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的第一名候选人是劳伦斯,但由于他在电离分离铀同位素的方法上下了很大
的赌注,不想冒险把劳伦斯从目前的岗位上调开。在劳伦斯等推荐下,他选
中了奥本海默。
1942年4月15日,原子弹实验室(设在洛斯阿拉莫斯)正式开始工作。
在格罗夫斯刚上任就匆忙决定的田纳西州橡树岭厂址上,建造了两座大型工
厂。
第一座是根据劳伦斯的电磁分离器原理设计的。采用电磁方法分离同位
素,制造原子弹芯所需的铀…235。由于磁体是椭圆形的,人们称之为跑道,
正式的名称为阿尔法Ⅰ号跑道。回旋加速器实验证明,具有无比的价值,但
也问题成堆。其真空度的要求比普通动力厂的真空系统高出3000万倍以上。
巨大的电磁铁总长度达250英尺,每块磁铁重达3000~10000吨。工作人员
一进大厅就可以感觉到强磁场对皮鞋上铁钉的吸引力——发夹会突然飞到空
中,使人披头散发。
在这座代号为Y-12的电磁分离工厂附近,又建造了一座气体扩散分离
工厂。同时,在2000英里之外的汉福德,用以生产钚…239的大型工厂拔地
而起。
曼哈顿工程紧锣密鼓地进行起来。劳伦斯负责伯克利实验室的工作,他
以同志式的态度对待同仁,据称,即使是看门人,如果他提的建议最好,也
会被采纳。当时伯克利的工作人员回忆说:“他具有一种个人的力量,而他
又自命不凡。当他说:‘我们要完成它。’我们真的就完成了。他说的办法,
就得按他说的做,情况就得是这样,没有人有意见,……他就是第一能手。
当橡树岭的问题成堆,陷于瘫痪的时候,他带了实验室关键性人物的一半到
那里去,并使它转动起来。任何了解他的人都相信,他是一定会成功的。他
受到崇高的尊重。”
洛斯阿拉莫斯的各项研究工作也在加紧进行。到 1944年夏天,只要有足
够的好材料,制造一颗铀弹没有什么大问题。一个特殊设计的炮筒将把临界
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量(即可导致自动诱发爆炸的数量)的一半射向另一半,结合在一起将自发
裂变。如果外壳适当,则可以巨大的能量爆炸。但科学家们研究发现,这种
“枪式结构”不适应用钚,只有采用内爆法,即将钚包装在常规炸药中间,
炸药引爆后,产生足够的压力来挤压钚心使其进入临界状态。这一问题经反
复试验终于在洛斯阿拉莫斯解决。
1945年5月7日,德国宣布投降。而原子弹研制工作也进入尾声。铀弹
比较来说是安全的,性能也是稳定的,不需要进行最后试验。奥本海默坚持
钚内爆技术要经过一次全面的试验,否则谁也没有把握。1945年初,在新墨
西哥州靠近阿拉莫果尔多的一处偏僻地方被选作试验场地,称为“三一”试
验场。
7月10日,最后的预备试验也都顺利完成了。奥本海默打电报给劳伦斯:
“15日以后的任何一天,都适合我们的钓鱼之行。……由于我们这里睡袋不
够,所以请不要带友人来。”
15日午夜时分,一辆轿车将劳伦斯等几人拉到三一试验场塔载炸弹西北
20英里处的康巴尼亚山。天气不好,为等雨停,实爆一直推迟到第二天凌晨。
当倒数计时开始时,劳伦斯神经质地忐忑不安,一会儿走进汽车,一会
儿又从汽车里走出来。5点30分前的几秒,但见从一个点发出一道亮光,这
道亮光又发展成了一个巨大的融化了的光柱。这个光柱的光强烈地洒向沙
漠,似乎要将沙丘溶化。这是任何中午时分的太阳都不曾有过的。大家都被
吓呆了,好几秒钟都没有人打破这随之而来的奇怪的寂静。劳伦斯正一脚车
里,一脚车外,他呆呆地望着眼前的景观,然后他喊道:“成功了,成功了!”
