全人類與世界末日擦肩而過!20世紀科學(xué)史上最大謎團:海森堡之謎


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核武器時代
1945年的8月6日,美國一架B-29轟炸機
將一顆名為“小男孩”的原子彈投放到日本廣島上空,
刺眼的閃光和天崩地裂般的轟鳴聲之后,
廣島市幾乎被夷為平地,死傷十余萬人。

3天之后,8月9日,
第二枚原子彈被投放到了日本長崎市,又有約7萬人喪生。
6天之后,8月15日,日本帝國投降。

這兩朵巨大的蘑菇云,雖然提前結(jié)束了二戰(zhàn),
但也標志著人類從此正式步入核武器時代,
有了可以瞬間毀滅我們自身文明的能力。

上個世紀30年代末,納粹元首希特勒拉上了日本,
意大利組成了法西斯陣營。發(fā)明了閃電戰(zhàn),
以最快的速度拿下了歐洲,之后開攻打俄羅斯,
幾乎將世界上所有國家都卷入了戰(zhàn)爭。

二戰(zhàn)時期的德國工業(yè)十分發(fā)達,尤其是在軍工上面,
各種坦克,戰(zhàn)機,炮彈應(yīng)有盡有。
與此同時,德國也是第一個啟動“鈾計劃”的國家,
但是卻讓美國首先發(fā)明了原子彈。
如果當時是德國最先研制出的原子彈,
那么歷史的進程可能就要被改寫,人類將面臨更可怕的災(zāi)難。

而事實上,當年德國距離造出第一顆原子彈僅有一步之遙。
今天咱們就來聊聊讓人類與死神擦肩而過的海森堡之謎。
1918年11月11日,第一次世界大戰(zhàn)以戰(zhàn)敗國德國投降而告終。
接下來等待德國的是備受屈辱的《凡爾賽條約》

條約內(nèi)容對德國非??量?,導(dǎo)致德國在軍事上被限制,
經(jīng)濟上被打壓,最重要的是德國13%的領(lǐng)土遭到瓜分。
這對于德國民眾來說是極大的羞辱,
也因此埋下了第二次世界大戰(zhàn)的種子。
德國人時時刻刻都想要一雪前恥。

在民眾的怨聲載道中,德國納粹黨很快崛起成為執(zhí)政黨。
1933年,希特勒被任命為德國總理。
他上臺后,承諾民眾,
要讓每家每戶的餐桌上都能有牛奶和面包。
希特勒的承諾很快實現(xiàn)了。
他的一系列執(zhí)政措施讓德國迅速發(fā)展,
走出了第一次世界大戰(zhàn)的陰霾,
經(jīng)濟水平很快恢復(fù)到了一戰(zhàn)前。
因此,他也得到了極大的擁護。

1936年,德,日,意三國簽訂《反共產(chǎn)國際協(xié)定》,
法西斯三兄弟從此誕生。
第二次世界大戰(zhàn)的序幕
1939年3月21日,
德國要求波蘭歸還一戰(zhàn)后被劃歸為自由市的“但澤”。
這一要求當然遭到了拒絕。
1939年9月1日,凌晨4點40分,
德國空軍轟炸波蘭城市維隆,
從此拉開了第二次世界大戰(zhàn)的序幕。
戰(zhàn)事一爆發(fā),德國就展開了原子彈的研究計劃。
但是希特勒的猶太政策趕走了德國幾乎一半的精英。
在希特勒執(zhí)政期間,大約有2600名學(xué)者離開了德國,

超過25%的物理學(xué)家從德國的大學(xué)辭職。
出走的著名物理學(xué)家包括:愛因斯坦、薛定諤、費米、泡利、德拜
這些我們耳熟能詳?shù)娜宋铩2贿^這依然不能撼動德國對抗全世界的能力。
當時德國在捷克斯洛伐克擁有全世界最大的鈾礦,
在挪威擁有最先進的重水生產(chǎn)系統(tǒng)。

