链式反应：从爱因斯坦到原子弹 | Discover Magazine

在公众的想象中，阿尔伯特·爱因斯坦与原子弹有着密切的联系。1945年，该武器被用于日本几个月后，《时代周刊》将他印在了封面上，他身后是一个蘑菇状的爆炸，上面标有“E = mc2”。

在一位名叫惠特克·钱伯斯的编辑的统筹下，该杂志生动地描绘了爱因斯坦的形象。它揭示了一个性格内向、近乎圣人般的年轻形象，有着和蔼的棕色眼睛，一副饱经沧桑的疲惫表情，还有一头如同北极光般杂乱的头发。

阿尔伯特·爱因斯坦帮助制造了第一颗原子弹吗？

然而，阿尔伯特·爱因斯坦并没有直接参与原子弹的开发。他对原子弹的研制产生了两个主要影响：第一，他启动了导致美国研制原子弹的研究；第二，他那著名的方程E = mc2为原子弹的问世提供了至关重要的理论基础。

《新闻周刊》也刊登了他的封面，标题是“开启一切的人”。这是美国政府所宣传的观念。政府发布了原子弹项目的官方历史，其中高度重视爱因斯坦写给富兰克林·罗斯福总统的一封信，信中警告了原子链式反应的破坏性潜力。

这一切都让爱因斯坦感到不安。他对《新闻周刊》说：“如果我知道德国人不会成功制造原子弹，我绝对不会伸出援手。”他正确地指出，他从未真正参与过原子弹项目。

他向一家日本杂志声称：“我参与原子弹的制造仅限于一个行为：我签署了一封给罗斯福总统的信。”公众的印象和爱因斯坦个人的抗议都未能准确地捕捉到爱因斯坦与原子弹之间真实而复杂的故事。

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爱因斯坦与原子弹的真实故事

与普遍看法相反，爱因斯坦对原子弹背后的核粒子物理学知之甚少。另一方面，正如档案所示，爱因斯坦不仅仅是签署了给罗斯福的信。他深度参与了信函的起草、修订和如何送达总统的决策过程。

利奥·西拉德：爱因斯坦历史性信函的催化剂

故事始于利奥·西拉德，一位迷人且有些古怪的匈牙利物理学家，他是爱因斯坦的老朋友。在20世纪20年代居住在柏林时，他们曾合作开发一种新型冰箱，并为此申请了专利，但未能成功推销。

西拉德逃离纳粹后，辗转来到英国，然后又到纽约，在那里他在哥伦比亚大学研究如何制造核链式反应，这个想法是他几年前在伦敦等红绿灯时构思出来的。当他得知了使用铀的裂变的发现后，西拉德意识到这种元素可能被用来产生这种现象。

西拉德与他的朋友尤金·维格纳（另一位来自布达佩斯的逃亡物理学家）讨论了这种可能性，他们开始担心德国人可能会试图购买当时还是比利时殖民地的刚果的铀供应。

但是，他们问自己，在美国的两位匈牙利逃亡者如何才能找到警告比利时人的方法呢？这时，西拉德想起爱因斯坦恰好是该国女王伊丽莎白的朋友。“我们知道爱因斯坦在长岛的某个地方，但具体位置不清楚，”西拉德回忆道。于是他打电话给爱因斯坦位于新泽西州普林斯顿的办公室，被告知他正在佩孔尼克村租用一位摩尔博士的房子。1939年7月16日星期日，他们和维格纳（像爱因斯坦一样，西拉德也不会开车）一起踏上了行程。但到达后，他们找不到房子，似乎没有人知道摩尔博士。

这时，西拉德看到一个男孩站在路边。“你，有没有可能知道爱因斯坦教授住在哪儿？”他问道。像镇上的大多数人一样，男孩知道，他把他们带到一条靠近老格罗夫路尽头的一间小屋，在那里他们发现了陷入沉思的爱因斯坦。

坐在简朴小屋的门廊上的木桌旁，西拉德解释了如何通过核裂变释放的中子在夹有石墨的铀中产生爆炸性链式反应：这些中子会分裂更多的原子核，如此循环。“我从未想过这一点！”爱因斯坦插话道。他问了几个问题，很快就明白了其中的含义。爱因斯坦建议他们应该联系一位他认识的比利时部长，而不是写信给比利时女王。

维格纳出于审慎的考虑，认为三个逃亡者在没有咨询美国国务院的情况下，不应就秘密安全事务写信给外国政府。也许，他们决定，适当的渠道是爱因斯坦（他们当中唯一足够有名能被重视的人）写信给比利时大使，并附上一封给国务院的附函。带着这个计划，爱因斯坦用德语口述了一个草稿。维格纳将其翻译，交给他秘书打印，然后寄给西拉德。

几天后，一位朋友安排西拉德与亚历山大·萨克斯见面，他是一位在雷曼兄弟公司任职的经济学家，也是罗斯福总统的朋友。萨克斯比三位理论物理学家更有眼光，他坚持信函应直接送达白宫，并主动提出亲自递送。

起草爱因斯坦致罗斯福总统的信函

这是西拉德第一次见到萨克斯，但他觉得这个大胆的计划很有吸引力。“尝试这条路不会有坏处，”他写信给爱因斯坦。爱因斯坦回信，请西拉德再到佩孔尼克去，以便他们能修改信函。那时维格纳已经去了加州探亲。于是西拉德招募了另一位来自匈牙利逃亡者群体中的朋友——理论物理学家爱德华·泰勒，担任司机和科学助手。

