一、“铀俱乐部”
1核裂变的发现及其后果
1938年圣诞节前夕，奥托•哈恩1教授及助手弗里茨•斯特拉斯曼（Fritz Strassmann）2 在柏林达勒姆（Dahlem）威廉皇帝化学研究所（Kaiser Wilhelm Institute for Chemistry）完成了一系列不同寻常的实验，他们用中子轰击第92号元素铀，希望在所得产物中找到放射性元素镭（radium，第88号元素，符号Ra），然而哈恩和斯特拉斯曼却在结果中惊异地发现，铀核于大批中子轰击碰撞过程中发生了“破碎”，成为已经不再是铀的两个部分。3德国化学家使铀核“一分为二”，他们发现了原子“裂变”现象。
奥托•哈恩——或许是那个年代世界上最杰出的放射化学家——最初对这个实验结果却并不太有把握，于是便给自己此前合作的同事、现在已被迫离开德国的莉丝•迈特纳（Lise Meitner）4 写了封信，把实验结果和心中的疑问统统都告诉了她，想征询她的看法。
与她所处时代的所有权威物理学家一样，莉丝•迈特纳也坚信原子核是稳定的，它不可能被分裂。如果非常密集坚实的核子可以被一个中子击破，这多少有点像是一个人拿一块小鹅卵石去砍砸大岩石，而所希望看到的结果是大岩石被劈开来。她认为这几乎是不可能的事。
迈特纳把她的外甥、同样是物理学家的奥托•弗里施（Otto Frisch）找了来，共同讨论哈恩提出的疑问。终于，他们谈到了引用尼尔斯•玻尔（Niels Bohr） 5的“液滴模型”来解释这个问题。“液滴模型”显示，重原子核的运转形态大致就如同一个滴落的液体，能够像一只灌满水的气球那样被拉伸和压缩。根据玻尔的理论，这些“液滴”各自都具有同样的表面张力，原子核通过这些张力保持自身的稳定，无论其弹性如何。
在一个原子核内部，有一对相互作用的力量存在：原子核内质子的排斥效果和原子核中心力量的强大向心吸引效果。在通常的环境下，这两种力量相互抵消，液滴在向外爆散和向内聚敛之间保持一个稳定的平衡状态。在玻尔模型的原理启发下，迈特纳和弗里施设想，在一个质量尤其重的原子核——像铀核——里，如果其整体表面张力因外来附加力撞击的额外负荷作用而导致被减弱，这种情况就类似于充满水的气球在外来力的一再导入作用下使表层厚度变薄，以至于整个气球体变得大而重。随后，“气球”被手指轻轻一戳，便形成了某个确定的以原子核发生突然爆裂为目的的足够环境条件。
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迈特纳和弗里施利用玻尔的“液滴模型”来对铀核裂变可以如何发生进行了解释。一个作为“液滴”的铀核具有很小的稳定性，因此，它完全可能在吸收俘获一个中子时“一分为二”，并且同时释放出能量和粒子。
“原子核裂变”之谜就这样被揭开了。迈特纳和弗里施又进行了更深入的探讨：被击碎铀核的两部分，理论上要比分裂前的原子轻一些。原来的质量消失并立即变成清晰的两部分，其中一部分被转化为能量，而这个转化值是相当可观的，如此单个原子可以释放出的能量大约为2亿电子伏。因此，在原子核裂变过程中蕴藏着一个巨大的能量数值。
1939年1月6日，奥托•哈恩和弗里茨•斯特拉斯曼将其系列实验结果公布发表，他们的发现立刻在世界物理学界引起了轰动，消息随即便如春风吹拂下迅速蔓延的野火般四处传播，这个新类型的核反应最令人着魔之处在于巨大的能量释放。但是，对于在这个过程中是否有中子被释放这样的重要问题，哈恩却没有给予足够的注意。
对核裂变发现前景充满期望和憧憬的同时，同样每天与核物理学家们形影相随的，或许还有恐惧和担忧，他们不知道，这个结果是否将会在世界上引发一场“雪崩效应”。不管怎么说，通过各自独立的探索和研究，少数物理学家已经证实在核裂变过程中有额外中子产生的假设。因此，一个“链式反应”的形成是可能存在的。