最重要的是,1938年12月,德國科學(xué)家奧托.哈恩(Otto Hahn)
和弗里茲.斯特拉斯曼(Fritz Strassmann)發(fā)現(xiàn)了重核聚變反應(yīng),
也奠定了核武器生產(chǎn)的基礎(chǔ)。

可以說,當時德國的化工與重工業(yè)實力,在世界上是首屈一指的。
1939年9月,在二戰(zhàn)爆發(fā)的同時,德國軍需部成立了“鈾俱樂部” (Uranium Club),
專門研發(fā)核裂變技術(shù)。

“鈾俱樂部”的成員包括波特(Walther Bothe),
魏扎克(Karl von Weizsacker),巴格(Erich Bagge),沃茲(Karl Wirtz)
等著名物理學(xué)家。當然,重核聚變反應(yīng)的發(fā)現(xiàn)者哈恩(Otto Hahn)和
斯特拉斯曼(Fritz Strassmann)也再其中。
而這個項目的總負責人是維爾納.海森堡(Werner Heisenberg)。

沃爾納?海森堡(Werner Heisenberg),生于1901年,
是擁有純正日耳曼血統(tǒng)的德國物理學(xué)家。
中學(xué)期間,海森堡就表現(xiàn)出了極強的數(shù)理方面的天賦,
學(xué)校的課程對他來說絲毫沒有難度。
1920年,19歲的海森堡進入慕尼黑大學(xué)讀書,本來他是想攻讀數(shù)學(xué)系的。
可是陰錯陽差之下進入了物理系。師從索末菲( Arnold Sommerfeld),

就是那位培養(yǎng)出多位諾貝爾物理學(xué)獎獲得者,而本人卻沒得過諾獎的物理學(xué)家。
1922年,索末菲帶著海森堡去參加了“哥廷根波爾節(jié)”。

在那里見到了物理界的大神,丹麥哥本哈根大學(xué)的物理學(xué)家Niels Bohr (尼爾斯?玻爾)。
波爾很賞識海森堡,甚至邀請他來 哥本哈根大學(xué)波爾研究所(Niels Bohr Institut)
當自己的研究助理。

此后,在1923年至1927年間,
海森堡頻繁來往于德國哥廷根(G?ttingen)和丹麥哥本哈根之間,
不斷汲取兩地的學(xué)術(shù)營養(yǎng)。同時也和波爾建立了亦師亦友的深厚感情。
波爾后來也成為了海森堡之謎中的一個重要角色。

1925年,24歲的海森堡發(fā)表了他的第一篇關(guān)于量子力學(xué)的論文,
創(chuàng)立了矩陣形式的量子理論。
1932年,31歲的海森堡因為提出了著名的“測不準原理”,
獲得諾貝爾物理學(xué)獎,成為了量子力學(xué)的奠基人之一。
因為出眾的才華,海森堡還曾經(jīng)一度成為了美國情報單位的暗殺對象。
傳說,他們排除了一個叫做柏格(Moe Berg)的槍手,
準備趁海森堡在瑞士做做學(xué)術(shù)研討會時,將他悄悄解決掉。
但是后來柏格聽了海森堡的演講,被他的學(xué)術(shù)能力和道德操守所震撼,
竟然放棄了任務(wù)。

可就是這樣一位被上帝眷顧的物理天才,在主導(dǎo)“鈾俱樂部”計劃的2年時間里,
不但沒有幫德國造出原子彈,甚至讓一度讓希特勒完全放棄了原子彈的研發(fā)。
海森堡之謎
1942年,海森堡提交了一份報告。
大意是,要想通過核裂變鏈式反應(yīng)來生產(chǎn)核武器,至少得需要幾噸的鈾235,
所以在戰(zhàn)爭期間造出原子彈的可能性極低。

