巴旧宅上远眺,黄昏的港口,温柔宁静,像依偎在大海母亲怀抱的婴儿。海岸边,起伏的山峦,依偎的建筑,都被夕阳的余晖勾勒出柔和的轮廓来。身后的哥拉巴公园,是明治时代工业革命的文化遗产,也是东西文化合璧的杰作。别出心裁的园艺,是中国文化的遗存,而各种西式建筑,以及《蝴蝶夫人》女主角三浦环和作曲者普契尼像等,又是西方现代文明的标志。

  我的思绪被黄昏时分长崎的景象带回到73年前,1945年的8月9日,一枚绰号“胖子”的原子弹在长崎浦上川三菱兵工厂附近500米高空爆炸。腾空而起的蘑菇云像一头巨兽,将整个城市的生命活力裹挟而去,留下废墟、瓦砾、灰烬、伤残和死亡……而这一切是拜科学所赐!

哥拉巴公园普契尼像

从理论发现到夺命竞赛

  1945年8月6日和8月9日,绰号“小男孩”和“胖子”的原子弹肆虐了广岛和长崎,当原子弹在城市上空爆炸,爆炸点附近的居民和建筑瞬间在数万亿度的高温中化为气体,稍远点的地方,建筑被摧毁,数万人当场死亡或失踪,街道、河流,尸横遍野,幸存者流离失所……这种人间地狱般的惨状让世人从原子弹的威力中惊醒,但那时,人们还没有意识到,因核辐射死亡或罹患慢性疾病的人,在以后的漫长岁月中要加倍承受痛苦,更没有意识到,原子弹的问世对世界会有怎样的改变!

  原子弹既是上个世纪物理学革命带来的杰作,也是第二次世界大战催生的产物。它的问世,经历了性质完全不同的两个阶段:一是人类数千年探索原子本质、纯理论积累的阶段;一是以战争实力角逐为动机,在核裂变的理论基础上,短短数年间实现并运用核武力的过程。

  人类对原子的探索可追溯到古希腊。在哲学家德谟克利特提出“浑然一体不可分割”的原子概念后,很长一段时间,原子概念都停留在哲学层面。18世纪后,原子开始了它步履蹒跚的科学之旅。英国的卡文迪和法国的拉瓦锡发现物质由一些基本元素构成,复兴了原子的概念。19世纪初,英国的道尔顿证实了原子的存在,60年代,俄国的门捷列夫编制了元素周期表,认为所有的物质都由原子构成,原子不可分。

  有关原子的理论发展在19世纪末20世纪初可谓狂飙突进,继1895年德国物理学家伦琴发现了“X射线”,1896年法国物理学家克勒尔发现铀盐的放射性,居里夫人又相继发现了钍元素、钚元素和镭元素。放射性的发现促使科学家去探索原子内部的结构,1902年英国物理学家卢瑟福提出他的行星原子模型。1913年丹麦物理学家玻尔提出电子在原子内部随着能量的不同一层一层分布的,越往里,能量越大,放射性现象是原子内部自行衰变造成的。

  同一时期,科学家在利用粒子轰击原子研究放射性的过程中研制了“回旋加速器”,并发现了中子。中子的发现以及人工放射性的获得,加速了科学家对原子分裂的发现。1938年德国物理学家哈恩发现,用慢中子照射铀 235 原子核时,铀原子核会裂变成两个更轻的原子核。

  哈恩把这个发现告诉了因战争流亡到瑞典诺贝尔物理研究所的前同事迈特纳,希望她能够做一些计算,并找出这一现象的原因。迈特纳和外甥弗里施经过长时间的计算和研究,对哈恩的发现做出了圆满的理论解释。她们的文章《中子导致的铀裂体:一种新的核反应》发表于1939年2月11日英国的《自然》杂志。迈特纳和弗里施不仅证实了原子核的分裂,还根据爱因斯坦的质能公式,计算出物质的部分质量转换成巨大能量的可能性。很快,人类对原子的认识发展到了前所未有的新高度。原子核分裂过程发生的质量亏损所释放的能量,比相同质量的化学反应要大几百万倍。根据轻原子核中质子和中子数几乎相等的情况,可以推测,在重原子核裂变为轻原子核的过程中,将释放出多余的中子。这就意味着,如果原子核的数量足够多,重元素的体积和重量足够大,那么裂变放出的次级中子,就有可能引发临近的原子核进一步裂变,这个过程将会不断地持续下去,这一过程正是制造原子弹最直接的理论基础,即“链式反应”。
 



莉泽·迈特纳 奥地利-瑞典原子物理学家


  核裂变理论立即引起物理学界的敏锐嗅觉,各国物理学界纷纷向政界提议,研究设计制造核武器的可能性。1939年9月,德国成立了“铀俱乐部”,为希特勒制造大规模杀伤性武器进行准备工作,物理学家海森堡、冯·魏扎克等都被召入这个俱乐部。

  与此同时,日本军界也已注意到核裂变的巨大军事潜力。在东条英机等人指示下,1941年5月成立了由著名核物理学家仁科芳雄负责讨论研制铀弹的专门机构。与此同时,日本海军也启动了原子弹的研究工作。

  也许是上帝格外眷顾人类,就在法西斯国家着手制造原子弹时,一则德国纳粹封锁捷克斯洛伐克铀矿的消息,传到美国物理学家的西拉德耳中。他找到爱因斯坦,提议由他起草、爱因斯坦签名,给罗斯福总统致信,建议美国尽快研制原子弹:

  “这一新的发现也可以用于制造炸弹,这是一种威力极大的新型炸弹,如果用船载着一枚这样的炸弹去轰炸一个港口,就可以完全摧毁整个港口连同它周围的部分地区……

  我了解到,德国已经接管了捷克斯洛伐克的铀矿,停止了那里铀矿的出口。可以理解,为什么德国这么早采取先发制人的行动。”