1939年4月22日出版的《自然》（Nature）杂志刊登了巴黎（Paris）物理学家让•弗里德里克•约里奥-居里（Jean Frederic Joliot-Curie） 6的一篇文章，对核裂变现象提出进一步证实。约里奥-居里的文章引发了“一石激起千层浪”效应，接踵而至的便是科学界的热烈讨论和官方的迅速反应，一些物理学家通过各自途径向他们的主管上级发出呼吁，提请对核裂变在科学研究和军事应用领域的潜在价值予以注意。这场科学讨论最终被一位年轻物理学家提上了公共日程，他就是刚刚从耶拿大学（Jena University）来到哥廷根大学（Goettingen University）的威廉•汉勒（Wilhelm Hanle）。在一次科学研讨会上，他发表了关于核裂变问题的演讲：“不久之前，我像往常一样到图书馆查阅资料，这是我多年来养成的习惯。在那里，我拿到了一篇题为《在一个慢中子所引起的铀核裂过程的几个快中子发射》的论文，是约里奥、哈尔班（Halban）和科瓦尔斯基（Kowarski）三人合写的。我迅速得出结论：一直以来为核物理学家所梦寐以求的核能量应用的可能性，现在出现了。” 7
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接下来，汉勒作了题为《铀核裂变反应中的能量产生》的演讲。他确定，裂变过程中的能量，一定是铀和重水或石墨共同发生混合作用之后所产生的。汉勒期待自己的见解能够得到他的导师格奥尔格•约斯（Georg Joos）教授的支持，“但事情却恰好相反，在演讲的过程中，我就注意到了他脸上表情发生了变化，我心里很清楚，他这种神态意味着‘烦恼发作’。当我结束演讲时，约斯突然打断了研讨会的进程，把我拉进他的办公室，接着便是一顿劈头盖脸的训斥：‘你，怎么会做出这样的事？！一个如此重大问题，它的概念可不仅仅是科学意义上的，通过这个途径，能够使一个国家占据强大技术领先地位。所以，这个问题是不能在学术研讨会这种场合随便公开谈论的。’” 8随后，约斯和汉勒联名给帝国教育部（Reich Education Ministry）部长伯恩哈德•鲁斯特（Bernhard Rust）写了一封信，指出开发使用核能量的可能结果，其中也包括了核爆炸物的概念。
1939年4月24日，约里奥-居里的论文发表后两天，汉堡大学（Hamburg University）教授保罗•哈特克（Paul Harteck）和助教威廉•格罗特（Wilhelm Groth）也上书帝国军事部（Reich War Ministry）9，提出关于研究开发核爆炸物的可行性问题：“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。” 10
据哈特克在许多年之后的解释，他当时不过是想通过这种举动出出风头以引起官方注意，从而为他的研究工作争取到一些额外经费拨款。
毕竟，这并非哈特克单纯的动机，在随后两年中，他与德国陆军军械局联手合作，为实现他信中所提目标而展开了集中协同研究。柏林奥尔公司（Auer Company） 11研究实验室主任尼古劳斯•里尔（Nikolaus Riehl）专门从事铀和钍（thorium，第90号元素，符号 Th）合成物项目研究工作，他在1939年6月也同样指出，陆军军械局应该将注意力放在核裂变的可行性方面。
帝国教育部长很快有了回应，鲁斯特将格奥尔格•约斯和威廉•汉勒早先的来信批转帝国研究委员会，最终被送到了亚伯拉罕•埃绍（Abraham Esau）的办公桌上，之后不久，约斯和汉勒的信函就在“德国铀项目”这台剧目中扮演了一个重要角色——尽管不是主角。亚伯拉罕•埃绍，1925年起在耶拿大学任技术物理学教授，1939年被指定担任帝国物理-技术学会（Physikalisch Technische Reichsanstalt，PTR）会长职务，这是一个总部设在柏林的官方性质社团，为帝国教育部下设机构。同时，埃绍还在其他各种类别不同的委员会里任职，尤其是那些与军事研究相关的团体。战争开始的时候，也正是埃绍的权力巅峰时期，在科学、军事和武器装备研究领域里，他是个思维敏捷且具有强大能量的人，于是帝国研究委员会将“物理学特别科目研究”的管理权委派给了他。