但同時,他在報告中也指出德國目前對于原子彈的研究仍處于領(lǐng)先地位。
換句話說就是,我們造不出來,別人也造不出來,不用擔心的。
希特勒看了報告之后,還是有一些失望的。但是戰(zhàn)事吃緊,
任何不能在短時間內(nèi)見效的方案都需要被暫時放在一邊。
就這樣德國原子彈計劃被整整擱置了兩年。

到了1944年,等納粹二把手希姆萊反應(yīng)過來,
想要再次大力推進原子彈計劃時,已經(jīng)回天乏力了。
那時,全德國的工業(yè)設(shè)施已經(jīng)被盟軍炸的體無完膚了。
雖然希姆萊推動建立了幾個新的鈾工廠,但計劃仍然難以進一步支撐下去。

而事實上,海森堡在計算時犯了一個非常低級的錯誤。
他沒有把中子擴散率考慮在內(nèi),
導(dǎo)致把制造原子彈所需的鈾235的質(zhì)量夸大了不止好幾倍。
實際上只需要十幾公斤的鈾235就可以制造出原子彈了。
當然這幾十公斤也不是那么好提煉的。
天然鈾礦中,鈾235的含量極低,只有0.72%。

美國制造原子彈的“曼哈頓工程”動用了15000人,
投資了超過20億美元,修建了大量電磁分離工廠,
占用了全國將近1/3的電力,才得以完成。相比之下,
德國的“鈾俱樂部”只有100多人。

1944年, 盟軍在諾曼底登陸以后, 納粹德國大勢已去,
歐洲戰(zhàn)場戰(zhàn)斗的結(jié)束近在眼前。
此時美國開始四處搜羅德軍殘存的科學(xué)家和科研儀器。
為的是不讓他們落入蘇聯(lián)的手中。
很快他們便俘獲了一批德國“鈾俱樂部”的科學(xué)家們。
不過那時候,海森堡已經(jīng)提前逃回到了厄菲爾德(Urfeld)的家中。

當時厄菲爾德(Urfeld)還掌控在德軍手中。
但是盟軍怎么可能錯過“鈾俱樂部”的總負責人呢。
他們派出了一支精銳小部隊,與1945年5月3日,
也就是希特勒自殺后的第三天,到海森堡的家中捕獲了他。

隨后,海森堡和另外幾名最有名的德國科學(xué)家被秘密送往英國,
接受調(diào)查。他們被關(guān)在了劍橋附近的一幢裝滿了竊聽器的別墅中,
這棟別墅當時被稱為“農(nóng)園堂” (Farm Hall)。
1945年5月7日,德國宣布投降。
此時的法西斯帝國中,只剩下日本還在做垂死的抵抗。
8月6日晚上,美國在廣島投下原子彈的消息,
讓每一位德軍科學(xué)家驚的目瞪口呆。

在《海森堡的戰(zhàn)爭》一書中,有這樣一段記載:
說海森堡在英國接受調(diào)查期間。當?shù)弥绹趶V島、長崎投下原子彈之后。
立刻起身開始給其他科學(xué)家上起課來。
講述原子彈的制造物理原理,說的頭頭是道。
好像突然間思路暢通了一樣,又或者說也許海森堡思路從來就沒有不通過。
事后,所有人聽到監(jiān)聽錄音都感到無比的驚恐。彼此討論說,
或許美國情報單位一度打算綁架他或殺掉他,是完全正確的。
隨著日本的投向,二戰(zhàn)很快宣布結(jié)束,這些科學(xué)家們也都被釋放了。

