曼哈顿计划70周年的反思:问题与答案

我在物理学取得度和进入教学和天文研究传统的学术生涯开始了我的职业生涯,但我一直好奇的曼哈顿计划的物理及其在二战结束的作用。赠款,出版物和设立的任期内金博宝更改账户,我开始放纵这种兴趣作为我工作的一个合理的组成部分和大约20年前,探索它的深度。

任何一个以非随意的方式来谈论这个话题的人都可以证明,它可能会发展成一种痴迷。我现在已经出版了两本关于这个项目的书,在技术、历史和半流行的期刊上发表了二十多篇文章和书评,并在一些专业会议上发表了演讲。在这段时间里,我一定查阅了数千份存档文件,与其他科学家、历史学家和作家进行了数百次真实的或电子的对话,他们对这一关键事件的兴趣与我相同。虽然我对这个项目的了解肯定不是,也永远不会是完整的,但我在过去20年里对它了解了很多。

令我惊讶(和高兴)的是,我经常被学生、家人、晚宴上的客人、美国物理学会会议上的同事,甚至是在我最喜欢的咖啡店里偶然的熟人问关于这个项目的问题。典型的查询:

“我们为什么要投炸弹?”他们有必要结束战争吗?”

“杜鲁门总统和他的顾问们真的了解炸弹的威力和它们可能造成的破坏吗?”

“核武器是否有助于阻止随后的大规模战争?我们还需要威慑力量吗?”

“伦理方面呢?”

“在研究曼哈顿计划时,什么最让你惊讶?”你认为现在还能这样做吗?”

起初我在试图回答这些问题,但经过多年的尴尬,增长了知识,而且很多反思现在我感觉更舒服解决这些问题。随着科学的职业生涯经验的积累,你经常学习的问题,你和其他人最初被认为是重要的可能不是那些事实地址,并且有可能是那些明显落后更有趣的问题。金博宝正规网址本着这种精神,我提供在这篇文章了项目的一些非常个人的想法和广岛和长崎的遗产,拟定,以类似上述问题的回答。在某些情况下,一个“是”或“否”随着一个解释都行,但对许多问题的细微差别涉及避免简单的回应。金博宝正规网址

我首先谈谈使用核弹的“决定”问题和杜鲁门总统的知识状况。1945年春,战争部长亨利·斯廷森召集了一个委员会,就原子能的当前和长期问题进行审议并提出建议。这个“临时委员会”由八名平民组成,其中包括三名非常熟悉曼哈顿计划的科学家:万尼瓦尔·布什、詹姆斯·科南特和卡尔·康普顿。在5月31日的一次会议上,陆军参谋长乔治·c·马歇尔将军出席了会议,史汀生了一份声明,他如何看待项目的意义(ref)分钟的临时委员会会议可以在https://www.nuclearfiles.org/menu/key上找到- issues/nuclear weapons/history/pre -冷- war/interim committee/interim委员会-非正式notes_1945 - 05 - 31. - ht金博宝正规网址m [/ ref]:

国务卿表达了他的看法,马歇尔将军也有同样的看法,他认为这个计划不应仅仅从军事武器的角度来考虑,而应作为人与宇宙的一种新的关系来考虑。这一发现可以与哥白尼理论和万有引力定律的发现相比较,但就其对人类生活的影响而言,要重要得多。虽然这一领域迄今的进展是由战争的需要促成的,但重要的是要认识到,该项目的影响远远超出了目前战争的需要。如果可能,必须控制它,使它成为未来和平的保证,而不是对文明的威胁。

就杜鲁门总统而言,在他4月底就任总统后不久,史汀生和项目主管莱斯利·格罗夫斯将军就这个项目向他作了全面的汇报。7月下旬,杜鲁门记录了他的反应三位一体在他的日记[参考]R.H.法瑞尔,哈里·s·杜鲁门与原子弹.[/ref]:

我们发现了世界历史上最可怕的炸弹。无论如何,我们认为我们已经找到了导致原子解体的方法。温和地说,在新墨西哥沙漠进行的一项实验令人吃惊。13磅的炸药使一座60英尺高的铁塔完全解体,形成了一个6英尺深、直径1200英尺的大坑,掀翻了1/2英里外的一座铁塔,并撞倒了10000码外的人。超过200英里的地方都能看到爆炸,40英里甚至更远的地方都能听到爆炸的声音。目标将是一个纯粹的军事目标,我们将发布一个警告声明,要求日本投降并拯救生命。我肯定他们不会那样做,但我们会给他们机会的。希特勒或斯大林的支持者没有发现这枚原子弹,这对世界来说当然是件好事。这似乎是迄今为止发现的最可怕的东西,但它可以变得最有用……