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由于收到哥廷根的来信，亚伯拉罕•埃绍便通过教育部组织了一次核物理学问题学术讨论会，他也看到了一个提升他个人专业领地档次和出人头地的契机。这场不公开的秘密讨论会在埃绍的召集下于1939年4月29日举行。受邀出席人员名单中，位居榜首者自然非奥托•哈恩莫属，然而哈恩却用一句“请原谅”表示婉拒，只是派了约瑟夫•马陶赫（Josef Mattauch）作为威廉皇帝化学研究所的代表参加会议。其他到会者包括：海德堡威廉皇帝医学研究所（KWI for Medical Research at Heidelberg）所长瓦尔特•博特（Walther Bothe）12 、柏林工科大学（Technical University of Berlin） 13教授汉斯•盖格（Hans Geiger）、莱比锡大学（Leipzig University）教授、实验物理学家格哈德•霍夫曼（Gerhard Hoffmann），当然，哥廷根大学的格奥尔格•约斯和威廉•汉勒是不可或缺的出席者。14
讨论会在上午开场伊始便出现一个插曲：埃绍在教育部的同事威廉•达梅斯（Wilhelm Dames）率先对未到场的奥托•哈恩“缺席发难”，理由是哈恩将他的发现已经公诸于世了，并且在战争爆发前还对外散布言论，说一种新型的炸弹将在库默尔斯多夫（Kummersdorf）陆军装备测试场进行试验，或者更好的办法是拿到开阔的海面上去进行测试。
马陶赫不能接受达梅斯对哈恩的指摘，他反驳说，即使建造一座反应堆或制造出一颗炸弹用不着花上50年的时间，但要想把那个东西弄出来，至少也得耗费5年的工夫。一通热闹的唇枪舌战告一段落后，讨论转入主题，主要集中在建造铀反应堆的可能性到底是否存在的问题上。埃绍建议把全国最重要的核物理学家调集到一起，组成一个置于他领导之下的“研究群体”。不知是哪位与会者还即兴为这个“群体”现场命了名，叫做“铀俱乐部”。埃绍的研究群体动议除了“恰如其分”外，日后也未见什么具体进展，但“铀俱乐部”这个名称却永远与这次会议的出席者“粘”在了一起。
为了即将要开展的实验工作，科学家们需要大量的铀合成物，而且这个需求量比当时所能够提供给他们的超出了很多。亚伯拉罕•埃绍使尽浑身解数，通过各种渠道，最后在帝国经济部（Reich Economy Ministry）的帮助下，将当时全部的库存铀合成物都给“没收充公”了，同时还下令禁止这种原料物资的出口。
2军方出掌管理权
就军方而言，核裂变发现所蕴含的重要性可谓非同一般，首先被推到前台的就是主持德国陆军武器装备和军需品研发与制造事务的机构——陆军军械局。
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对于所有涉及军事用途的项目，陆军军械局有其自身所遵循和奉行的研究宗旨，它的基本原则是：在现行组织架构内实现军方的应用意图。这个宗旨适用于一切涉及军事用途的研究项目，该领域工作应该从综合性大学的校园研究设备和团队归属中剥离出来。按照军械局的考虑，鉴于军事重要性，最为适合的研究课题是不能被“越位”委派给军方以外的研究机构去代为管理和执行的。
埃里希•舒曼教授自1934年开始就担任陆军军械局研究处处长，这是个属于政府公务员序列的职务，他只用了很短时间就使自己跻身于“官员”行列。1929年，舒曼担任柏林大学（Berlin University）15 物理研究所声学部主任，讲授实验和理论物理学课程。16埃里希•舒曼这个名字最初为人们所知，是他出任新组建的柏林大学第二物理研究所所长时候，而那也是1934年的事，舒曼最感兴趣的研究领域首推爆炸物理学。在大学圈里，他总是渴望强调自己的军方背景。按行政级别论，舒曼相当于第三帝国政府的副部长，而在德国国防军（Wehrmacht，1935～1945年的德国武装部队）系统中，则官拜陆军少将。在当年曾与他有过接触交往、尚且健在的少数同事的记忆中，还保存着他那“将军”的影像残片：给人印象深刻的漂亮军服、喜怒无常的脾气性格和躁动不安的外在表象。17