對于美國首先研發(fā)出原子彈反應(yīng)最為激烈的,
莫過于當初發(fā)現(xiàn)重核裂變反應(yīng)的德國物理學(xué)家哈恩(Otto Hahn)了。
他情緒崩潰的指責海森堡就是個“二流的家伙”,
竟然會犯如此低級的計算錯誤。這樣的錯誤,
甚至連一個普通的物理系學(xué)生都不會犯。
德國“鈾俱樂部”的總負責人海森堡,
一時之間被推向了輿論的風口浪尖。
輿論都對德國為什么沒能制造出原子彈,產(chǎn)生了極大的興趣。
此時,海森堡自己站出來,發(fā)表了一篇聲明,強調(diào)了兩點。
第一,重核裂變反應(yīng)是德國科學(xué)家哈恩(Otto Hahn)在1938年首先發(fā)現(xiàn)的。
德國科學(xué)家和盟國科學(xué)家在理論和技術(shù)上的優(yōu)勢是相同的。
言外之意,就是德國沒造出來原子彈并不是因為能力不夠。
第二,海森堡說道,他一開始就意識到了原子彈可能給人類引發(fā)災(zāi)難,
所以不愿意打開這個潘多拉魔盒,但與此同時,
他的愛國心和對德國的責任感又迫使他不得不投入到工作中去。

那么他能阻止災(zāi)難的唯一方式,就是消極怠工,
并且夸大制造原子彈的難度,
由此來使高層相信原子彈在短期內(nèi)無法開發(fā)出來。
這里要指出的一點是,海森堡雖然和無數(shù)的德國人一樣,
非常愛國,希望德國能夠變強變大。
但是卻不認同希特勒和納粹政黨的很多做法。
早在二戰(zhàn)前,遭到納粹迫害而逃亡的很多猶太裔科學(xué)家中,
不乏海森堡的至交好友,同事,學(xué)生。

后來,隨著反猶太運動持續(xù)升溫,矛頭甚至指向非猶太裔的海森堡。
因為自年輕時就非常崇拜愛因斯坦,海森堡甚至一度被指責說,
他所從事的量子力學(xué)和相對論等研究,就是“猶太物理學(xué)”。
本人也被誣為“白色猶太人”。
不過不管怎么樣,海森堡對于他計算錯誤的這一套說辭,
不但捍衛(wèi)了德國的科學(xué)優(yōu)勢,也為自己加上了一層道德的光環(huán)。
可謂兩全其美。
當然了他的這種說法有很多人也是不買賬的。

1992年,美國霍夫斯特拉大學(xué)(Hofstra University)大學(xué)的
歷史學(xué)家戴維.卡西迪(David Cassidy)出版了著名的海森堡傳記
《不確定性:海森堡傳》。他在書中詳細分析了海森堡所說的,
那些可以證明他早就知道正確計算數(shù)字的證據(jù)。
并且說道,這些所謂的證據(jù)都是模糊不清,經(jīng)不起推敲的。

還說道海森堡沒有他自己說的那么偉大,他當年的確就是算錯了。
在海森堡之謎中,還有一幕非常撲所迷離,長期讓人們爭論不休的場景。
那就是1941年,海森堡對Niels Bohr (尼爾斯?玻爾)的訪問。
當時丹麥已被德國占領(lǐng)。海森堡假借一個學(xué)術(shù)會議的名頭,
跑到了哥本哈根去見亦師亦友的玻爾。
可就是在那次見面之后,倆人多年的情誼竟然一朝了斷。
外界對于那次談話的內(nèi)容猜測不斷。
而多年以來玻爾本人也是對此隱諱莫深,絕口不談。

有人猜測是,海森堡跑去警告波爾德國正在研發(fā)原子彈。
也有人說,是海森堡試圖拉 Bohr加入他們的“鈾俱樂部”。
還有人說是海森堡想要向Bohr打探盟軍的軍情。
《海森堡的戰(zhàn)爭》一書中,
給出了一個充滿英雄主義色彩的說法。
據(jù)說,當時海森堡到哥本哈根,是想達成一個協(xié)議,
雙方一起來破壞盟軍和德軍的可怕原子彈計劃。
換句話說,如果雙方的科學(xué)家都不積極地投入到原子彈的研發(fā)中,
就可以確保人類得救。

