正传：30.低级错误

海森堡他们一大堆的德国核计划专家，被英国人友好地请到了英国。你敢不去，不去也得去。这事儿你说了不算。英国人找了个地方，是一个叫做农园堂的庄园。一栋小洋楼，大伙儿住着还挺舒适。对面老远的地方，那是英国人住的地方。人家负责警卫工作。时不时有英国人来问问他们有关德国核计划的事儿。但是大部分时间，他们还是很无聊的在屋里待着。看看书看看报，还可以听广播。但是想出门，那不行。只能在庄园里蹲着。他们没事儿就聚在一起聊天。能聊啥呢？还不是有关核计划有关的事儿啊。他们都是参与核计划的专家啊。

英国人就在房子里到处装了窃听器。就是偷听他们谈话。想了解更多的有关德国核计划的内幕情况。英国人那是全方位的窃听啊，还有人做录音。反正他们说话聊天，不管是啥内容，统统录下来。我们现在能看到的那段时间的资料，都来自英国人的录音记录。后来这些记录解密以后，出了文字版本。供大家查看。过去大家心中都有一个迷啊。到底海森堡是不是真心的帮助希特勒造原子弹呢？反正最后是没造出来。德国人他们自己的意思是他们有科学家的良知。他们是不会真心帮助希特勒的。后来奥拓哈恩等等一帮科学家还联名搞了反对核武器的社会活动。海森堡战后的言论一面也是明里暗里的说自己其实是在消极怠工，出工不出力。并没有那么狂热积极。很多人也相信科学家的良知。他们感觉，海森堡他们那么优秀的科学家，不可能落后于美国同行啊。奥本海默在学术上的名气，显然是没有海森堡、哈恩来得大啊。美国人有钱倒是真的。海森堡以德国人的高傲，也不能承认自己技不如人啊。海森堡宣称，主要原因是德国没钱、没钱、没钱，重要的事情说三遍。1942年还旗鼓相当，后来就不行了，要铀矿，太稀少不够用的，搞反应堆造钚，这倒是可能，核反应堆要重水，盟军给炸了，要石墨，有人往里掺杂质又没搞成。不是德国人不行，那是盟军太狡猾，破坏活动太频繁。而且海森堡还表示，自己误导了德国高层，使他们改变了发展方向，到了1944年德国在想在这方面下功夫，已经黄花菜都凉了。海森堡给了世界民众很强的好感，大家都相信，科学家是高尚的人、纯粹的人、是脱离了低级趣味的人。后来还有人根据海森堡去丹麦哥本哈根见玻尔这一件事儿，写了一出戏剧，就叫《哥本哈根》。里面当然是充满了戏剧性的矛盾。科学家的人性良知和为国服务的荣誉感，到底孰轻孰重？这部戏一上演还搞的挺轰动的，拿奖拿到手软。作为普通人，人们很相信这样的描述，海森堡作为20世纪最伟大的理论物理学家之一。他坚守了科学家的良知。让人们在残忍的战争中感受到了理性与良知的一丝温暖。但是这是事实吗？还是人们的一个良好的愿望呢？

玻尔严守当初跟海森堡的承诺，他没有公开说啥东西。对当年的那次会面他只字不提。但是海森堡方面经常会放出一些言论来，玻尔家族后来整理了玻尔写给海森堡的一系列信件，公开发表了。这些信件都没有寄出去。可能玻尔有他自己的考虑。反正从这些信的内容来看。海森堡其实不是那么消极的对待纳粹的核武器计划他还是蛮积极的。而且他对国家的自豪感也压倒了作为一个科学家的良知。海森堡过去的朋友高斯米特的反应尤其强烈。毕竟是他亲临前线搜集了一阵套德国核计划的资料。他认为说德国人和盟国一样地清楚原子弹的技术原理和关键参数是胡说八道。两人在Nature 杂志和报纸上公开辩论，断断续续地打了好多年笔仗，最后私下讲和，不了了之。不光是海森堡啊，魏扎克也跳出来啦，他们说我们德国人可没搞原子弹，都是美国人干的。欧洲人恐怕都要喷饭了。

