愛因斯坦傳(76)_學達書庫

七六

　　可是，E＝MC2卻有著理論上的真實性。原子能的釋放是建立在由於把相對論運用到原子核物理學而發現的規律上。在原子核物理學中，實驗研究表明，原子核的質量小於所有組成這個核的粒子（質子和中子）的質量的總和。同核子質量之和相比核的質量的這種虧損，在原子物理學中根據愛因斯坦發現的質能關係式得到了解釋。在各種不同的核內，粒子就像以各種不同的緻密性被裝進去似的；為了把粒子和其餘的粒子分開，需要不同的能量。在元素週期表上的一種元素向另一種元素過渡的時候，核內的粒子的結合就能發生變化。根據愛因斯坦關係式，質量的不同和能量的不同是一致的；核的質量或多或少地都小於構成核的粒子質量之和的精確值。

　　一種核轉變為另一種核——重核分裂或輕核結合為較重的核——引起裝填「緻密性」的變化。在這類反應中得到的核的質量可能小於原來的核的質量。質量的這種減少與能量的釋放相對應；釋放出來的能量等於減少的質量乘以光速的平方，即E＝MC2。

　　基於上述相對論的結論的推測可以斷定，在最重的核發生核反應時，同樣地在最輕的核參與反應時，將釋放出能量。

　　位於門捷列夫週期表末端的最重的元素（原子量最大的元素）的核，比起中等元素的核，具有較小的「緻密性」。因此，當重核轉變為中等核時，換句話說，當由大量質子和中子組成的重核分裂為較小的核時，就釋放出能量。愛因斯坦對此現象作過形象的描述：「原子m是一個吝嗇的財主，他在世時不花一個錢（能量）。但是在他的遺囑中，他把他的財產留給他的兩個兒子M′和MC，條件是他們給社會一小部分——少於全部財產（能量或者質量）的千分之一。兩個兒子所得的財產比父親所有的財產要少些（質量M′＋MC的和略少於放射性原子的質量M）。但是，給社會的部分雖然比較小，也已經如此之大（作為動能來看），以致帶來了一種嚴重的禍害威脅。預防這種威脅已成為我們這個時代的最迫切的問題。」

　　相反，位於門捷列夫週期表最開端的輕核，在聚合為稍大一些的核時，又會發生「緻密性」的賺取。當氫核結合為氦核時，大量的能量被釋放出來。

　　這樣，在核物理學中運用相對論，便可以預見兩類反應：重核的分裂和最輕核的聚合。這些反應都能釋出能量；這些反應後生成的核，其質量小於原來的核的質量。在這些反應中應析出巨額能量，它等於減少的質量乘以光速的平方。從1克實物中將獲得比實物燃燒時多數十萬倍的能量。

　　在30年代末，發現了鈾核的裂變反應。這些重核當它們被中子轟擊時，每個核一分為二，分成兩個中等元素的核。這時，釋出的能量應等於減少的質量乘以光速的平方。

　　不久又弄明白，鈾核裂變時會產生中子，這些中子又可以引起鄰近的核的裂變，於是裂變過程便具有鏈式反應的性質，並且，裂變一旦開始後，就會蔓延到裂變由以開始的鈾的全部質量。這結果是居裡在德國得出的，費米也得出這樣的結果，他是在意大利開始從事鈾的裂變研究，不久從默索裡尼政權下逃亡並定居在美國。在美國，西拉德和其他一些人也在研究鈾的裂變問題。

　　正當政治地平線上烏雲密佈之際，原子時代的曙光冉冉升起。面對希特勒德國迅速增強的戰爭潛力，愛因斯坦比任何時候都考慮得更多的問題是：物理學研究的成果將落到誰的手中？

　　沒過兩年，戰爭終於爆發了。1939年夏，愛因斯坦面臨一個按其重要性和尖銳性都是無可比擬的問題。

　　1939年1月17日，柏林《自然科學》雜誌報道：哈恩、施特拉斯曼合著，《論鈾在中子轟擊下……》。愛因斯坦與隨之趕來的玻爾進行了討論。

　　難道那不可能發生的事情就將發生？E＝MC2，無窮無盡的能量，將不可遏止地向我們沖來？

　　但是，已經不必「難道」了。一系列實驗都已觀察到：每個鈾核裂變的時候確實能放出幾個中子。就算放出3個吧。3個中子引起3個鈾核裂變，一共放出9個中子。這樣，1，3，9，27，81，243，729，2187，……像一條鏈子，鈾的裂變就能一直進行下去。億萬卡熱量就將沖出來，兇猛異常……

　　費米教授面對實驗結果驚呆了。可為什麼那樣幸運，不發生鏈式反應，「轟」地一下把實驗室送上天去呢？玻爾的研究得出了答案：鈾235，只有提煉出鈾的這種同位素，而且要達到一定的數量，才能發生鏈式反應。

　　可是，鈾的鏈式反應就是炸彈，是炸彈啊！它的威力，比普通炸彈不知高出多少倍。刹那間，千萬萬生命會被燒成灰燼。想到這些，費米不禁打了個寒噤。太可怕了。

　　費米教授剛到美國不久。他是趁著到斯德哥爾摩領諾貝爾獎金的機會，帶著妻子逃到美國，加入難民行列的。費米教授本人不是猶太人，妻子卻是猶太人。要是希特勒、墨索里尼這兩條瘋狗手裡拿到這種炸彈……費米不禁又打了個寒噤。

　　費米教授決定去拜訪海軍部，報告關於鏈式反應的研究情況。他帶著哥倫比亞大學物理系主任的介紹信，來到海軍軍械部長胡柏將軍的辦公室。可將軍不懂什麼「中子」、「同位素」。再說，費米的英語結結巴巴，中間還雜夾著不少意大利字，不但將軍聽不懂，連記錄的參謀軍官也弄不懂他的意思。最後，將軍只能向教授先生道謝，請他「繼續努力」。

　　還有一個人，也和費米一樣憂心忡忡。他就是那位幹勁十足、滿肚子主意的匈牙利猶太人西拉德。西拉德在柏林當過愛因斯坦的學生，還和愛因斯坦一起發明過一種熱泵（就是製冷機），取得了專利。後來，西拉德逃難到美國，專門研究鏈式反應。他與費米教授一樣，深信鏈式反應正在漸漸地從理論變為實際，在不久的將來，就能將鏈式反應用到軍事上，製造出一種威力無比的新型炸彈。如果讓希特勒德國搶在前頭，那將是多麼可怕的前景。

　　西拉德馬上行動起來了。

　　1939年7月，西拉德和另一位物理學家維格納前往長島海邊，愛因斯坦正在那兒避暑。羅伯特·容克在《比一千個太陽還亮》一書中，用西拉德和維格納的話記述了此行的經過。

　　他們長時間徒勞地尋找愛因斯坦租用的別墅。最後，西拉德感歎地說：「我們還是放下這個念頭回家去吧！莫非命該如此？我們想通過愛因斯坦把這件事轉達給政府，也許這樣做是大錯特錯。既然政府可以從這件事情上得到利益，那它無論如何也是不會放過的……」

　　「但是，這樣做是我們的責任」，維格納打斷他說，「我們應該在預防這個可怕災難的事情上，作出我們的貢獻。」

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