摘要：曼哈顿工程是美国及其盟友在二次世界大战中实施的制造原子弹计划。本文通过对曼哈顿工程前后科学家们的态度和行为的回顾，考察了该计划中体现出来的科学家对社会的责任意识与学术良知。反法西斯战争使科学家们高度意识到了自己对社会的神圣责任；而履行这一责任的过程亦给他们带来新的困惑，并进而促使他们在现实中不断努力地寻求着“真”与“善”的统一。 
        关键词：曼哈顿工程、科学家、社会责任

Abstract: The Manhattan Project was a huge plan of researching and making A-bomb that was implemented by U.S.A. and the allied countries during the World War Ⅱ. The paper surveys scientists’ attitude and behavior to The Manhattan Project, and reviews scientists’ social responsibility and science conscience which embodied on this project. The Anti-Fascist War spurred scientists to cognize their responsibilities to society, but the process of performing the responsibilities brought them to the new perplexities, and impelled them to seek continuously the unification of both ‘truth’ and ‘kind’ under reality condition.
        Keywords: The Manhattan Project; Scientist; Social Responsibility

第二次世界大战中，美国陆军部主导实施的曼哈顿工程，动员了当时盟国最优秀的核科学家，历时3年，耗资20亿美元 。其直接的结果是于1945年7月16日，成功地进行了世界上第一次核爆炸。作为20世纪大科学的经典案例，人们从科学组织和管理，以及战争与科学等不同视角对此进行了深入的探讨和分析。在伟大的反法西斯战争胜利60周年和人们纪念国际物理学年的今天，随着人们对科学的成就及其社会效果给予愈来愈高度的关注，科学家们的社会责任正在成为一个普遍关心的话题。本文试图从这一新的视角，去考察和回味当年物理学家们的言行和思想。大量事实表明，曼哈顿工程不仅是反法西斯战争中科学家们社会责任感的体现，而它的结果，尤其是它所带给科学家们的困惑，则对于今天的人们进一步去思考科学家应如何履行自己的社会责任——这一充满现实感的问题，也将带来有益的启示。