我毫不怀疑,斯廷森、马歇尔和杜鲁门非常清楚原子弹的革命性,以及战后核军备竞赛可能(实际上是可能)随之而来的情况。从以上评论来看,任何认为杜鲁门是一个被事态发展势头所驱使的旁观者的看法都是难以置信的。这些人决策的严重责任和完全了解战争的直接的情况和可能的长期的地缘政治后果:“成熟的考虑”,1943年富兰克林。罗斯福和丘吉尔同意在使用之前必须进行的炸弹被授权。也许杜鲁门没有太多做出积极的决定使用炸弹,他选择不停止的操作已经沿着他就任总统时,但我毫不怀疑,他意识到原子弹将是一个深刻的新型武器。此外,我们不要忘记,当日本开始表示愿意考虑投降谈判时,是杜鲁门在长崎事件后亲自介入,下令停止进一步的原子弹轰炸。

虽然我确信杜鲁门以最大的责任感履行了他的职责,但我无法回答轰炸的必要性是“是”还是“不是”:这个问题总是充满了许多未阐明的观点。如果不能说服日本投降,那么杜鲁门、斯廷森和马歇尔就面临着派遣数十万士兵进行可怕的入侵,然后可能还要在日本本土的岛屿上进行更可怕的艰难跋涉。70年后,人们很容易忘记1945年夏天那场战争的背景。历史学家知道,日本人在寻求一条体面投降的道路,他们可能在几周内就放弃了,但地面上的血腥事实是,他们已经放弃了然而投降;在太平洋上,每周都有成千上万的盟军和日本军人死去。军事历史学家Dennis Giangreco研究了陆军和陆军部对1945年末和1946年春两部分入侵日本的人力预测[参考]D。M. Giangreco, < 1945-1946年美国入侵日本的伤亡预测:计划和政策影响>。军事史杂志61,521-582(1997)。[/参考]。规划是基于具有维持10万名伤亡的平均每个月从1945年11月到1946年秋季九州的侵袭计划开始于11月1日,1945年有了这个发生,伤亡人数很可能已经超过了死亡的广岛和长崎的数量,更不用说那些本来在此期间发生。从防止人员伤亡的角度来看,也许这是不幸的是,炸弹没有准备好,在战斗的硫黄岛,从2月19日最血腥的旷日持久的战役之一,以1945年3月26日,在此期间,超过25,000名被打死的时间双方。

即便他们认为,1945年8月8日晚苏联对日宣战是日本投降的最重要因素,但大多数历史学家也承认,原子弹对日本投降的决定至少有一定影响。苏联的入侵发生在8月6日(广岛)和8月9日(长崎)两次原子弹爆炸之间。这两枚原子弹将使日本人相信,广岛并非一蹴而就:美国可以大量制造原子弹。爆炸事件的影响被天皇裕仁在贺电中提到他的人民在8月15日,1945年,他说,“…敌人已经开始使用一个全新的、最残酷的炸弹,”这是他的动机的一个政府决定接受波茨坦宣言的条款。但肯定有政治方面的因素搅浑了这个故事,即为投入大量资源的计划辩护,并向苏联传递一个信息,即美国至少在一段时间内是这样的崛起的战后世界强国对于是否有必要,我有条件地说“是”。

关于必要性的争论常常忽略了一个必然的问题,我认为这就是“核接种”。有炸弹在1945年被使用,世界领导人意识到其可怕的力量,当有更多的核国家拥有更强大的武器时,在后来的战争中还会出现什么更可怕的情况呢?我绝对相信,轰炸产生了重大的威慑作用,很可能阻止了1945年以来进一步爆发的重大战争。事实上,我们知道,在古巴导弹危机这样的情况下,国家领导人在面对可能发生的大规模战争时退缩了。

“接种疫苗”的问题导致是否不是美国的问题仍然需要核威慑力量。为了这一点,我说:“是的,但不是完全合理的理由。”即使是非常保守的军事计划人员估计,几百枚核弹头就足以对任何可能的核任务场景,仍然储存数以千计的资源和预算的浪费。但是,威慑的问题,在我看来是更多的心理比使命感。随着潜在不稳定或不合理主导的国家寻求核武器,并可能鼓励扩散,什么是“成立”核电将考虑单方面解除自身?如果美国和俄罗斯参与进一步的几轮条约和数千枚核弹头的画下来他们的部署和保留的武器数量,时间可能会在这些数目会踏踏实实地那些强国,如英国,法国,中国,印度和举行巴基斯坦[参考]汉斯·M·克里斯坦森和罗伯特·S·诺里斯,“全球部署核武器,2014年,”原子科学家公报2014年9月70(5),96 - 108。[/ ref]。那么谈判将如何进行呢?在我看来,即使各方同意严格的核查制度,也需要几十年的时间,我们才可能达到信任的程度,不再感到有必要为自己找借口:“他们可能会偷偷地把一些武器塞进武器库;我们最好储备一些。”与此同时,我鼓励学生和熟人就《全面禁止核试验条约》和可能的《禁止生产裂变材料条约》向他们选出的代表提问。

