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第二章 核反应堆试验.2

作者:德-赖纳·卡尔施/海科·彼德曼 当前章节:15603 字 更新时间:2026-6-7 08:45

正文 二、争权夺利和原料匮乏(1)

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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(Erhard Schoepke)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(Hans Martin)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(Krupp GmbH) 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”。

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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(Red Square)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(Pearl Harbor)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(Fritz Todt)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。

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。

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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

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”。

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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(Erhard Milch)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(Reich Propaganda Ministry)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。

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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-Otto Saur)、国内驻防军司令弗里德里希•弗罗姆(Freidrich Fromm)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(Ernst Telschow)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(Royal Air Force)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(Erich Schneider)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

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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。

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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

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

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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

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(Mohamed El Naschie)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。

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1941年10月8日,赫尔曼•戈林(Hermann Goring)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

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。

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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。

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。

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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

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。

正文 二、争权夺利和原料匮乏(12)

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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(Wilhelm Keitel)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(Hans Meckel)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。

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。

正文 二、争权夺利和原料匮乏(13)

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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。

战争结束之后,这个逐渐走入历史的久远事件对其经历者清楚地显示:世界上第一次反应堆中子增殖发生在德国的莱比锡。虽然恩里科•费米在美国芝加哥所获得的结果相对而言要更好一些,但时间却是1942年12月份。

正文 二、争权夺利和原料匮乏(14)

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在莱比锡事故发生后,瓦尔特•博特立刻使他的研究所充当了下轮反应堆测试的第一线角色。他计划用200片铀板和重水进行一次小规模试验。博特邀请海森伯格一同合作,但海森伯格却以一种不失原则的客气姿态作答,在回函中表示“关于原材料分配的所有决定,无论哪一种修订方案,都只应遵循共同制定的原则”。58海森伯格要求得到优先权!无可奈何的博特也不得不承认,海森伯格的影响力确实超过了自己。稍后,博特的几位合作者奉命从海德堡去了柏林,此外,博特也就测量方法的设计问题向柏林的人们提出过建议。当这些工作全面铺开的时候,实验物理学家超群出众的动手能力便显露无遗了。在柏林,海森伯格留心观察复杂的理论难题,博特则将实际的解决方案准备就绪。

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