西拉德带来了两周前的手稿，但爱因斯坦意识到，他们现在计划的信函比一封要求比利时部长注意刚果铀出口的信函更为重要。这位世界上最著名的科学家即将告诉美国总统，他应该开始考虑一种几乎无法想象的强大武器。“爱因斯坦用德语口述了一封信，”西拉德回忆说，“泰勒把它记录下来，我以这封德语文本为指导，准备了两份致总统的信函草稿。”

根据泰勒的笔记，爱因斯坦口述的草稿不仅提出了刚果铀的问题，还解释了链式反应的可能性，并暗示一种新型炸弹可能由此产生，并敦促总统与从事该课题研究的物理学家建立正式联系。西拉德随后准备了一封45行和一封25行的信函——均标注日期为1939年8月2日——“并让爱因斯坦选择他最喜欢的那一封。”爱因斯坦用小小的笔迹签署了这两份信。

科学家们仍然需要弄清楚谁最能将信函送到罗斯福总统手中。爱因斯坦不确定萨克斯能否完成这项任务。当西拉德将信函的打印版本寄回给爱因斯坦时，他建议他们以查尔斯·林德伯格作为中间人，林德伯格12年前的单人跨大西洋飞行使他成为一名名人。所有三位逃亡的犹太人都显然不知道，这位飞行员曾花时间在德国，前一年曾被赫尔曼·戈林授予该国的荣誉勋章，并且正日益成为一个孤立主义者和罗斯福的反对者。

试图让查尔斯·林德伯格参与的失败尝试

几年前，爱因斯坦曾在纽约简短地见过林德伯格，所以他写了一封介绍信，在将签署好的信函寄回给西拉德时附上了这封信。“我想请您帮个忙，接待我的朋友西拉德博士，并仔细考虑他将要告诉您的事情，”爱因斯坦写道。“对于一个不了解科学的人来说，他将要提出的问题可能听起来很奇特。然而，您一定会相信，这里提出的可能性是必须为了公共利益而非常仔细地关注的。”

林德伯格没有回应，所以西拉德在9月13日写信提醒他。两天后，当林德伯格发表全国性广播演说时，他意识到自己和同事们是多么天真。林德伯格的演说是一次明确的孤立主义号召。“这个国家的命运并不在于我们卷入欧洲战争，”林德伯格开始说道。演说中夹杂着他对德国的同情，甚至还有关于犹太人控制媒体的反犹主义暗示。“我们必须问，谁拥有并影响着报纸、新闻图片和广播电台，”林德伯格说。“如果我们的民众知道真相，我们的国家可能就不会卷入战争了。”

西拉德给爱因斯坦的下一封信说明了显而易见的事实。“林德伯格不是我们的人，”他写道。

物理学家们的另一个希望是萨克斯，他已经收到了爱因斯坦签署的正式致罗斯福的信函。但是萨克斯花了将近两个月的时间才找到机会递交。

到那时，事态的发展已使一封重要的信函变得十分紧急。1939年8月底，纳粹与苏联签订了战争联盟条约，并着手瓜分波兰，这震惊了世界。这促使英国和法国宣战。

9月底，西拉德去见萨克斯，令人震惊地发现他仍未能安排与罗斯福会面。“萨克斯可能毫无用处，”西拉德写信给爱因斯坦。“维格纳和我决定给他十天宽限期。”萨克斯勉强赶上了最后期限。10月11日星期三下午，他带着爱因斯坦的信、西拉德的备忘录以及他自己写的800字摘要，被带进了椭圆形办公室。

总统 jovially 地迎接他：“亚历克斯，你忙什么呢？”

萨克斯担心，如果他只是把爱因斯坦的信和其他文件留给罗斯福，它们可能会被匆匆一瞥然后被搁置。他决定，唯一可靠的递交方式是朗读。他站在总统的桌前，朗读了他对爱因斯坦信函的总结和西拉德备忘录的部分内容。

“亚历克斯，你所追求的是确保纳粹不会炸毁我们，”总统说。

“正是如此，”萨克斯回答。

“这需要采取行动，”罗斯福对他的助手说。

爱因斯坦的信函对曼哈顿计划的影响

次周，爱因斯坦收到了总统一封礼貌而正式的感谢信。“我已经召集了一个委员会，”罗斯福写道，“来彻底调查您关于铀元素的建议的可能性。”然而，工作的缓慢进展和微薄的资金促使西拉德和爱因斯坦起草了第二封信，敦促总统考虑美国的工作是否进展得足够快。

尽管爱因斯坦帮助促使罗斯福采取行动，但他从未直接参与原子弹项目。当时已是联邦调查局局长的J·埃德加·胡佛写信给最初组织这项工作的谢尔曼·迈尔斯将军，描述了爱因斯坦的和平主义活动，并暗示他是一个安全隐患。最终，爱因斯坦在曼哈顿计划中只扮演了很小的角色。项目的一位科学监督者万尼瓦尔·布什请他协助解决一个特定的问题，该问题涉及分离具有相似化学性质的同位素。爱因斯坦很乐意遵从。他利用自己在渗透和扩散方面的旧专业知识，花了两天时间研究了一种气态扩散工艺，其中铀被转化为气体并通过过滤器进行分离。

收到爱因斯坦报告的科学家们印象深刻，他们与布什进行了讨论。他们说，为了让爱因斯坦更有用，应该给他提供更多关于同位素分离如何与其他原子弹制造挑战部分结合的信息。布什拒绝了。他知道爱因斯坦没有，也无法获得必要的安全许可。“我非常希望能够将整个事情告诉他，并完全信任他，”布什写道，“但在华盛顿的人们对他的整个历史进行了研究，鉴于他们的态度，这完全是不可能的。”

因此，这位解释了原子弹制造项目必要性的科学家，却被认为过于危险而不能让他知道其中的内容。

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