他高兴地跳起来。两分钟后,爆炸的雷声和气浪才传到这座山上。
1945年7月16日5时30分,人类历史上第一颗原子弹在美国试爆成功。
它的能量相当于200万吨TNT(烈性炸药)。
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七、184英寸回旋加速器
凡是亲眼看到原子弹试爆的人,都为它那巨大的力量所震惊。“现在我
们有了这种炸弹,我们用它干些什么呢?”这是包括劳伦斯在内的所有科学
家都在思考的问题。德国已经投降,日本仍在顽抗但败局已定,经常性的大
规模轰炸使日本本土遭受严重破坏。三一试验之后,围饶使用原子弹产生了
争论。
曾经上书罗斯福总统呼吁研制原子弹的利奥·西拉德首先呼吁禁止使用
原子弹。7月的民意测验表明,绝大多数科学家主张如果其他手段不能使日
本投降就将原子弹用于军事上。“其他手段”包括先进行供人观察的爆炸表
演,并警示敌人这种炸弹所能造成的可怕后果。
1945年5月,美国成立了临时委员会,并由劳伦斯、康普顿、奥本海默
和费米组成的科学小组,担任委员会的顾问。
在5月31日临时委员会与科学小组召开的会议上,劳伦斯建议进行一次
供人观察的无害而引人注目的表演,并同时发出警告说如果日本不投降就立
即使用这种炸弹。但奥本海默认为,只有把炸弹用在真实的、存在着建筑物
的目标上,它才有效。他不认为事先搞一次表演就会成功。而且一颗原子弹
造成的伤亡人数不会大于过去燃烧弹轰炸所造成的伤亡人数,并且无疑比一
次进攻日本本土牵涉的伤亡人数少。
劳伦斯提出了一个战后世界的建议,原子能在战后将成为一种新的力
量,应着重强调和平利用。原子能的和平利用和作为武器使用具有同等的重
要性,原子能根本就不应该作为武器使用。他认为:原子能将成为一种防止
未来战争的预防因素。在一个委员会控制之下,原子能将用于医学、生物和
工业。
当局很快做出了使用原子弹的决定。8月6日,一枚爆炸力相当于两万
吨TNT的铀弹,几乎抹掉了一个具有25万人口的广岛市。8日,苏联向日本
宣战。9日,一枚钚弹给长崎带来巨大破坏。第二天日本内阁会议决定投降。
突然间,一个秘密揭晓了。轰炸广岛当天,美国西海岸的报纸上出现“秘
密武器”的标题,并附有劳伦斯和奥本海默的照片。劳伦斯的家人大为惊讶。
8日是劳伦斯44岁生日,报纸上发表了184英寸回旋加速器综合体的照片以
及劳伦斯在炸弹计划当中所起的作用。孩子们这才明白,他们的父亲为什么
几年前突然有了警卫,为什么他的汽车有枪。
接连传来的广岛和长崎事件的报道,使很多科学家感到不安。劳伦斯虽
然曾希望不要使用轰炸的办法,但他不像他的大多数同事那样对使用原子弹
感到内疚和不道德。作为一个献身的科学家,他不同意说这样的一个制止了
侵略性的征服,避免了花费巨大的入侵的科学努力是罪恶的。如果没有这枚
炸弹,各方面的情况都证明进攻日本本土要造成为数大得多的伤亡。战争,
不管以什么方式进行,都是罪恶的。战争的时间越短越好。他的良心上丝毫
也没有感觉到奥本海默所宣称的在科学家身上所存在的犯罪感。与此相反,
他为得到这样的科学成就而骄傲。他认为,战争是由于他而结束的,对它的
恐惧将避免未来再发生战争。他利用到洛斯阿拉莫斯度周末的机会安慰奥本
海默,但奥本海默仍然很不安。他于10月份辞职。很多科学家已因各种原因
离开了洛斯阿拉莫斯实验室。在劳伦斯看来,辐射实验室是唯一没有不满情
绪、叛逆或常常发牢骚讲怪话的地方。随着计划工作的减少,到年底,辐射
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实验室主动将人员从5月份的1086人减到454人。只要有可能就重新研究过
去被长久忽视的问题。现在已经有能力产生20兆电子伏氘核以及两倍于该能
量的阿尔法粒子的60英寸回旋加速器,是唯一可以利用作回旋加速器工作的
设备。这样高的能量取得后不久,就生产了两种新的超铀元素,95号和96
号元素。
劳伦斯并未等到战争结束才考虑实验室的前途问题,同时他以前在进入
紧急状态时,也处于一个独特的优势地位,那时他就已经有了一个设备齐全
的大型实验室。他现在要恢复战前的工作。首先是在桑顿的主持下,完成184
英寸的回旋加速器,并在这个加速器中,应用麦克米伦的相稳定原理和雷
克·理查森的调频原理。还要建造电子同步加速器。
一个医学处理处,连同一个医科学校也建立起来了。劳伦斯吸收了很多
优秀人才,其中很多是他以前的学生。他的计划是搞一个比以往任何时候都
大的辐射实验室,一个“物理学的天堂”。
劳伦斯对个人的荣誉是不关心的,然而即使在战争年代,荣誉也源源而
来:他被选为印度全国科学学会的名誉会员,芝加哥医学会的荣誉会员,苏
联科学院院士,华盛顿卡内基研究院理事会理事。1945年10月作为“伯克
利最卓越的公民”获得惠勒奖。等等。
1946年美国总统授予劳伦斯功绩勋章,授勋时在场的有他的家庭成员、
他们实验室的工作人员以及系里的人员等。格罗夫斯将军致词时说:“我们
在开始花上亿美元搞这项计划的时候,除了对劳伦斯的信心之外,什么也没
有。我们在他