一、核裂变的发现与物理学家的担忧
说起曼哈顿工程的起源，在物理科学中应首先回到核裂变现象的发现。1938年12月中旬，德国物理学家哈恩（HAHN, Otto）和斯特拉斯曼(STRASSMAN, Fritz)在实验中发现，用慢中子照射铀－235原子核时，受到照射的铀原子核会裂变成两个更轻的原子核。这个消息很快传到了丹麦著名物理学家玻尔（BOHR， Niels）那里，刚好玻尔应邀前往普林斯顿高级研究所访问，于是1939年1月，这个消息被他带到美国，并在同行中引起了震动。
人们关注此一发现有充分的理由。因为伴随着这个过程发生的质量亏损所释放的能量，比相同质量的化学反应要大几百万倍。而且根据轻原子核中质子和中子数几乎相等的情况，几乎可以立刻推测出，在重原子核裂变为轻原子核的过程中，将释放出多余的中子。这意味着如果原子核的数量足够多，重元素的体积和重量足够大的话，那么裂变放出的次级中子，还有可能引发临近的原子核进一步产生裂变，并且这个过程将不断地持续下去，人们将此称为链式反应。
核裂变和链式反应的发现，几乎直接向人们预示了这一结果在军事利用上的可能。微小的中子既然有能力释放沉睡在大自然界中几十亿年的物质巨人，那么由此制造出来的炸弹，其巨大的破坏力和杀伤力可想而知。当时正处在大战爆发前夕，从希特勒的疯狂联想到核裂变的发现者是德国物理学家，就不由得使人们多添了几分忧虑。
犹太裔物理学家西拉德（SZILARD, Leo）是最先感受到这种忧虑的人物之一。西拉德出生于匈牙利的布达佩斯，1922年在柏林大学取得博士学位，以后在柏林大学、伦敦大学和牛津大学任教。听到核裂变的消息时，他刚刚流亡到美国。希特勒的疯狂和曾受到纳粹迫害的亲身经历，使他比任何人都更多地敏感到，绝不能让纳粹率先拥有那势必给人类带来灾难的大规模杀伤性武器。在他周围，还有一批有着类似经历的科学家，如下面还要提到的意大利物理学家费米（FERMI, Enrico），以及同样是匈牙利出身的物理学家威格纳（WIGNER, Eugene）和特勒（TELLER, Edward）。为了防止此种事态的发生，西拉德及其同仁意识到必须立即行动起来。一方面他们想到要积极着手该领域的研究，另一方面则想尽办法去延迟德方在同一工作上的进展。
西拉德建议科学家们要审慎地对待已获得的研究成果，不要轻易发布任何有关核研究方面的信息。为此他还积极同身边的费米和法国物理学家约里奥－居里（JOLIOT-CURIE, Frederic）取得联系。作为同行，他深知此二人在寻找裂变过程中释放出来的中子方面所持的关心和已取得的实验进展。事实上，在得知核裂变现象的事实后，他几乎立即联想到该过程将放出复数中子的可能，并且很快在实验中确认了每个原子核的裂变将平均释放两个中子的现象。考虑到研究将导致严重甚至是危险的后果，他和合作者仅仅将这个发现以“致编者的信”的形式寄给美国的《物理评论》，在通知他们该项发现的同时，要求编委会暂时不要发表该信的内容。
在积极地开展研究工作、同时又审慎地发表自己的研究成果的同时，西拉德等人还想尽办法要延缓德国方面工作的进展。其中一个重要措施是，使德国方面无法获得推进该项工作所必需的原料。考虑到当时世界最重要的铀矿产地在比利时统制下的刚果，西拉德和威格纳想到应尽快与比利时方面联系，以告知其不把铀卖给德国。他们想到了正在普林斯顿的爱因斯坦。因为他们得知爱因斯坦与比利时女王的关系良好，因此想到以他的名义给女王去信。
1939年7月西拉德和威格纳拜访了爱因斯坦，后者爽快地答应了他们的请求。可就在准备这封信的过程中，西拉德遇到了美国总统罗斯福的经济顾问亚力山大•萨克斯（ALEXANDER, Sachs），经过后者的劝说，他们决定将信改寄给罗斯福总统。因为这样做或许还可以从美国政府得到从事相关研究的资助。由此便产生了那封著名的爱因斯坦“为原子能问题给罗斯福总统的信”。
信中要求总统“注意如下事实和建议”：首先是法国的约里奥-居里和费米及西拉德的工作已经“几乎可以肯定”，原子核的链式反应将“产生出巨大的能量和大量像镭一样的元素”。其次是“这种新现象也可以用来制造出极有威力的炸弹,……使之在港口爆炸，很可能就会把整个港口连同它周围的一部分地区一起毁掉”。接下来信中告诫“美国只有一些数量不多而品位很低的铀矿。加拿大和以前的捷克斯洛伐克都有很好的铀矿，而最重要的铀资源在比利时属地刚果”。最后信中建议总统委托一个“信得过的人”，来“同那批在美国做链式反应工作的物理学家之间有一种经常的接触”，以经常向政府通报该领域发展的情况，提出行动建议，“特别要注意为美国取得铀矿供应的问题”。此外，这个人还需“设法加速实验工作”，如果需要该项资金，则可通过他的帮助来加以解决。信的最后还提到了德国方面最近的动向。指出“德国实际上已经停止出售由它接管的捷克斯洛伐克铀矿出产的铀。”而且德国的“研究所目前正在重复着美国关于铀的某些工作”。