那爆炸的道德规范呢?在我看来,答案是:“战争已经让这个问题变得无关紧要了。”即使以当今恐怖主义行为的“标准”来衡量,第二次世界大战的暴行也几乎令人难以理解。轴心国对平民和囚犯的蓄意暴行超出了道德范畴,但盟军对考文垂、德累斯顿和东京的轰炸,即使有军事目的,又该如何归类呢?广岛和长崎原子弹爆炸的绝大多数受害者不是死于辐射中毒,而是像其他袭击的受害者一样死于爆炸和燃烧的影响。我不认为这些炸弹跨越了道德的界限,以前已经多次突破了。

关于曼哈顿计划,我了解到什么让我特别惊讶的?嗯,几乎一切。我以物理学家的身份接触了这个项目,这对我来说是一个启示,其中涉及的许多物理学知识对一个优秀的本科生来说是完全可以理解的。计算临界质量涉及分离球坐标微分方程和应用边界条件:高级微积分。估算爆炸的炸弹核心释放的能量是一个很好的例子,它结合了一些压力/能量热力学,使用了新生物理中的牛顿功能定理。了解calutron是如何分离同位素的,是利用二年级电磁学的洛伦兹力定律的一个美丽例子。估计炸弹可能由于自发裂变而提前爆炸的几率需要用到基本的概率论。这些奇异的情况需要极其困难的工程才能实现,但物理学是非常基础的。

大家都知道,曼哈顿项目是一个大的事业,但我现在才意识到是多么真正广阔这是。首先,人们的注意力被吸引到与项目相关的杰出人物、戏剧性事件和地点:J.罗伯特·奥本海默、恩里科·费米、格罗夫斯、洛斯阿拉莫斯、三位一体,天宁,广岛和长崎。然后是对橡树岭(Oak Ridge)和汉福德(Hanford)生产工厂的复杂性的欣赏,这些设施是由不被赏识的、如今基本上被遗忘的杰出人才工程师设计的。数以百计的承包商、大学和政府实验室参与了这项工作,并配备了数十万敬业的员工。此外,炸弹不会被魔法运送到目标;在炸弹的最终设计和目标选择确定之前,轰炸机就已经开始训练飞行员执行飞行任务。人们很少提及获取和加工铀矿的原料计划的规模,但如果没有它,就不会有任何炸弹(或任何后来的冷战)。

虽然物理、化学和工程是重中之重,但我也逐渐意识到项目的组织和管理同样重要。这是一个学术科学家很难承认的事情!该项目是令人难以置信的管理得很好,这对当前是一个教训。是的,这个项目有它的监督和咨询委员会,但他们是由科学家、工程师、政府官员和军官管理的,他们有卓越的能力和对国家利益的无私奉献。这些人知道自己在做什么,也知道如何通过相关的官僚渠道完成工作。存在威胁总是有助于让人们把注意力集中到问题上,但实际上必须有人这么做某物当然会有安全漏洞和一些效率低下的问题,但在这样一个庞大而新颖的项目中,你还能期待什么呢?

曼哈顿式的项目现在还能完成吗?我毫不怀疑,美国的科学家、技术人员、工程师和工人仍然拥有曼哈顿特有的教育、智慧、奉献精神和创造力。但我不认为这样的成功会重演。相反,头条新闻和令人喘不过气来的突发新闻报道会大肆宣扬浪费、效率低下、组织混乱、缺乏技术知识的ReportsReports管理者以及追求曝光的政客。结果很可能是一个有缺陷的产品,远远超出预算,如果有交付,无论多么强烈的动机。“丝兰卡山”这个词还需要进一步阐述吗?

格罗夫斯将军关于这个计划的官方历史曼哈顿地区的历史,可以从美国能源部的网站上下载的,我鼓励读者来关注一下吧[参考]曼哈顿区的历史可以在https://www.osti.gov/opennet/manhattan_district.jsp[/ref找到。这是字面上数千页,而且简直是铺天盖地;我怀疑,有人已经从终端到终端的阅读。点击任何页面上,你会发现一些信息宝石。除了MDH谎言成千上万的次要来源:书籍,流行的技术文章,网站和视频。但我遗憾没有一丁点,我陷入该项目是巨大的:它的许多方面都有待开采,并有教训可以有科学家,工程师,传记作家,历史学家,管理员,社会学家和政策专家的一致好评。

我对这个项目的研究使我更加了解世界核形势。撇开对威慑的信仰不谈,让我感到惊讶的是,在过去70年里,没有发生过一次意外或有意的核爆炸。我们现在知道,在很多情况下我们都很接近,我们真的很幸运。虽然我认为有意进行核能对抗核能的可能性很小,但恐怖分子支持的核事件的前景确实引起了我不小的担忧。

核能是一把典型的双刃剑,我们这些对核问题的历史、技术和现状有一定了解的人,有责任以深思熟虑、负责任的方式与我们的同胞分享我们的知识。金博宝正规网址现在的利害关系并不比70年前少。