一方面海森堡有強烈的愛國心和德國人服從性,他無法拒絕德軍的命令。
但另一方面海森堡又掙扎于科學(xué)家的道德感和責任感。在不斷的糾結(jié)下,
他才向老師Bohr提出了這樣的要求。

Bohr本人雖然從未向外界提及他們談話的內(nèi)容,但是在戰(zhàn)后,
他曾經(jīng)給海森堡寫過一封信,
試圖澄清當年的誤會。但因為種種原因,
這封信最終未能寄出。在Bohr去世后40年,他的家人公開了信的內(nèi)容。
信中Bohr明確的說:他清楚地記得當年的每一句談話。
他認為海森堡是在試圖說服自己, 德國的勝利不可避免,
采取不合作的態(tài)度是不明智的。
還說德國的原子彈計劃在他的領(lǐng)導(dǎo)下,已經(jīng)有所突破。
也就是說,那次的談話,海森堡有些“勸降”的意味。
這讓Bohr感到很憤怒。

不過不管是有意還是無心,陰差陽錯中,
海森堡確實搗毀了德國的原子彈計劃。
畢竟如果德國真的造出原子彈,后果將不堪設(shè)想。

反觀世界的另一邊,1945年8月,當兩顆原子彈被投向日本之后。
美軍高層無一不為戰(zhàn)爭的勝利歡呼雀躍。只有美國原子彈開發(fā)工程,
“曼哈頓計劃”的總負責人羅伯特.奧本海默(Robert Oppenheimer)
在目睹了日本的慘況之后后悔不已。
8月17日, 奧本海默在良心的驅(qū)使下,給美國戰(zhàn)爭部長亨利?史汀生(Henry L. Stimson)
寫了一封信,希望能聽停止核武器的相關(guān)實驗。同年10月,
奧本海默在和當時的美國總統(tǒng)杜魯門(Harry S. Truman)見面時,
也清楚的表達了自己的立場,希望美國不要在繼續(xù)開發(fā)氫彈了。
奧本海默說他感覺自己的雙手沾滿了鮮血。而杜魯門對此非常的反感,
覺得奧本海默的想法是在滅美國的威風。

杜魯門非常生氣的對奧本海默說:“你瞎操心什么?你沾的血還沒有我一半多!”
會面結(jié)束后,杜魯門跟美國副國務(wù)卿迪安?艾奇遜(Dean Acheson)說到,
我再也不想見到這狗N養(yǎng)的東西了。
正是這句話決定了奧本海默之后的悲慘命運。

FBI開始對奧本海默實施無孔不入的監(jiān)視。
1954年4月,奧本海默被扣上了無數(shù)莫須有的罪名,美國解除了他的所有職務(wù),
他曾經(jīng)做過的許多研究項目都被封藏了。直到1960年,約翰遜總統(tǒng)才為他平反。
這也是史上著名的“奧本海默案件”。

愛因斯坦為此曾勸奧本海默說,國家既然這樣對待你,你為什么不離開呢?
奧本海默的回答是:“我對這個國家的愛正如對科學(xué)的愛一樣深。"
1967年2月18日,奧本海默去世,享年62歲。

按照他的遺囑,不留墓地,骨灰撒入了土地。
也許就像他自己所說的,他就像死神一樣,把災(zāi)難帶給了人類。
直到臨終前,他仍然對此心懷愧疚,不希望在人間留下一絲痕跡。

核武器就像是武俠小說中的倚天劍屠龍刀一樣,帶來了血雨腥風,
同時也象征著權(quán)利。讓無數(shù)統(tǒng)治者趨之若鶩。二戰(zhàn)之后再無大戰(zhàn),
一部分原因也是核武器恐怖的威懾力。
任何一個國家如果再次調(diào)動世界范圍內(nèi)的戰(zhàn)爭,
人類文明可能真的要畫上一個句號了。
古巴導(dǎo)彈危機