当然还是有很多人不相信这些材料。直到英国人在几十年后公开了当年在农园堂的那些录音资料，大家才有了比较客观的资料。不再靠两边人自己的陈述来研究这段历史。大家发现，其实德国人的研究很初级。好多东西要落后美国人好几年。大约在1942年，德国人其实已经调整了研究方向，从研究核武器，改为研究核能源。看看是不是能用原子能来当作能源使用。主要的一个原因恰恰是出在海森堡的身上。德国战败以后。海森堡他们一直在农园堂关着，农园堂离开剑桥不远，不知道海森堡有没有想起好友狄拉克。就这么过了好几个月，突然一天，他们从广播里面听到一个消息。美国人在日本广岛扔了原子弹。美国人当时发表公告大概是这么说的，这是取自宇宙间的基本力量，我们把它释放出来，惩罚那些在远东发动战争的人……。海森堡当时心里就一激灵。当时他对同伴说，美国人真有钱啊。我以为他们能有十几吨上好的纯铀金属，没想到他们居然有十几吨上好的纯铀235啊。这东西差了140倍。海森堡被惊到了。

当年海森堡在计算核材料的临界质量的时候，大约估计了一下，假如要完成一次核爆炸。那么链式反应至少要进行大约80次。中子打碎一个U235的原子核，这个原子核碎了以后，产生的次级中子还能再撞到别的原子核。就这种连锁反应，连续进行上80次。要想能够实现这种多米诺骨牌式的连锁反应。U235原子必须足够的多。折算起来就需要一个临界质量。必须这块纯U235要达到一定的重量才行。海森堡当然知道这东西该怎么算了。他把这个问题简化了一下，就是简化成了一个很经典的数学问题叫醉汉走路问题。假设有个醉汉喝多了，走路直打晃。每走一步都要随机拐个弯儿。那么假如他走了80步以后，最有可能在多大的范围内呢？以他的起点为圆心，让他走上几百回，每回走80步。你看他最后行走的范围有多大。这是个概率问题。对于海森堡来讲显然是手拿把掐的就搞定了。他一计算。这个范围大约是在半径54厘米啊。也就是说，要完成80步的链式反应。起码需要直径1.08米的一个纯U235的圆球才行。那么直径1.08米的一个U235的球要多重呢？14吨。U元素比重比黄金还要大一点儿。14吨的纯U235啊。战时的德国上哪儿找去啊。因此海森堡就找了军备部长施佩尔，说这玩意儿玩不转啊。可能性不大。所以他一听说美国人扔了原子弹，海森堡心尖儿就是一颤。后来又一想不对劲啊。，美国是用轰炸机轰炸的日本，最大的B29载弹量不过是10吨啊。原子弹光核材料就14吨，再加上外围装置，肯定更重啊。飞机根本扛不动啊。美国人是怎么把这么重的东西给弄到日本去的？后来得知美国原子弹没那么重，也就4吨重。海森堡傻了。美国人仅仅用了60公斤的U235就搞出了原子弹。美国人早就知道，很少的U就可以搞出原子弹。即使纯度不高，也只需要大概几百公斤。英国人下决心搞代号合金管的核计划，其实也是在搞清了临界质量的基础之上的。战争时期，要是高不可攀，英国也没那个胆子去动这个心眼儿。美英两国心里都有底。唯独德国人不清楚。把这个数给算错的，还恰恰就是大名鼎鼎的海森堡，二十世纪最伟大的物理学家之一。这是个低级错误。当时哈恩就忍不住数落海森堡。你不是一流的物理学家，你连三流都算不上，你根本不入流。海森堡从小就心高气傲啊，他三年时间就完成了整个大学的学习，从高中生直接变博士生。年纪轻轻就开创了量子力学，名动天下。现在你告诉他算错了一个简单的数学题？他死都不信啊。他自尊心受到严重的伤害，他连自己错在哪儿都不知道。

不仅仅是他不知道，整个德国原子弹工程的参与者，都不知道海森堡算错了。没人怀疑过。这说明，整个德国物理学界，对于影响核裂变反应的各种复杂因素，其实并不掌握。举一个例子，其实在外边加上中子反射层，就可以大大提高中子数。相应的U235就不需要那么多了。可以大大减小临界质量。海森堡他们对此不是太清楚。美国人在搞核临界反应的时候出过事故啊。而且还不是一回，好几回出了类似的事故。最出名的一次是路易斯·亚历山大·斯洛廷。

