面对原子弹爆炸所显示的前所未有的威力，前所未有的可怕杀伤力，许多科学家都震惊了，都陷入了深深的思考。还有不少科学家有了深深的负罪感：他们是为人间盗来天火的普罗米修斯(Prometheus)，还是普罗米修斯的弟弟厄庇米修斯(Epimetheus)为人间打开了给人类带来不幸的潘多拉的盒子(Pandora’s box)？但是，潘多拉的盒子是怎么打开的呢？自视清高而又绝不愿受人制约的科学家们，怎么会制造出了这么可怕的毁灭人类的超级武器呢？

科学，作为推动人类文明进程的力量，长期影响着人类韵生活、思想和行为方式。正如古老的谚语所说：“每一个硬币都有它的正反两面。”科学也不例外。通过科学，人们可以探索世界、认识自然，进而改善生活；通过科学，人们也可以摧毁物质、破坏生态，甚至危及生命。通过无数天才科学家前赴后继的努力所发现的原子能，从它的奥秘被揭示后。便在战争的阴霾下成长。原子能促进了原子弹的诞生。最终导致了广岛和长崎的灾难。回顾这样一个历程，有利于人们反思自己的行为，从而全面地认识科学，理性地看待诺贝尔奖这个科学的桂冠。

前言

上篇　揭开原子核秘密的科学家

　X射线和放射性

　　伦琴和X射线

　　贝克勒尔和铀射线

　　居里夫妇和放射性

　　卢瑟福和放射性衰变

　　尼尔斯·玻尔和他的氢原子理论

　砸，砸开原子核！

　　卢瑟福成了炼金术士

　　查德威克和中子

　　费米和慢中子

　　柯克罗夫特、沃尔顿和加速器

　　劳伦斯和回旋加速器

　核裂变了！

　　哈恩和迈特纳划时代的发现

　　美国物理学界疯狂了

　　西拉德和爱因斯坦

下篇　政府干预，制造原子弹

　英国的“莫德委员会”

　　弗里希-派尔斯报告

　　莫德委员会

　　约翰牛和山姆大叔的合作

　美国的曼哈顿工程

　　意大利人“登陆成功”

　　群英会聚深山老洼　

　　“我已经变成了死神”

　德国的原子弹的研制

　　军方的态度决定一切

　　在纳粹统治时期的海森伯

　　一群高贵的囚徒

　蘑菇云在日本上空升起

　　人类的第一次原子弹劫难

　　科学家的反思

附录

　本书大事年表

　参考书目

后记

上篇

揭开原子核秘密的科学家

故事的确很多很多，但是从哪儿讲起呢？但丁在《神曲·地狱》第一篇中有一段话：

在人生的途中，

我迷失在一个黑暗的森林之中。

……我怎么会走进那个森林之中，

我自己也不清楚。

我想，不同的作者会有不同的走出“黑暗森林”的方法。如果从诺贝尔奖获奖者的顺序来看，与原子弹有比较直接关系的获奖者应该首推1903年获诺贝尔奖的法国的三位科学家了，他们是贝克勒尔(A.H.Becquerel，1852—1908)、皮埃尔·居里和玛丽·居里。接着，汤姆逊、卢瑟福、查德威克、柯克罗夫特、费米、哈恩……一群英国、德国、意大利科学家走上了科学的大舞台，并且在20世纪40年代前后，终于揭开了原子弹的奥秘。那时的科学家，基本上是一群自由自在的，可以说是“单干式的”科学家。伦琴一个人在实验室里专注地观察由阴极射线引起的奇怪现象，连他的助手和妻子都不知道他在干什么！贝克勒尔子承父业，在偶然中发现了铀射线；居里夫妇在几乎没有任何人的帮助下，在“棚屋”里又于粗活又作精密仪器观察，这才发现了放射性和元素钋和镭……那时科学家真的非常自由，但是也常常因为没有金钱的帮助而陷入绝境。但是他们是非常快乐的一群人。当居里夫妇在夜间看见他们经过千辛万苦才提炼出的镭发出美丽的幽光时，他们幸福地拥抱在一起；卢瑟福总是放开喉咙高唱：“前进，基督的信徒们！”而且不无骄傲地说：“就是我掀起了波浪！”