自核武器被發(fā)明以來,人類距離全球性熱核戰(zhàn)最近的一次要數(shù)古巴導(dǎo)彈危機了。
1959年,蘇美冷戰(zhàn)時期,美國在意大利,土耳其部署了45枚中程彈道導(dǎo)彈,
與莫斯科僅有2000公里的距離,對蘇聯(lián)造成了強大的核威懾。
蘇聯(lián)也不甘示弱,開始在古巴秘密部署核彈。

1962年秋天,美國對古巴進行了全方位的封鎖,
蘇聯(lián)也派出了4艘潛艇前往古巴附近海域試探突破封鎖線。
熱戰(zhàn)一觸即發(fā)

美國艦隊很快趕走了3艘蘇聯(lián)潛艇,
只剩下一艘代號為B-59的潛艇頑固的在水下不肯露頭。
美軍多次使用水雷和聲波騷擾性轟炸B-59潛艇,迫使他們浮出海面。
由于在水下已經(jīng)潛伏了一周,和莫斯科失去了聯(lián)系。
斷電也使?jié)撏?nèi)的溫度到達了50°。再加上美軍水雷的轟炸,
潛艇內(nèi)的蘇聯(lián)士兵們認為核戰(zhàn)爭已經(jīng)爆發(fā)了。

被敵軍要挾著浮出水面對蘇軍來說是極大的恥辱,
潛艇內(nèi)的士兵們惱羞成怒,紛紛表示:發(fā)射魚雷,
把美國人炸翻吧!而這個決定也得到了艇長和政委。
就在這個關(guān)鍵時刻,
潛艇的大副瓦西里?阿爾希波夫(Vasili Arkhipov)
突然跳起來說道:不準發(fā)射魚雷!
事實上,當時潛艇里只有艇長和大副阿爾希波夫知道,
他們潛艇中所攜帶的并不是普通魚雷,而是核魚雷!
魚雷的發(fā)射需要艇長、政委、和大副阿爾希波夫同時確認才能啟動。
緊要關(guān)頭,阿爾希波夫堅持說道,我們并不能確認戰(zhàn)爭已經(jīng)爆發(fā),
魚雷一旦發(fā)射, 必然引爆美蘇之間的全面核戰(zhàn)爭,幾分鐘之內(nèi),
世界就可能被炸的一無所有,徒留遍地殘渣。
阿爾希波夫絕對不是在危言聳聽。

要知道那時蘇美核彈已經(jīng)比最初投向日本的原子彈威利大20被以上了。
阿爾希波夫堅決地回絕了發(fā)射魚雷的請求。一時間,潛艇內(nèi)展開了唇槍舌戰(zhàn)。
最終,阿爾希波夫說服了大家,潛艇浮出水面。

好在美軍并沒有為難他們。B-59號潛艇順利地向莫斯科基地返航。
毫不夸張的說,阿爾希波夫憑一己之力將人類從地獄的邊緣拉了回來,
沒有讓人類的歷史永遠的停留在1962年。

可是回到蘇聯(lián)之后,
阿爾希波夫卻遭到了不明真相的民眾的謾罵,
大家都說他是個膽小鬼,怕死的懦夫。
他帶著這些嘲笑聲,于1998年離開了人世。

在阿爾希波夫去世4年后,古巴導(dǎo)彈危機40周年紀念大會上,
一位前蘇聯(lián)的老兵說出了這段塵封40年的歷史真相。
大家才意識到,是阿爾希波夫那句堅定的“不”阻止了第三次世界大戰(zhàn)的發(fā)生。
如今再來回看這些歷史,海森堡之謎中,
究竟是海森堡真的算錯了,還是故意算錯了,
真相也許已經(jīng)被他帶進了墳?zāi)?。但這些都不重要了。
每當在生死邊緣的關(guān)鍵時刻,
命運總是巧妙地將人類從死神之手中營救出來。
可這樣的運氣又有會多少次呢?知識和科技不僅僅是一種力量,
也是可以用來摧毀文明的武器。