关于埃里希•舒曼作为一个科学组织者资格的看法评价，在他同代人之间则是大相径庭：有些人认为，舒曼是个能力超群、不辱使命的科学家，武器开发与爆炸物理学研究的主要促进者；而另外一些人则持相反观点，他们将他视为骗子，与“一个假充内行的江湖医生”没什么两样，并且更将自己定位于一个不可靠项目方案的“侍服者”位置。鉴于舒曼醉心于军队进行曲的创作而且还通过音乐赢利，他们还了解到，舒曼把很多时间都花在了关于双簧管音色问题的博士后论文上。18这些都使他饱受“二流物理学家”的奚落。批评者将舒曼贬低为一个极其自负的、骄傲自满的“实力男人”，可是他们却低估了他在科学研究方面的能力和组织才干。
在履行努力拓展核物理学领地的使命时，舒曼需要具有如同“木偶大师”般的演技，这样的机会出现了，那就是1939年6月中旬由他的直接上级卡尔•贝克尔（Karl Becker）将军召集的一次会议。贝克尔已经阅读过在奥托•哈恩研究所（即威廉皇帝化学研究所）工作的西格弗里德•弗吕格（Siegfried Fluegge）的一篇论文，其中弗吕格做出了如下假设推定：“体积为1立方米的铀金属氧化物内部所聚集的能量，足以将体积为1立方千米（总重量为10兆千克）的水抬升至2.7万米的高度。”19
正文 一、“铀俱乐部”（6）
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这正是贝克尔所希望要探讨的范畴，他的研究部门主管埃里希•舒曼、瓦尔特•巴舍（Walter Basche）博士和陆军军械局参谋长、陆军上校奥博斯特•韦格尔（Oberst Waeger）博士都来到会场，此外，贝克尔还邀请了威廉皇帝学会（Kaiser Wilhelm Gesellschaft，KWG） 20主席马克斯•普朗克（Max Planck） 21、亚伯拉罕•埃绍和柏林工科大学国防设施工程系副主任汉斯•温克豪斯（Hans Winkhaus）教授出席会议。对于原子能量的获取前景这样的难题，尽管普朗克在会上选择了回避方式，但他还是接受了劝告，支持核物理学研究。或许，就这个位置的占有问题，将很快会有一个更加确切的答案。1939年6月15日，舒曼通过在军械局内部组建一个原子物理学研究部门的姿态做出了反应，库尔特•迪布纳受委托承担这项任务，他的直接领导者是瓦尔特•巴舍。
从照片上看，战争年代的库尔特•迪布纳就像个中学生，他纤细苗条、体态虚弱、稍有谢顶的短发和隐藏在两个圆镜片后面的一双小眼睛，给人留下的印象是除了孤独冷漠和谦逊低调外，还腼腆羞涩、不善言谈。或许正是由于迪布纳的这些外表，使他在实际生活中多少有些被轻视低估了。由于受到同龄人海因茨•波泽（Heinz Pose）的鼓励，迪布纳专注于自己的核物理学研究。在因斯布鲁克大学（Innsbruck University）和哈雷大学（Halle University）求学期间，因为父母没有能力提供经济资助，他过着简朴拮据的学生生活。22迪布纳始终抱着一个梦想，那就是获得社会地位的攀升和大学教师职业阶层的物质保障，这些追求和欲望都转化为行动的动力。加入“角斗俱乐部”有助于他的学院生涯，迪布纳取得了德国历史最悠久的学生互助会“哈雷城晒盐工”的成员资格，并且还是个活跃分子。他不可避免地参加了决斗，也不可避免地负了伤。23
1931年，库尔特•迪布纳获得在哈雷大学攻读博士学位的资格，学院的经历证明，他已经具备了在实验物理学领域的“生存能力”。拿到博士头衔后不久，迪布纳先是在帝国物理-技术学会工作，而后又于1934年转入陆军军械局，在那里，他从事放射性辐射材料助燃的爆炸物点火研究。
就舒曼和迪布纳的实力而言，优势在于研究项目的组织方面，但理论领域则相对薄弱。据一名最为接近迪布纳的同僚观察：“大概就是这个原因，他们二人对‘铀项目’非同一般的兴趣点在于，不仅是为了从项目的实施执行过程中使自己获得某些利益，而且还要使他们的被重视程度和地位得以提高。通过重要新计划方案的落实，使他们所为之奋斗的目标显现出了极佳前景。” 24新的研究部门就设立在库默尔斯多夫陆军装备测试场。