这群快乐的科学家的发现，都与伦琴发现的x射线有千丝万缕的关联。那么，我们就从1901年获得第一个诺贝尔物理学奖的伦琴(Wilhelm Conrad Rontgen，1845—1923)的发现讲起吧。伦琴和X射线

1895年的年底，寒风在窗外呼啸时，德国维尔茨堡大学物理系主任伦琴似乎忘记了周围的一切，凝神地注视着阴极射线管中幽幽绿色的阴极射线，他时而聚眉沉思，时而面露笑意……闪烁的射线正在向他展示大自然从未显现的奥秘。这时伦琴并不知道阴极射线是一束高速飞奔的电子，但这并不妨碍他在这一年作出一项伟大的发现。

没有高中毕业证书的物理学家

伦琴于1845年3月27日诞生于德国鲁尔区杜塞尔多夫(Dusseldorf)的伦内普。他的父亲弗里德里奇·伦琴(Friedrich Conrad Rontgen)这年40岁。弗里德里奇·伦琴是一家呢绒工厂的老板，生活富裕；母亲夏洛蒂(Charlotte)出生于荷兰的阿姆斯特丹，她是一位聪明而又明辨事理的女人，很受儿子的尊敬。伦琴有一次对他的朋友说：“在这样或那样的困境下，我母亲会怎样说或怎样做呢？这个问题经常引导我走上正确的道路。”

伦琴的父亲在40多岁时才得到这么一个宝贝儿子，当然高兴得不得了，他万分感谢上帝的垂爱，使他的工厂后继有人。当时的德国正处于恐怖、动荡和不安之中，有一股强大的政治势力正试冈把分散割据的德国统一成一个强大的国家。很可能伦琴的父母为了让宝贝儿子能在一个安静和平的环境里成长，躲开随时可能爆发的战争，所以他们全家在伦琴只有3岁的时候就把商店、工厂和家都搬到了荷兰东部离德同不远的阿伯尔多伦(Apeltdoorn)。后来，伦琴在那儿上了当地的小学，小学毕业后，又到乌特勒支(Utrecht)的工作学校学习，伦琴的父母希望儿子能像父亲一样成为工商业主，继承父亲的生产呢绒的事业。

但是一件意外的事情使这一计划发生了变化。在工业学校读了几年之后，有一天，因为一个同班同学在黑板上画了希腊语老师的漫画像，引起全班同学的一片笑声和赞赏声，这位老师因为总是要同学们背诵佶屈聱牙的希腊文而不受同学们喜欢。当老师走进教室的时候，伦琴没看见，还在笑，于是老师抓住他不放，非要他指出面像的同学。但伦琴认为这是一种可耻的告密行为，坚决拒绝了。结果他为自己的行为付出了代价，被学校勒令退学。

这件事情对伦琴打击很大，一来他父亲因为没有读多少书而十分期盼儿子能读完大学，成为高等技术人才，把呢绒工厂做得更好更大，他辜负了父亲的期望；二来他自己暗地想成为一名科学家，现在中学都不能毕业，大学梦岂不泡了汤？正在沮丧时，母亲的一席话，让他振奋起来。母亲对他说：

我的儿子，你如果向上帝发誓自己做了正确的事，你就不必气馁，更不必苦恼。学校的老师既然那样地不讲道理，那不去上学也好。对你来说，中途退学的确是一件令人难过的事、但是，你要想到，正因为你是一个优秀的青年，所以才遇到那样的事情。我为你骄傲呢，儿子。

听了母亲的话，伦琴决定通过自己的努力，读完大学。他努力自学，以校外考生的资格到另一所学校参加考试，想用这种办法获得中学毕业证是。但是这一尝试失败了。他仍然没有泄气，决心到乌特勒支大学旁听一些自然科学的课程。

后来，在一次偶然的机会里，他听说瑞士苏黎世联邦技术学院不需要中学毕业证书，只需要通过一次专门的入学考试，如果通过考试就可以正式入册学习，幸运的是，伦琴通过了入学考试，并在1865年注册到机械系学习机械制造专业，终于实现了他的大学梦。

