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第五章主持
曼哈顿计划在最初几个星期内
各条战线都开展了工作
奥本海默从一个关键部门走向另一个关键部门
去解决各种问题
他从一开始就决心保证科学家之间尽可能自由的交换意见
现在洛斯阿拉莫斯与外界已完全隔绝了
他发现即使在实验室内部
在陆军以及由他任命的保安官员中
对进行这种交流还存在若干阻流
尽管在这种情况下
至少在这个区域内
或多或少还是可以保证有一定自由的
不过
要想与洛斯阿拉莫斯以外的任何研究组织进行技术讨论
陆军方面坚决不予同意
格罗夫斯非常关切间谍活动所造成的危险
他已经发现
当曼哈顿计划开展起来以后
计划的领导权不可避免的会转移到高级科学家如奥本海默手中
他决定以加强保安手段对计划实施领导
这样
奥本海默从一开始统治处于一种非常微妙的地位
一方面
他是最机密的军事研究计划的负责人之一
另一方面
他本人却仍未取得保安认可
没有涉密的权利
不仅如此
负责曼哈顿计划的保安官员对他越来愈不放心
奥本海默不断的受到保安部门的审查
尽管连续不断的监视
审查和讯问
最终都没有确凿的证据证明奥本海默与苏联籍共产党员保持联系
但一些人仍坚持认为奥本海默是一个危险人物与不忠诚分子
嗯
在四月十五日实验室落成仪式上
一位年轻物理学家塞斯内德迈尔提出了一种完全不同的原子弹结构
这种结构不像枪式装置
他建议采用所谓内爆式原理
将可裂变的物质加工成为空心球状
周围包以炸药
将炸药被点燃后
它迫使空心球向中心内爆
形成一个超过临界质量的实心球
从而引起核爆炸
这种压紧方式几乎可以在一瞬间就完成
因此他肯定会比枪式装置的速度要快得多
尽管这一想法受到许多科学家的质疑
但奥本海默却站出来支持这个建议
并且提出让内德迈尔进行这项研究工作
以便发展他的新概念
在洛斯阿拉莫斯实验室四周陡峭的峡谷中
内德迈尔进行的小规模的内爆试验
由于他认为球形几何的内爆现象过于复杂
无法进行测量
所以决定由圆柱形开始试验
他在一段又一段的后壁金属管的周围包上炸药
外面再装入垛层
当炸药爆炸后
观察冲击波压缩的金属管的变形
且研究爆炸的效果
如果表面上的炸药不能对内产生一个完全对称的冲击波
那么这个球体就会被炸药炸碎
还没有来得及产生核爆炸就非凡了
即提前起爆
内德迈尔本人首先承认
通过这些试验
只提出了内爆方法所面临的许多问题
而您能提供任何解决办法
奥本海默以一种偏爱的态度
致使于鼓励内德迈尔进行这些试验
他认为内德迈尔的想法对路
赋予首创精神和敏锐的思想
而且在开始试验的几个月中
内报只是备用方案这种情况
海务外大局实验室的主要力量放在改进枪式方面
而且早期的试验全部表明
这种方法看来是可行的
嗯
一九四三年十一月
回旋加速器小组证实了有两百三十五的一项重要性质
即当它的原子裂变时
刺激中子几乎在十一分之一秒内全部放出
这样快的中子释放速度
利用枪式制造原子弹
足以保证在炸弹本身被炸碎前
就已发生了猛烈的链式反应
这一实验表明
采用枪式结构肯定能制成油弹
嗯 此时
特勒通过计算指出内报具有另一种优点
其巨大的压力可以大大减小临界质量
节省宝贵的可裂变金属
因而
内德迈尔的实验受到更大的重视
一九四三年秋季
奥本海默决心促进内报的研究工作
要求内德迈尔加快进度
内德迈尔本来可以在奥德麦尔的支持
取得充分的人力与物质资源来开展工作
但由于内德迈尔缺乏领导才能
仅仅增聘六个人
实验工作与以前一样进行缓慢
从工厂生产出的少量布样品中
科学家发现除含有布二三九外
还有微量的布二十四欧存在
不久
科学家又证明布两百四十是一种阿尔法射线发射体
也是产生苯底中子的原由
布两百四十产生的苯底中子之多
使得不但在采用枪式压拢时
无论如何其速度也不够快
达不到克服提前起爆的速度
在这种情况下
只有等待内爆方法试验成功
才有可能制造出不氮来
奥本海默认识到
由于有两百三十五供应量有限
如果内爆试验不能成功
那么到一九四五年七月
只能制成一枚用枪式压龙的油弹
所以
实现完全对称的理想内爆过程是当务之急
奥本海默陷入进退两难的境地
他不得不承认自己选错了人选
为了改变现状
他聘请哈佛大学的化学家兼炸药专家乔治
基斯塔科夫斯基做顾问
负责协调内报技术的全部研究工作
但基斯塔科夫斯基发现
他很难介入内德迈尔的工作
只好向奥本海默提出辞职请求