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由此可见，当1939年9月1日，第二次世界大战的烽烟随着希特勒入侵波兰而被点燃时，德国在铀研究领域存在着两个互相竞争的小群体：帝国教育部领导下的“铀俱乐部”和陆军军械局研究小组。在新的环境条件下，军方研究小组掌握了最终发言权，他们务必要在第一时间迅速做出有关研究工作的决定。舒曼指示巴舍和迪布纳，召集秘密会议讨论铀问题，立即着手集结一个核物理研究团队所必需的组成人员，最好的办法就是通过军队征兵方式。对于科学家们而言，这不失为一个逃避上前线并得以继续从事研究的机会。但这个做法却同样导致了一个结果的出现，即许多“铀俱乐部”成员在原子研究方面没有承担军事义务。另外，由于为军械局工作要遵循严格的保密规定，这给科学研究成果的交流人为设置了障碍。
埃里希•巴格也接到了军械局派发的征兵令。这位年轻物理学家是维尔纳•海森伯格的助手，一年之前刚获得博士，现在他被要求向埃里希•舒曼和库尔特•迪布纳报到。整整50年之后，巴格关于那次会面的回忆内容被整理成了文字。他“见到迪布纳开口便问：‘找我来这里到底做什么？’迪布纳面带诡异微笑，给出了一个带有假设性的回答：‘做与原子弹有关的事啊！’” 25经过如此漫长的岁月冲刷之后，巴格所提供的这个谈话素材明显存在可疑之处，因为在1939年的时候，迪布纳大概还不会使用“原子弹”这个术语，但是巴格的回忆却很好地反映了那个时代的气氛。
迪布纳向巴格说明了分派给他的工作：“我们决定9月16日组织一次核物理学家讨论会，地点就是这个大厦，计划邀请的这些人，你都了解和熟悉。你要仔细阅读弗吕格那篇关于原子核产生能源问题的文章，要非常仔细地去读！你的具体任务是为那天的会议做准备工作，草拟讨论会议程和打算邀请的先生们的名单，但出席人数最多不要超过10个。”26 哪些是巴格应该建议邀请的人呢？他提到了奥托•哈恩、汉斯•盖格、维尔纳•海森伯格、保罗•哈特克、格奥尔格•施泰特（Georg Stette）、格哈德•霍夫曼和瓦尔特•博特。最后的两位现在正忙于粒子加速器建造工作。排在这个名单最前面两位，是同属哈恩研究所的约瑟夫•马陶赫和西格弗里德•弗吕格。迪布纳在审阅名单时把维尔纳•海森伯格的名字给划掉了，在他看来，一名理论物理学家没有什么理由应当名列其中，因此，海森伯格最初是被排除在外的。
正文 一、“铀俱乐部”（8）
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最终，扮演突出角色的是两位实验物理学家：保罗•哈特克和瓦尔特•博特。作为帝国物理-技术学会放射能实验室主任，瓦尔特•博特的成就应该说是有目共睹的，因为好几项出色科学发现结果都是在这个实验室获得的，27 从1934年起，他还负责海德堡威廉皇帝医学研究所的管理工作。与博特同样引人注目的是物理化学家保罗•哈特克，1934年，在英国剑桥（Cambridge），他曾与欧内斯特•卢瑟福（Ernest Rutherford）28、马克•奥利芬特（Mark Oliphant）共同发现了重氧的同位素氚（tritium），1935年11月，他获得汉堡大学化学系教授职位。哈特克是一个热心的实验者和完全献身于科学的人，他没有加入纳粹党（Nazi Party）或参加与之相关的组织，尽管如此，他还是与这个新的权利体系达成了某种协议。29 从1937年开始，哈特克担任军械局化学炸药课题研究顾问。
1939年9月16日，由陆军军械局领导主持的“铀俱乐部”首次会议在瓦尔特•巴舍召集之下举行了。德国国外情报局（German Foreign Intelligence Service）30 搜集到了一些关于铀研究工作在其他国家已经展开的情报，但对于其是否具有实际意义上的可行性，以及是否为澄清铀的利用问题而进行了必要的透彻研究，则尚未得出定论。如果这个答案是肯定的，军械局就必须要在这项新能量源开发工作方面倾其全力。
讨论期间，哈特克建议进行铀的空间分离和通过减速剂引发链式反应。人们已经知道，低能中子（即所谓的“慢中子”）是触发铀原子核发生裂变反应的首选。要达到这样的结果，中子必须被通过铀核外部的减速剂实现“慢化”。哈特克率先发出恳切呼吁：应该刻不容缓地展开这项工作。