有趣的是，整整30年之后的1895年，又有一位没有巾学毕业征的德国学生来苏黎世，想进联邦技术学院念书，但人学考试却没有通过。这位德国少年就是阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein，1879-1955)。但幸运的是这所大学真是十分宽容，校长建议年龄只有16岁的爱因斯坦再读一年高中，只要有了毕业证书第二年就可以免试入学。第二年，爱因斯坦在瑞十阿劳中学补读了一年后，顺利进入这所大学。联邦技术学院由于它的宽容，获得了丰厚的报酬：伦琴在1901年获得第一个诺贝尔物理学奖，爱因斯坦不仅在1921年获得诺贝尔物理学奖，而且成了20世纪最伟大的物理学家。

伦琴在1868年大学毕业后，受到刚从德国米的实验物理学家孔脱(August Adolph Kundt，1839-1894)的影响，到孔脱的实验室丁作了一年。1869年，他写了一篇关于气体理论的论文，获得了好评：“在数学物理学方面具有丰富的知识和独立的创造才能。”伦琴也南此获得了苏黎世联邦技术学院的哲学博十学位。

孔脱认为伦琴颇有实验天赋，将来很可能有大的造诣，因此建议伦琴留在实验室里当他的助教。伦琴本来就钟情于科学研究，有这样好的机会哪有不接受之理？1870年，孔脱被德国维尔茨堡大学聘用时，伦琴又跟随孔脱来到美丽的维尔茨堡。他当时肯定没有想到，在25年之后的1895年，这儿会成为他作出伟大发现的福地。

在这20多年的时间里，伦琴的工作地点换了好几次，但他热爱物理实验的初衷从没有改变。他最高兴做的事情就是用最简单的仪器做实验，并且常常凭借任何实验室里都有的简单仪器，经过自己创造性的组合使用，获得最高精度的成果。和所有19到20世纪前期的实验物理学家一样，伦琴喜欢手工劳作，常常自己制作仪器设备，自己吹玻璃，自己加工金属配件……而且把这种手工劳作当做一种调剂脑力劳动的最好手段。他曾说：

我始终认为，当一个人心情不舒畅、郁郁寡欢的时候，手工劳作可以给他带来真正的心满意足。你总是很快地看到自己的努力所取得的成果，但在精神领域里却远非如此。

伦琴的这句话使我想起爱因斯坦说过的一句话：“我现在明白了为什么有那么多人喜欢劈柴。这种活动总是使人立刻就能看到成功。”

1889年，伦琴在其大学工作了几年之后，又回到了维尔茨堡大学，不过现在是作为教授被耳粤用才回来的。1894年，伦琴被选为维尔茨堡大学校长，他在就职演说时说：

实验是最强有力的杠杆，我们可以利用这个杠杆去撬开自然界的秘密。在决定保留或摒弃某一个假说时，这个杠杆应该是“最高审理法院”。对每一个现象应该首先从一切、细节上尽可能最准确地进行观察和描述，然后才可以大胆地加以解释。

看了伦琴的这段讲话，我们也许能深刻理解德国物理学家维恩(WilhelmWien，1864—1928，1911年获得诺贝尔物理学奖)对伦琴的评价，他说：“伦琴不属于那种思潮如涌的人，他属于另一种天才：能不间断地物理观察和对测量的可靠性进行批评。”

奥斯特瓦尔德曾对天才科学家进行过分类，他说：“‘浪漫派’第一关心的事是解决所有的问题，以便为新问题腾出位置；而‘经典派’第一关心的是彻底研究现有的问题，以便无论是自己还是同代人中的其他任何人，都不能冉去改善所得到的结果。”如果根据奥斯特瓦尔德的分类，伦琴属于“经典派”。P5-12

1945年7月16日凌晨5点30分，在荒凉的新墨西哥州洛斯阿拉莫斯(Los Alamos)，世界上第一颗实验性的原子弹点火爆炸了。随着那比1000个太阳还要亮的光辐射和巨大的蘑菇云升上天空，一个新的时代开始了！

