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三四


  §第七章 原子彈悲劇

  從人類文明開始直到20世紀中葉,生產的動力基礎是原子的重組過程,燃燒的化學反應,它所釋放的能量與物體的內能相比是微不足道的。

  把相對論運用到原子核物理學上的實驗研究表明,原子核的質量小於所有組成這個核的粒子的質量的總和。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;核的質量或多或少都小於構成核的粒子質量總和的精確值。

  一種核轉變成另一種核的重核分裂或輕核結合為較重的核而引起裝填「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。

  基於上述推測,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。相反,位於門捷列夫週期表最開端的一些輕核,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,大量的能被釋放出來。

  這樣,在核物理學中運用相對論,便可以預見到兩類反應:重核的分裂和輕核的聚合。這些反應都析出能量;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。從一克實物將獲得經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,析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。於是這一過程還具有鏈式反應的性質,並且,裂變一旦開始,就會蔓延到裂變由以開始的鈾的全部質量。

  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。希特勒德國迅速增強了自己的戰爭潛力。

  愛因斯坦比任何時候都考慮得更多的問題是:物理研究成果將落到誰的手裡?他預見到世界大戰已迫在眉睫。英費爾德說,愛因斯坦十分理解西班牙事件——侵犯共和國的意義,認為它是法西斯全面侵略的一次演習。他盼望勝利地擊退侵犯。

  「我還記得,當我告訴他,白天出版的報紙報道了共和政體的擁護者們打了大勝仗的時候,他的眼睛閃閃發光。他興奮地說,這消息像天使的歌聲。這種興奮我在他身上是很少看到的。」

  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7月,兩位物理學家維格納和西拉德前往長島海邊。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,用維格納和西拉德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!莫非是命該如此?我們想通過愛因斯坦把這件事轉達給政府,也許這樣做是大錯而特錯。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,這樣作是我們的責任」,維格納打斷他說「我們應該在預防這個可怕災難的事情上,做出我們的貢獻。」

  前去尋找愛因斯坦的物理學家想要防止的「可怕災難」,就是在納粹德國製成鈾彈。從德國傳來的消息,使西拉德和其他幾個物理學家想到了希特勒軍隊擁有核武器的可能性。為了預告這種危險性,並使美國政府警覺,他們敲遍了長島所有的大門!可是,西拉德當時缺少關係,領導階層不熟悉他的名字,他們也還沒有把「核的結合能」、「核裂變」等等概念同實際任務聯繫起來。西拉德決定求助於愛因斯坦向比利時王太后伊麗莎白呼籲。比利時當時貯存有鈾,西拉德希望它不被德國所利用。他還有一個不太明確的打算:通過愛因斯坦使美國政府注意到鈾彈問題。看來西拉德感覺到這個倡議責任太大了,他焦躁不安,認為各種偶然的和小小的障礙是命中註定的。在他的記憶裡深深地印下了這次決定命運之行的全部細節。

  最後,街上一個7歲的小孩給他們指出了愛因斯坦居住的別墅。


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