但是，有着不同意见存在。奥托•哈恩认为，如果要获取尤其是与裂变相匹配的天然铀的同位素铀-235，那可不是通过轻而易举的努力就可以达到的成就。其他人也道出一些拒绝的理由，诸如关于获得确定的充分数量物质的可能性问题、人员结构的难题和对原子核领域认知的欠缺等。如此看来，讨论的前景开始出现向消极否定趋势转化的预兆。在这种情况下，汉斯•盖格于是出来说话了，他从座位上站起身：“我必须明言，纵然这里所显示出的，仅仅是这种能量源存在的蛛丝马迹，那么，我们也要着手将其找到，确切而言，就是马上！”31 盖格的话等于为这个问题定了调，随即研究任务被分别布置，最后巴舍提出建议，是否让此次“铀俱乐部”会议的“未列编出席者”也参与工作。鉴于巴舍在会上所暗示的“未列编出席者”也包括维尔纳•海森伯格，提议被接受了。
正文 一、“铀俱乐部”（9）
:2010-6-26 8:28:26 本章字数:1087
3分散凌乱的“举国研究”
“铀俱乐部”并不是具备牢固结构的组织。自从1940年1月起，作为德国第一流研究机构的威廉皇帝物理研究所，就被定位于陆军军械局的“侍服者”层次，这个坐落于柏林的最现代化的研究所，拥有先进的实验条件和设备，配备有一个低温实验室，几台X射线仪和一台高电压发生装置。自“铀俱乐部”成立后，威廉皇帝物理研究所除了集中精力专注于核物理学研究外，许多其他方面的工作都被压缩简化了。
德国人选择的原子研究途径，有别于日后美国人和苏联人所走的道路。在德国，没有建立起一个专门从事发展原子弹事业的综合研发联合体，有关“铀项目”的研究工作，最初是通过分属遍布全德境内19个不同研究机构中约百名科学家展开的，在很长的一段时间内，“铀项目”的发展始终没有摆脱成果交流瓶颈的阻滞和研发进度缓慢的困扰。
1940年7月，构筑一间木制板材实验室的施工计划开始落实，地点则选在了与物理研究所比邻而居的威廉皇帝生物和病毒研究所（Kaiser Wilhelm Institute for Biology and Virus Research），这个实验室对外被称为“病毒室”。实验室的运行功能在1940年10月初已经具备。位于“病毒室”后面的，是一个四周被围墙紧紧环绕的几乎深达2米的大坑，这是反应堆机房的通风口和注水池。现在回顾起来，有一点还是可以使人感到惊讶的，德国人并没有在柏林市中心搞反应堆的试验运行，在这个问题上美国人可就不同了，他们的第一座试验性反应堆就被建在了芝加哥（Chicago）市内的一个大型露天体育场下面。32可见，在对放射性物质威胁的评估方面，美国人还缺乏足够的认识。
除了物理研究所之外，其另一个邻居、奥托•哈恩领导的化学研究所也集中力量，投入到为“铀俱乐部”而展开的研究工作中。据传说，这个研究机构与陆军军械局建立有合作关系，关于哈恩研究所的工作被直接应用于军事的问题尚存有意见分歧。33当然，奥托•哈恩不同情纳粹党，与之更非同路人。很快，哈恩便介入其受迫害同僚的利益问题，还出面进行干预，后来他自己声明，他的研究所在整个战争期间所从事的仅仅是基础研究，并没有涉及“铀项目”部分。然而，在他的研究所报告上所显示的情况却不是这样的。准确而言，威廉皇帝化学研究所直接参与了试验性反应堆的建造工作，同时还可以确定，哈恩的同事们已经完成了反应堆投入运行先决条件的预备性工作，也就是关于反应堆可得产物的最精确知识——用以维持一个“可控链式反应”过程的知识。
正文 一、“铀俱乐部”（10）
:2010-6-26 8:28:27 本章字数:1025
帝国物理-技术学会对“铀项目”的贡献绝对是重要的，尽管很少为人们所注意。在1939年的组织机构改编过程中，帝国物理-技术学会组建了一个由赫尔曼•博伊特（Hermann Beuthe）领导的原子物理和物理化学研究部，又称作第5研究部。在这个机构里，博伊特管理着8个实验室，其中包括基础研究、测量器械开发制造等方面的实验，尤其重要的是，还从事有关中子源的研发工作。