当时他正在向几个工作人员演示建立金属临界装置的技术。这个系统是由一个带反射层的钚金属球组成，用铍作反射层。假如不关闭反射层，也就是说不把上半截半球给扣上，那么下半部的钚核心是根本不够临界质量的。演示中，上部最后一个铍半球壳正缓慢下降就位。随着反射层逐渐到位，钚的核反应开始加剧，反射层可以使得临界质量减小，原本不够临界质量的钚核心，扣上反射层以后，就够了临界质量了。上半球壳一端正与下部铍半球壳接触。进行演示的实验人员正用左手大拇指插入球壳极点的开口处，握住上部半球壳，千万不能给盖死。这个时候他手滑了，两个铍半球合上了。这一滑不要紧啊。核反应开始加剧。等他赶紧把反射层掰开，已经晚了。所有人都受了极强的核辐射。他受的辐射剂量最大。在9天后去世了。在场的所有人都在几个月内去世。这已经是是战后的事儿了。

可见反射层能够起很大的作用。各种因素归总起来，不需要十几吨的纯U235才能搞原子弹。大概几十公斤就够了，跟纯度有关系。钚要的更少了。海森堡在农园堂关着啊，到这会儿啊，他脑子突然开窍了。就在美国扔长崎那颗原子弹的时候，他大概找到了正确的计算方法。到了日本投降的时候呢，他大致算出了正确的数值。他悔的肠子都青了。这是一个低级错误。好在没造出来啊。不然英国人还能好吃好喝的招待你啊。不把你当战犯关起来就不错了。

不仅德国有核计划，日本也有啊。领头的也是老熟人啦，就是当年海森堡到日本访问，接待过他的那位仁科芳雄。不过日本的核计划更不靠谱儿啊。连门儿都没入。广岛炸了一颗原子弹。美国人当时就广播了。这是原子弹。日本军方还不信呢，找仁科芳雄来问啊。仁科芳雄说有可能吧。美国人有钱啊。他去广岛勘察实际情况。到东京换飞机。看见天上有几架美国轰炸机。几个人立马就吓得钻了防空洞。东京人还笑话他们，就那么几架飞机就吓成那样儿啊。扔不了几颗炸弹。仁科芳雄心说一颗就要老命啊。后来日本军方跟他说，号召男女老少齐上阵。拼死抵抗争取半年时间。你们能不能搞出原子弹。仁科芳雄心说你饶了我吧。别说六个月，就是六年都搞不出来。死了这份儿心吧。但是我估计美国就一颗。扔了就没了。所以呢，铃木首相对于波茨坦公告没理会，来了个日本式的默杀。结果没几天，美国又扔了一颗。妈呀美国人到底有多少原子弹啊。同一天，日本关东军遭到苏联红军的毁灭性打击。日本一看完蛋了，投降吧。二战正式结束。

苏联这边儿其实早就知道美国的原子弹工程了。美国人一炸，苏联人也就立刻加紧了自己的核计划。行政负责人就是特务头子贝利亚。想找卡皮查来当技术负责人，卡皮查咬牙发狠就是不干。所以还被穿小鞋。没工作在家呆着。不过贝利亚也没拿他怎么样。这是另外的话题了。总之，一场世界大战终于结束了。但是欧洲已经彻底打残。曾经那么辉煌的哥廷根大学衰落了。哥本哈根理论物理研究所也不复当年的兴旺景象。海森堡他们这一批人最终回了欧洲。参与战后的重建。但是很多人被带到美国再也回不来了。比如冯布劳恩。德国的火箭专家。他们全都为美国的火箭技术发挥自己的才智。大家全然忘了他们曾经是战犯。美国人还把一个德国裁缝抓到了美国。美国人怀疑他是搞核物理的。那人坚持自己只是个裁缝，美国人问他他死也不承认自己懂物理。后来拿来针线包，拿来布料，他还真能飞针走线缝衣服。美国人一看傻眼了。看来是搞错了。他们本来是想抓海森堡的师弟约旦。没想到把一个名字也叫约旦的裁缝给抓来了。瞧这事儿闹的。

反正战后的格局是乱糟糟的。各种力量都在重新的协调中。慢慢的归于安静，大家可以喘口气了。这时候又出大事儿了。摊上大事儿的人正是原子弹之父奥本海默。

下回再说……