一位在距离爆炸中心10英里(约16公里)以外大本营的科学家莫里森(Philip MotTison，1915-2005)深感不安地说：

10英里以外，我们看到了令人难以置信的明亮闪光。那还不是最令人难忘的东西。我们已经知道它是会令人目眩的。我们戴了焊工的眼镜。最使我难忘的不是闪光，而是在沙漠寒冷的清晨，你脸上所感受到的白天令人眼花缭乱的明亮阳光的灼热。这就像是打开一个熊熊燃烧的火炉，太阳从里面像日出那样冒出来。

实验基地科学领导人奥本海默(J.R.Oppenheimer，1904—1967)的弟弟弗兰克(Frank Oppenheimer)在回忆中说：

……这个令人感到不祥的云层悬浮在我们的头上。它呈现出如此光彩夺目的紫色，全带着放射性光芒。它看起来似乎永无止境地挂在那里了。当然，不会是永久的。它实际上只有很短一瞬间，然后它就往上升去。这是非常可怕的。

接着是爆炸的雷鸣声。它在山岩上跳跃，然后就远去了——我不知道它还撞击在什么东西上。但是好像永远停不下来。不像雷鸣的通常回音。它不断地在远处什么地方翻来覆去回响。当它消逝时，那个时刻非常令人惶恐不安。

我希望我能记得我哥哥当时说了些什么，但是我记不起来了——我想我们只说：“成功了！”我想这就是我们说的，我们两个都这样说：“成功了！”

拉比(I.I.Rabi，1898—1988，1944年获诺贝尔物理学奖)当时也在洛斯阿拉莫斯，在这颗原子弹爆炸后，他感受到了一种从未有过的威胁。他这样写道：

我们在黎明时刻躺在那里，非常紧张，东方刚刚现出了几缕金色的光线；你只能够朦朦胧胧地看到你旁边的人。那10秒钟是我经历过的最长的10秒钟。忽然间，出现了一束巨大无比的闪光，这是我所见过的最亮的光。它爆炸了，它猛然向前扑，它势如闪电般地向你袭来。这景象让人目不暇接，让人永生难忘。你只会低声祈求：停下来吧，停下来吧！但它只不过才持续了两分钟。最后，它终于过去了，逐渐停息……当我们朝着原子弹爆炸的地方看去的时候，那儿上空有一个巨大无比的火球，它越变越大，一边增大一边翻腾着向空中升去。它开始是黄色，继而又成鲜红色、绿色……它看起来像带有威胁性地向你奔来。

一件新的东西诞生了。这是一种新的控制，一种全新的理解，一种人类征服自然过程中取得的新东西。

最初几分钟，我们相互间无语凝视，继而相互祝贺；最后，却感到一阵透骨的凉气。这不是早上的寒冷，而是一种当人们思考时吹来的凉气。

面对原子弹爆炸所显示的前所未有的威力，前所未有的可怕杀伤力，许多科学家都震惊了，都陷入了深深的思考。还有不少科学家有了深深的负罪感：他们是为人间盗来天火的普罗米修斯(Prometheus)，还是普罗米修斯的弟弟厄庇米修斯(Epimetheus)为人间打开了给人类带来不幸的潘多拉的盒子(Pandora’s box)？

啊，那是哪一年？对，是1905年，那一年就有一位聪明的科学家在为他自己的发现而担忧。这位睿智的科学家叫皮埃尔·居里(Pierre Curie，1859—1906)，他和玛丽·居里(Marie Curie，1867—1934)发现了放射性。放射性物质中隐藏的巨大能量曾让他们感到一种隐隐的担忧。在皮埃尔作诺贝尔演讲时，他道出了自己的担忧。他说：

可以想象到，如果镭落到恶人手中，它就会变成非常危险的东西。这里可能会产生这样一个问题：知晓了大自然的奥妙是否有益于人类，从新发现中得到的是裨益呢，还是它将有害于人类？诺贝尔的发明就是一个典型的事例。烈性炸药可以使人们创造奇迹，然而它在那些把人类推向战争的罪魁们的手中就成了可怕的破坏手段。我是信仰诺贝尔的人们当中的一个，我相信，人类从新的发现中获得的将是更美好的东西，而不是危害。