如果在柏林威廉皇帝学会所属各研究所和帝国物理-技术学会二者之间做一个比较，就统计角度而言，前者只不过是在辅助性的工作方面，达到了设在首善之区的其他科学研究所的一定水平。到1942年底为止，在铀研究事业中扮演核心角色的是莱比锡大学，然而在所有研究项目上显示出来的实际状况，却全然是典型地缺乏配合与协调。在莱比锡，有三个为“铀俱乐部”工作的研究机构，但通常都是互相独立、各行其是。海森伯格准备与罗伯特•德佩尔（Robert Dopel）及其夫人合作，打算关起门来单独进行试验性反应堆的开发工作；生理化学家卡尔-弗里德里希•邦赫费尔（Karl-Friedrich Bonhoeffer）埋头沉溺于与重水有关的研究；实验物理学家格哈德•霍夫曼则一天到晚只想着他自己的回旋加速器建造问题。
通过一台回旋加速器，粒子能够被加速到具备核物理学意义上可应用的能量。这些粒子在回旋加速器内做圆周运动时留下循环的轨迹，在这个过程中，粒子通过磁场加力而快速运动，并在每一圈的循环中获得能量增殖，在达到最终的能量值后，粒子便会射向一个测量用觇标板的有效横截面，在与构成觇标板的原材料的碰撞过程中，触发核反应的发生。观测者测量到的反应产物，或者 射线，或者核碎片，数据所得结论可用于核子结构研究。
由于德佩尔与霍夫曼的私人关系不融洽并且摩擦不断，涉及到相互信息的传达和沟通已经失去了可能性。1942年的夏天，海森伯格便从莱比锡迁往柏林去了，霍夫曼对继续推动回旋加速器研究项目也兴趣大减。这样，与此前相比，莱比锡对于“铀项目”的重要性便急剧下降了。
位于海德堡的威廉皇帝医学研究所的情况则有所不同。在那里，瓦尔特•博特率领的小组差不多自始至终都专注于受委托的“铀项目”研究工作。尽管也存在着某些紧张关系，但博特研究小组还是与柏林威廉皇帝物理研究所建立了紧密的合作联系。
正文 一、“铀俱乐部”（11）
:2010-6-26 8:28:29 本章字数:1282
当博特与海森伯格准备联合展开反应堆试验工作时，一个小规模的汉堡研究小组接受了进行同位素分离和开发一种重水生产新方法的任务委托。这个小组的领导者是“铀俱乐部”中最具才智的成员之一保罗•哈特克。作为一个天生乐天派的哈特克，富有充满幻想的意念和企业家的挑战精神，他的几位“铁杆支持者”曾经设想过，战争结束后，“德国铀项目”在哈特克的领导下将会获得更成功的进展。
在“德国铀项目”研究方面，奥地利物理学家所扮演的角色具有一种与众不同的特殊性，被正式“卷入”到“铀俱乐部”研究工作漩涡中的，只有格奥尔格•施泰特领导的维也纳大学（Vienna University）第二物理研究所。曾与施泰特有过共事经历的维利巴尔德•延奇克（Willibald Jentschke）后来说，实际上维也纳的研究工作完全不受“铀俱乐部”制约：“他们从未到奥地利来过，与我们之间也只是保持着一种松散的组织联系。” 341942年间，为配合“铀项目”的研究，维也纳大学特别设立了由施泰特担任所长的中子研究所（即维也纳大学第二物理研究所），这个研究机构的人员和设备条件，在当时“德国范围”35 若干核物理研究所中是最好的。同时，某些与“铀项目”既有关联的又不大受柏林控制的独立研究活动，在因斯布鲁克大学和格拉茨大学（Graz University）也有所展开。
“铀俱乐部”缺少政治层面的支持，因为没有人对这方面的研究抱有强烈需求感，这与瓦尔特•多恩贝格尔（Walther Dornberger）和韦恩赫尔•冯•布劳恩（Wernher von Braun）36 以及聚集其周围的火箭专家群体形成了鲜明对照，埃里希•舒曼没能使现任最高执政者对“铀项目”投以青睐的目光。
4海森伯格关于反应堆和炸弹的理论
