22、八月之光

1942年最初几个月，科学家主要在研究采取哪种方法分离U235最有效。这年夏天，理论物理学家在伯克利召集了一次特殊的研究会，现在称为“曼哈顿计划”（Manhattan Project）。经过深思熟虑之后，他们认为铀的需要量大大多于先前的估算值，不过相应的原子弹威力将会更强。布什意识到，仅靠大城市的大学物理系已经远远不够，必须有一个秘密的独立地点专门用于原子弹的实际研制。

在华盛顿特区众议院办公楼的走廊上，陆军工兵部队的指挥官莱斯利·格罗夫斯（Leslie Groves）上校受命寻找合适的地点，他因此气急败坏。这个任务意味着他得留在华盛顿，战事正酣，他一心想去国外，而他却接到了一桩“文”差。[1789]但是当他得知如果接受这一任务，可以晋升为陆军准将时，他的态度发生了变化。他立刻明白如果能造出原子弹，将对战争起决定性作用，那么他所发挥的作用将远胜接受任何海外任务。于是他接受了挑战，立刻动身去巡视这个项目的实验室。回到华盛顿后，他派约翰·达德利（John Dudley）少校寻找地址，起初称为Y场地。达德利接到的命令非常明确：Y场地要能容纳265人，要在密西西比河以西，距离墨西哥或加拿大边境至少200英里，场地上面具备一些建筑物，地形呈自然的碗形盆地。达德利首先想到了犹他州的橡木城，但是，这个地点会涉及太多人的迁移问题。然后他想到了新墨西哥州的赫梅兹斯普林斯，但其峡谷太窄。不过，在峡谷上方的平顶山上，一所男校所处的位置似乎很理想。那就是洛斯阿拉莫斯（Los Alamos）。[1790]

当洛斯阿拉莫斯在进行初步改造时，恩里科·费米正在芝加哥（他于1938年移民）一个废弃的壁球场朝着核时代迈出第一步。此时，不再有人怀疑能否制出原子弹，但是还必须证实利奥·西拉德对核链式反应的最初设想。因此，1942年11月，费米一直在那个壁球场装配他所谓的“反应堆”，内有6吨铀、50吨二氧化铀和40吨石墨块。这些材料被建成一个共57层的球形结构，总计大约24英尺宽，高度相当，几乎把整个壁球场塞得满满当当，费米和他的同事只好把观赛走廊用作办公室。

12月2日实验当天，天气寒冷，气温在零度以下。[1791]那天的早间新闻报道说，欧洲大约200万犹太人死亡，还有数百万犹太人处境危险。费米身穿灰色的实验外套，和同事聚集在壁球场的观赛走廊，吩咐“马上用石墨掺黑”。[1792]观赛走廊里满是各种机器和装置，以便测量中子放射，一旦出现紧急情况，就将安全杆丢入反应堆中（这些安全杆会迅速吸收中子、终止反应）。实验的关键部分大约从10点开始，逐步抽出镉吸收杆，每次抽出六英寸。每抽出一次，中子记录仪发出的点击声就逐渐变强，随后逐渐恢复平稳，同步而精准。这个过程从上午持续到下午过半，中间由于午饭稍作停顿。3点45分，费米命令抽出镉吸收杆，使反应堆进入临界状态。这次中子记录仪的点击没有趋于平稳，而是迅速发生轰鸣声，此时费米切换到图形记录仪。即便如此，他们还得不断更改记录器的比例尺，以便适应不断增加的中子强度。下午3点53分，费米命令将镉吸收杆恢复原位：核反应堆的自行反应已经维持了四分多钟。他抬起手说：“核反应堆已经进入临界状态。”[1793]