如果说，1905年皮埃尔在担忧之余还有信心说出最后的这一句话，那么40年之后，在格罗夫斯将军组织的几千人的庞大的科学“军营”所取得原子弹爆炸成功的事实面前，拉比和奥本海默还有信心说出皮埃尔演讲最后的那一句话吗？恐怕不能。科学家的工作方式彻底改变了。皮埃尔那时几乎没有用政府一分钱，靠他和妻子两人艰苦卓绝的奋斗，在得不到任何支持下获得了成功；而现在，奥本海默如果没有格罗夫斯将军的帮助，(格罗夫斯将军背后是美国国防部和美国政府！)他是绝对不可能制造出一颗原子弹的！

科学家已经失去了许多的自由。为了制造原子弹，他们要绝对服从，他们要像车人一样在“军营”似的房子里工作，他们不能发表论文，他们每人只能用代号交往，他们不能给家人说他们在干什么……他们甚至根本没有对研究成果的使用权。这一切如限制、保密等不可思议的事情，在几年以前还只是天方夜谭般的神话，但现在却都在一种“恐惧”“保密”“爱国”和“责任”的原因掩盖之下成了事实。潘多拉的盒子已经打开，再想将那些已经布满大地的疾病、灾祸、不幸、猜疑、仇恨、痛苦和死亡收回来，已经太迟了！盒子里面只剩下唯一美好的东西——希望！

但是，潘多拉的盒子是怎么打开的呢？自视清高而又绝不愿受人制约的科学家们，怎么会制造出了这么可怕的毁灭人类的超级武器呢？

这里有许多许多故事可以讲。而这许许多多的故事总是与诺贝尔奖获奖者有关……

终于写完了这本书。可是心头的阴影和迷惘却挥之不去。

一场对于科学最令人激动、最富有成效和最伟大的探索，却导致了毁灭人类的最可怕的武器发明，成了科学家悔不该打开的潘多拉盒子！从1945年开始，发明这一武器的科学家们又花费了和正在花费比探索这一发现还多得多的时间和精力，来防止这一毁灭性武器的再次使用。

问题是：人类，尤其是各同政府，能够充分理解科学家的努力吗？

看来并没有。人们不是看到在20世纪即将结束时，南亚的两个同家又连续多达五次地试爆原子弹吗？政治家们还是希望用核武器来解决政治上的争端。于是，科学家几十年努力的结果不禁让人担忧：世界上在一个月之内又突然多了两个拥有这种毁灭性武器的国家；而且，恐怕还有相当数量的国家正在向拥有它们而绞尽脑汁、窥测时机。

何时是尽头呢？

我想，我们不能忘记英国哲学家岁素存《罗素-爱因斯坦宣言》中说的那一段话：

我们中间的大多数人在感情上并不是中立的，但作为人类，我们必须记住，东西方之间的争端……绝不可用战争去解决。我们希望东方和西方都了解这一点。

如果我们这样作出抉择，那么摆在我们面前的就是幸福、知识和智慧的不断增进。难道我们由于忘不了我们的争吵，竟然要舍此而要选择死亡吗？作为人，我们要向人类呼吁：牢记住你们的人性，忘掉其他。要是你们能这样做，展示在面前的是通向新乐园的道路；要是你们不能这样做，那么

摆在面前的就是普遍死亡的危险。

这是一条荆棘之路，这也是一条必由之路。

没有别的路可走。

我还非常喜欢印度诗圣泰戈尔的一句话：

我的兄弟，当大火的红光给星星送去它那噼啪作响的笑声时，请相信那些星星，而不要相信毁灭之火，因为当大火燃尽而熄灭，留下灰烬作为纪念的时候，永恒之光将再度照耀人类历史的朝阳升起的地方：东方？

最后，我应该向本书的编辑和商务印书馆表爪衷心的感谢。他们的大力支持不仅使我备受鼓舞，而且十分重要的是使我终于完成了这本书的修改和增补任务。这本书原来在2002年南武汉出版社出版，书名是《蘑菇云下的阴影——诺贝尔奖与原子弹》。当时这本书的策划和责任编辑是周雁翎先生。四年过去了，我然十分怀念周雁翎先生曾经给予过的鼓励和帮助。

杨建邺于

华中科技大学书斋

2006年8月24日完成修改初稿

2006年10月25日第二次审改完毕

2006年12月23日第三次审改完毕