  这封信直接催生了美国的曼哈顿计划。很快,英国放弃了自己的MAUD原子计划,加入到美国的曼哈顿计划中。同盟国和法西斯之间,展开了一场以制造原子弹为目标的夺命竞赛。

在文明与复仇之间

  1942年重组的曼哈顿计划有两个目的:一是制造出实用的原子弹,二是赶在德国之前造出原子弹。1942年6月,美国军事委员会全权负责曼哈顿计划,由时任美国陆军工程兵团建设部副主任格罗夫斯负责,原子科学家奥本海默担任原子弹研制设计的总负责人。1945年7月16日,代号为“三一”的原子弹在新墨西哥州阿拉莫哥多试爆成功,整个工程动用了约10万名科技人员和工人,耗资达20多亿美元。美国对曼哈顿计划保密之严,据说从头至尾,只有12个人知道。

  原本,在这场夺命竞赛中,德国是具有优势的。德国铀矿丰富,制造业发达,原子物理学起步早。但是,在二战时,一大批优秀的科学家遭受迫害流亡至美国,勒纳、斯塔克等纳粹科学家对政府的决策起着很大的作用。纳粹政府的组织较为混乱,对核技术又缺乏足够的认识,最后延误了时机。总之,我们应该庆幸,德国输掉了这场比赛!日本曾向德国请求支援铀进行试验,1943年底德国运往日本的铀矿潜艇,在马六甲海峡被美军击沉。1945年日本原子弹研制计划的“仁方案”实验室和铀同位素分离器等也被美军炸毁。即使没有上述事件的发生,根据仁科芳雄等人的预计,以日本当时的实力,要想制造出原子弹至少需要10年,只能“望核兴叹”。

  1945年7月,曼哈顿计划大功告成。对美国来说,魔鬼已经装在瓶子中了,要不要放出来呢?在原子弹试爆前,罗斯福总统突发脑溢血逝世,对日本是否使用原子弹的决定权是杜鲁门总统。当时,德意法西斯已经投降,欧洲战事已经结束。而日本仍不肯接受波茨坦公告提出的无条件投降。日本军国主义者和法西斯狂热分子甚至不惜牺牲本国2500万人的生命,在本土同美国决一死战。对美国来说,要么投下原子弹,摧毁日本的抵抗意志;要么牺牲50万同盟军进攻日本本土。由于一颗原子弹的TNT当量达到20000吨,杀伤力巨大,一些科学家联名起草了《弗兰克报告》,建议不要使用原子弹,起到威慑作用即可:

  “核弹,作为某个国家的独有的武器,仅能保几年的秘密,如果不能采取措施,在国家间对核爆炸物建立有效的控制,那么就会导致一场核竞赛。”

  《弗兰克报告》的倡议遭到了拒绝后,美国组成了一个临时委员会,专门讨论是否对日使用原子弹,委员会最终做出了了尽快向日本使用原子弹的建议。

  美国人最终表决使用原子弹,还有另外一层用意,即遏制苏联在欧洲和亚洲的势力,这也为二战后的冷战埋下了祸根。杜鲁门总统于1945年8月2日发出了攻击命令。8月6日和8月9日,绰号为“小男孩”和“胖子”的原子弹,投掷在广岛和长崎上空。原子弹,这一人类文明的产物,一经问世,便以复仇者的身份,完成了自己的历史使命。

遭受核爆炸后长崎上空的蘑菇云

是非善恶的争议

  广岛和长崎被原子弹肆虐之后,当天死亡人数分别为4.5万和2.2万,当年死亡人数为6.4万和3.9万,这一数字在最近的官方统计为25和14万。算上当天负伤、核辐射致残以及罹患慢性疾病的人数,伤亡率要远远高于一些统计数字。

  原子弹的袭击,苏联的参战,迫使日本天皇在8月15日发布终战诏书。对受害国人民来说,长长地舒了一口气。经典画面《胜利之吻》代表了当时的气氛。当天,在庆祝胜利的活动中,一名水兵在时代广场的欢庆活动中亲吻了身旁的一名陌生的女郎,这一感人的瞬间被《生活》杂志的摄影师阿尔弗雷德·艾森施泰特记录了下来。

胜利日之吻
 

  而当初敦促政府制造原子弹、投身于原子弹研制的科学家们,却受到了长久内疚的折磨。奥本海默在见到杜鲁门总统后失声痛哭,说“我们的双手沾满了献血。”爱因斯坦后来说:“写信向罗斯福建议研制原子弹,是我一生最大的错误和遗憾。”参加B-29战斗机投弹任务的比汉说:“但愿我是世界上最后一个投原子弹的人。”……

  对于投掷原子弹,杜鲁门说“对付日本的兽行,只有用野兽的方式。”用中国人的话表述是“以其人之道还治其人之身”。广岛和长崎是地球上永久裸露的伤疤。可是,日本光是南京大屠杀就屠戮了30万中国人。德意日法西斯一手制造的战争,全世界先后有60多个国家和地区卷入,几千万人丧生……昔日凶残如豺狼虎豹的日本帝国,在原子弹面前,也只像一个肥皂泡,轻轻一戳就崩塌了。

  在长崎逗留一些时光后,我于夜间12点时分返回邮轮。夜晚的长崎,灯火璀璨,美若梦幻。70多年过去,长崎不仅恢复了勃勃生机,还为世界禁核事业做出自己独特的贡献,感叹长崎人振作的勇气和复兴的力量!

  原子弹能够终止战争,也能够终结文明,终结历史,这是摆在人类面前的一个巨大的悖论。科学在求真的维度之上,需要思考善与恶的价值维度!

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