从知识层面来说，洛斯阿拉莫斯的核心工作在于研究三种反应过程，生产足量的可裂变材料，保障原子弹的研制。[1794]其中两种过程涉及铀，另一种涉及钚。第一种处理铀的方法叫作气体扩散。金属铀与氟反应，产生六氟化铀气体。它由两种分子组成，一种是U238分子，另一种是U235分子。U238分子较重，比U235稍慢，因此，当通过过滤器时，U235首先通过，过滤器远端的气体中U235的含量会更高。重复相当的次数后，就可以达到洛斯阿拉莫斯研究人员需要的90%的气体纯度。这个过程十分复杂，但是非常有用。另一种方法则是在真空环境中剥离铀原子的电子，并给铀原子补充一种电荷，使它们对外部磁场更敏感。再将这些铀原子送入一道在电磁场中变得弯曲的波束，这样，与较轻的同位素相比，重同位素经过该路程所用的时间更长，从而被分离开来。至于钚的生产，用中子轰击较为常见的同位素U238会产生一种新的超铀元素，即Pu239，正如理论学家预言的那样，它确实可裂变。[1795]

在洛斯阿拉莫斯，最多的时候有5000人受雇于曼哈顿计划，每年花费20亿美元，这是史上最大的研究计划。[1796]其目标是在1945年夏末之前制成一枚铀原子弹和一枚钚原子弹。

1943年初，一位丹麦陆军上尉拜访了尼尔斯·玻尔。他们喝了茶，又到他们认为比较安全的暖房里谈话。这位陆军上尉说他从秘密渠道收到来自英国的消息，称玻尔不久会收到一串钥匙。这些钥匙上面钻了小孔，孔里面隐藏了超小照片，并装满了新鲜金属。他可以慢慢地锉钥匙从而找到这些超小照片，“将它们抽取出来，放到显微镜的载玻片上”。[1797]上尉向玻尔提供了技术上的帮助，当钥匙到达时，玻尔发现信息来自詹姆斯·查德威克，目的是邀请玻尔到英格兰研究“科学问题”。玻尔猜到那是什么意思，但是作为一名爱国者，他没有立即接受。丹麦人一度与纳粹达成妥协，他们为德国提供食物，作为回报，丹麦犹太人将免受骚扰。有段时间确实相安无事，但是后来，尤其是在德军在斯大林格勒投降之后，罢工和破坏活动愈演愈烈，很多人感到战争的进程发生了决定性的变化。最终，丹麦的破坏活动日益猖獗，纳粹于1943年8月29日再次占领这个国家，并立即逮捕了几位犹太名人。玻尔受到警告，称他也在抓捕名单上。9月底，在地下组织的帮助下，他乘坐一条小船，穿过厄勒海峡的雷区，从瑞典逃到苏格兰。很快他又离开英国，来到洛斯阿拉莫斯。在这里，他对技术问题很感兴趣，且提出过建议，但是，对于年轻的科学家来说，他的出现首先是个很大的鼓舞，他是一类科学家的象征：这类科学家认为他们正在研制的武器极其可怕，应该想方设法避免使用这种武器；他们认为应该向敌人展示这一武器的威力，给他们机会投降。还有些科学家则更离谱，认为技术信息应该共享，共享技术可以树立道德权威，从而制止军备竞赛。因此，有人计划让玻尔去见罗斯福总统，向总统提出这一观点。玻尔找到了总统的助手菲利克斯·弗兰克福特，后者与罗斯福总统谈了一个半小时。玻尔被告知，总统表示同情，但是要求这位丹麦人先去见见丘吉尔。于是玻尔再次穿越大西洋，而英国首相又让他等了几周。最后，他们总算见面了，但那简直是场灾难。丘吉尔提前结束了会谈，还告诉玻尔不要掺和政治。玻尔后来说，丘吉尔简直把他当成了小学生。[1798]

丘吉尔的担忧可以理解（当时他正紧锣密鼓地计划诺曼底登陆）。他们怎么知道德国人，或日本人、苏联人不会捷足先登呢？事后看来，在这件事情上，他们远远地落在了同盟国的后面。[1799]在德国，自1939年以来，弗里茨·豪特曼斯（Fritz Houtermans）一直致力于研制94号元素，德国人埋头研究所谓的“U—计划”，忽视了同位素的分离。玻尔得到了一份重水反应器示意图，英国人根据自己的判断轰炸了挪威的维莫尔克（Vemork）工厂，那是唯一能生产这种产品的地方。[1800]不过，那家工厂后来得以重建。英国军队多次试