至此为止
内德迈尔的研究工作还只限于改进炸药的形状
改变炸药的品种
以及改变雷管位置和数目
但所有这些努力都无法解决一个根本性的问题
集由炸药表面的一个点状雷管引起的冲击波向四周传播时
正如投入水中的一块石子激起的波浪
最后到达原子弹芯表面的冲击波前锋总是一个曲面
不可能是平面波
正如无法保证必要的对称性
不仅如此
当几个雷管同事点火以后
他们各自引起的发散型冲击波相互遭遇并产生干涉现象
使整个炸药区内形成各种不规则的爆发点
从而将对称性完全破坏
无疑
内德麦尔只顾变换雷管与炸药的结构
根本没有抓住问题的关键
在这种情况下
奥本海默于一九四四年夏季面临一个重大问题
他准备彻底改组洛斯阿拉莫斯实验室
这时
正好有一个由詹姆斯
扎德威克率领的英国代表团到达洛斯阿拉莫斯
该团由十二名左右的科学家组成
英国人一直坚持发展自己的原子弹
并已进行了大量的研究工作
但后来发现
英国确实没有力量来进行这样一种风险很大而代价极高的计划
因此
根据英美双边协议
英国的研究小组全体前来美国参加原子弹研究工作
研究成果将来双方分享
奥本海默没有料到
英国科学家的到来
使得内报对称性问题最终得到了解决
根据英国科学家的业务专长
奥本海默分派他们参加各个研究小组
其中有几位参加了内爆式炸弹的研究
一位年轻的科学家詹姆斯塔克提出一种全新的方法解决这一问题
实际上
类似内爆对称性的问题已在美国与英国穿甲弹的设计中解决了
为了保证穿甲弹头炸药的全部爆炸力都集中在穿透铁甲的方向上
他们发明了一种透镜状炸药
其中采用两种爆燃速度不同的成型炸药
按照与光学透镜的聚光作用类似的原理
可以将爆炸的冲击波聚集到一起
这样
如果在原子弹球形弹芯周围包上这种透镜型炸药
并使它们同时起爆
就有可能产生出对称性很好的球面冲击波
对有奥本海默立即接受了这一建议
并只是迅速进行实验
在以后的几个月内
发展透镜型炸药的初步试验大部分都很成功
但科学家们也更深刻的认识
要使这种设想方案变为一件真正的武器
必须进行浩凡的计算分析以其大量的试验
此时
IBN公司及时提供的一台雏形电子计算机帮了奥本海默的大忙
八月初
内德迈尔报告了最近的实验结果
他在获得完全对称冲击波方面毫无进展
于是
奥本海默决定彻底改组洛斯阿拉莫斯实验室
以便迅速攻克内报这个关键
他又施展起口才
说服基斯塔夫斯基
并向他许愿
保证提供大量人力
武力支持这项任务
基斯塔克夫斯基卓于解决内爆结构在存在的巨大困难
他立即扩充队伍
在短短四个月内
就有了六百名得力人员
考虑到祭斯塔科夫斯基不擅长物理学方面的工作
奥本海默又成立了另一个新的研制小组
奥本海默还向格罗夫斯提出
在内爆式原子弹使用前进行一次实弹试验
但格罗夫斯他认为这种实弹试验会白白浪费宝贵的布
影响他向军方提交第一枚食用的原子弹的时间
奥本海默不得不去向陆军部长史汀声解释
如果不经试验而在实际使用时发现布弹的内患是不行
会产生多么严重的灾难性后果
后来
有人建议制造一个大型钢罐
把原子弹放在其中引爆
如果发生核爆炸
那么被炸碎的部块仍然保存在这个钢管内
可以回收
于是
格罗夫斯同意了鲍本海默实弹试验的要求
他花费了五十万美金造了一个大钢管
但后来因无法安装各种测量爆炸效能的仪器和人们都认为试验成功的把握已很大
就没有使用这个大钢管
一九四四年秋季
内爆式和枪式结构所用的炸药试验达到了高潮
在试验地四周的峡谷中
不断响起一阵阵的爆炸声
到一九四四年十二月
科学家们试验了真正的枪式结构武器
通过试验表明
采用枪式结构的油弹毫无提前起爆的危险
因此
只需工厂能够生产出足够数量的金属油
两百三十五这种实用原子弹立即可以制成并交付使用
然而
工厂的生产却落后于原定进度
而且面临巨大的技术困难
预计到一九四五年八月前
不大可能生产出第一枚原子弹所需用的全部金属油
内爆式结构的试验也在全力以赴的进行着
直到十二月十四日
试验小组改用了完全新的方法
进行了一系列新的试验
这时才第一次看到了可能获得对称性冲击波的迹象
一九四四年
曼哈顿计划在全力以赴的进行着
而奥本海默也遇到前所未有的困难
人力物力十分缺乏
他虽然得到了特种工程支队的大力支援
但仍人手缺乏
其原因是工业界看到战争即将结束
军方开始放松了军事订货的生产
从而为内爆试验带来更多的困难
奥本海默还无法支付高额工资
同时一九四四年漫长而严寒的冬季
环境艰苦
有些人干脆辞职不干了