1939年9月26日，“陆军军械局的铀俱乐部”在柏林开第二次会议。这次维尔纳•海森伯格也受邀出席了，他被委托承担的使命是探索“铀机器”理论问题。12月6日，他将关于反应堆建造构想的问题以报告形式呈送给军械局。在可以得到的数据资料基础上，海森伯格已经对于在与不同种类缓释材料混合状态下使反应堆投入运行所需氧化铀确定数量值问题进行了计算。他认为，对于同位素铀-235的浓缩，建造铀反应堆应该被视为一种可靠的方法，但一个小型反应堆则不可能胜任极其大量的铀浓缩任务，“对于制造胜过常规炸药爆炸威力几个数量等级的爆炸物而言，铀-235的浓缩是单纯得多的方法”。 37海森伯格继续谈到获取能量的问题，如果普通的铀（即天然铀）能够与一种可使快中子慢化而又不会过多吸收这些中子的、即起到这种缓释作用的其他物质混合，那么天然铀也同样是可适用的，这种具有非常小原子量并能起到慢化缓释作用的物质——“刹车装置”，或称“减速剂”——将是必不可少的。在海森伯格看来，水作为减速剂似乎是不匹配的，关于减速剂的选择方面，他建议使用重水或纯净的碳。
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这项研发工作的实质在于使用极纯净的物质。中子流失的成因，不仅是由于被天然铀的另一种不太活跃的同位素铀-238俘获、被减速剂和所有其他反应堆结构中使用的材料吸收，而且还由于这些物质的污染物所导致。如此一来，“核子纯化”就在核裂变技术转化过程中占据了一个非同寻常的特别位置，因为它将必定在第一个试验性反应堆中被“注意到”。
最后，通过中子可能在铀的外部完全逃脱的事实可以推断，维持更进一步核裂变的中子也同样可能流失，那就是为什么铀必须要具有一个确定的最小化量值。铀所必需数量值的最小化过程，可以通过应用一种“中子反射器”实现，环绕着试验装置而敷设的中子反射器，其伺服作用是阻止反应堆内部中子逃逸现象的发生。
所有这些尚待解决的难题——关于所需铀的数量最小值、最佳的减速剂、所有要使用原料的纯净度、铀反应堆的几何结构以及反应堆在被加热状态下的临界体积等——被授权进行更多的讨论和实际调查。
关于如何通过慢中子而获得一个稳定链式反应的问题尚未找到答案。海森伯格认为，他在1939年12月初就已经找到了解决这方面问题的答案。他兴奋地向巴格解释说，在加热过程中，显示活动速率和反应概率的有效横截面会随温度的上升而萎缩减小，那将意味着在某一个确定温度值状态下，反应堆将通过其自身的运行而趋于稳定。海森伯格所尝试计算的温度值为800摄氏度。
1940年2月29日，海森伯格又向陆军军械局送交了一份刚拟就的研究报告， 38在这份报告文本中，呈现出一种更趋保守的稳健姿态，关于炸弹材料生产问题不再提及了。 39此外，海森伯格实验室的研究人员已经了解到，他们要面对缺乏建造反应堆所必需原材料这个事实，达到足够可使用数量的重水仅在挪威可以生产；可得到的铀合成物要首先进行纯化加工；在减速剂物质方面，石墨似乎是可供选择的，但是与原先所设想的重水相比，在使用匹配方面还是不够理想。在第二份报告中，海森伯格对试验性反应堆更进一步的研发工作做出了预期，现在要建造一座使用氧化铀和重水的层式反应堆。
维尔纳•海森伯格先后于1939年12月和1940年2月递交的两份研究报告，是他为“铀俱乐部”所提供的极其重要的研究文献，并且是独立完成的。稍后的研究报告，或委托助手代笔，或与“铀俱乐部”其他成员共同撰写。
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现在，通过海森伯格的研究报告，他的同僚把握住了一个指导未来行动的方针。保罗•哈特克极力主张，当前研究小组不应再满足于进行“荒谬的小试验”了。
5威廉皇帝物理研究所精英梯队中的“戎装科学家”
由于威廉皇帝物理研究所已经被置于陆军军械局管理之下，建立新的领导层是当务之急。埃里希•舒曼打算安排瓦尔特•巴舍和库尔特•迪布纳负责，最初的时候，他甚至还考虑让迪布纳直接成为物理所当时的所长彼得•德拜（Peter Debye） 40的继任者。彼得•德拜是荷兰物理学家、诺贝尔奖获得者，后来因拒绝申请德国公民身份，又接受了美国的客座教授职位，目前已经离开德国。但是，舒曼的提议遭到了具有影响力的威廉皇帝学会新任主席——同时也是德国大康采恩联合钢铁公司（United Steel Works，Inc.）的主管——阿尔贝特•弗格勒（Albert Voegler）的驳回，他不能同意一个业内资历平庸的科学家来担任威廉皇帝研究所所长这样的职务，此举也导致了日后人们将巴舍和迪布纳称为“业务经理”而非“主管”。