二、曼哈顿工程的启动
通常认为，爱因斯坦致罗斯福总统的信直接导致了美国政府着手开发原子弹的大规模行动。然而事实并非如此简单。罗斯福接到由萨克斯转交的爱因斯坦来信后，于1939年10月19日下令成立了一个铀元素顾问委员会，并任命国家标准局长布里格斯（LYMAN, J.Briggs）担任该委员会的主席。布里格斯于1939年10月21日主持召开了委员会第一次会议。参加者包括陆军兵器部门的亚当森上校，海军兵器部门的法伊弗尔中校等正式成员；也邀请了西拉德、威格纳和特勒等科学家列席。但会议并没有直接导致大规模研制原子武器的结果，一方面由于欧战刚爆发，美国正处在隔岸观火的位置上；另一方面科学界包括爱因斯坦在内的许多科学家对此充满了疑虑。11月1日，委员会在给罗斯福总统的报告中，一方面认同了炸弹的威力和开展此项研究的重要性；另一方面也提到了“尽管在原理上存在着制造原子弹的可能，但这不是很快就可以实现的，需解决的问题很多，而且十分复杂”。这里所说的问题，主要是指技术上的问题。
由此可见，爱因斯坦致罗斯福总统信件的最直接的结果就是导致了美国政府高层对核能问题的关注，它导致了铀元素顾问委员会的建立和下面将要谈到的委员会对核研究的支持。它也是科学家们高度责任意识下的最初成果。不过所有这些距离真正意义上的原子弹开发还相去甚远，在大量技术问题得到解决之前，科学家们只能十分有限地开展相关研究。1940年2月，陆海军方面向委员会拨款6000美元，用于支持费米和西拉德等少数科学家继续他们在实验上的工作。同年6月，随着铀元素顾问委员会并入新组建的国防研究委员会，和铀元素研究本身亦被明确定义为军事研究，政府方面加大了支持力度。截止到1941年11月，委员会共支持了16项科学家们的相关研究工作，总金额达到30万美元。
美国政府推动下的大规模原子弹研制工作的展开，始于1941年岁暮。其重要的原因是这一年夏天，根据美英之间的战时情报交换协议，美国政府获悉英国方面关于制造原子弹的技术构想已大致形成。与此同时，美国国内的相关研究也取得了显著进展。1941年12月6日，也就是珍珠港事件的前一天，在华盛顿的白宫听过科学研究开发办公室主任、原麻省理工学院工学院长布什（BUSH, Vanneva）的汇报之后，罗斯福总统正式批准了开发原子武器的计划。并决定成立领导该计划的最高政策小组。其成员包括正副总统，陆军部长史迪文森，参谋长马歇尔，科学研究开发办公室主任布什和国防研究委员会委员长柯南特。1942年夏季，美国政府正式制定了总金额达20亿美元的原子弹研究开发计划，取名为“曼哈顿工程”，由美国陆军工程兵团建筑部副主任格罗夫斯将军任计划总负责人。就科学家方面而言，在最高政策小组之下，由康普顿（ARTHUR, Compton）、劳伦兹（ERNEST, Orlando Lawrence）和尤里（HAROLD, Clayton Urey）三名诺贝尔奖获得者领衔，组建了强大的研究阵容。康普顿在芝加哥大学成立了化名为冶金研究所的机构，专门负责生产钚原料的研究开发；劳伦玆于加州大学的放射线研究所中开始了以电磁分离法来提取铀原料的工作；哥伦比亚大学的尤里则负责提取铀原料的气体扩散法研究。此外，在新墨西哥州还成立了阿拉莫斯研究所，专门从事原子弹的研制开发，年轻的理论物理学家奥本海默被任命为研究所的所长。在这些研究所中，聚集了当时美国的一大批年轻有为的物理学家。

三、赶在希特勒前面
为了赶在希特勒的前面，科学家们被广泛地动员起来。他们以高昂的热情和专业素养投身于反抗法西斯战争中。尽管许多人并非一开始就热衷于军事研究，但战时的责任和科学上的好奇心促使他们很快便一改初衷，加入到曼哈顿工程这浩大的行列中来。后来成为诺贝尔奖获得者的著名物理学家费因曼（FEYNMAN, Richard P），在提及当年加入曼哈顿工程时这样写到：
那还是在普林斯顿大学做研究生的时候。一天我正在房间里工作，鲍勃•威尔森从外面跑进来对我说：“有了一份来钱的绝密工作。本不该对外讲的，但我想你听了后一定会毫不迟疑地参加。”听他说起那是一项通过用分离同位素的办法制造炸弹的工作后，我立即摇头表示没兴趣。可谁知他走后不到3分钟，我的头脑中竟开始充满了他刚才说过的话，以至于再也做不下去手中的事情。就这样我们大家都很快放下正在进行的工作，来到了阿拉莫斯研究所。……我们怀着良好的愿望，把力量合到一起，忘我地工作。
奥本海默将此解释为正义感与好奇心的双重作用。在这种作用下，科学家们的努力很快便换来了一个又一个划时代的成就。1942年12月2日，从哥伦比亚大学集中整合到芝加哥大学冶金研究所的费米小组建成了世界上第一座铀—石墨原子反应堆。它高5.6米、长10米、宽9米，内可装填52吨核反应材料，装置总重量达到1400吨。利用这套装置，人们进行了人类历史上首次核裂变链式反应实验，从而为原子弹的制造奠定了坚实的理论基础。紧接着佩汀领导的小组解决了天然铀的提纯技术，纯度达含铀 90%以上，并于1943年6月21日在田纳西州建立了两座大规模的K—25铀离析工厂，为美国生产原子弹提供了充足的铀原料。与此同时，奥本海默的阿拉莫斯研究所先后组建了3台新型加速器、2座小型反应堆和电子计算机，完成了中子速度选择器的试验、反射层材料的性能试验和中子引发器的设计等一系列重要课题的研究。
在这个特殊的战场上，科学家们不仅付出了辛劳和汗水，而且付出了青春和生命。很多人从接受任务的那天起即默默地从亲友们的视野中消失，一去就是几年，杳无音信。上面提到的费因曼在前往阿拉莫斯研究所时，与患有淋巴结核的中学时代的恋人新婚还不满一年，就在目睹第一颗原子弹爆炸的前夕，他的妻子离开了人世。