在1939年的夏天，阿尔伯特·爱因斯坦度过了一个宁静的假期，他身处长岛尖端的一个小度假胜地。然而，他宁静的夏天即将被一位来自柏林年代的老朋友和同事的访问打破。这位访客是物理学家莱奥·西拉德。他前来告诉爱因斯坦，他担心纳粹可能很快拥有一种可怕的新武器，必须采取行动。西拉德相信，最近的科学突破意味着现在可以将质量转化为能量。这可以用来制造一颗原子弹。
如果这种情况发生，那将是爱因斯坦34年前发现的自然法则的可怕体现。1905年9月是爱因斯坦的“奇迹之年”。当时，他在瑞士首都伯尔尼的专利局工作，提交了一份关于他早些年发表的独立特殊相对论的三页附表。在那些页面上，他推导出了有史以来最著名的方程式：E=mc?，能量等于质量乘以光速的平方。这个方程表明质量和能量有关，理论上可以相互转化。但由于光速的平方是一个如此巨大的数字，这意味着即使是少量质量也可能被转化为大量能量。
自从19世纪末发现放射性以来，科学家们就意识到原子核中可能包含大量能量。爱因斯坦的革命性方程首次向他们展示了其中的巨大潜力。然而，在当时，爱因斯坦怀疑是否能够释放出这种能量。到了1935年，他确信这将永远不会实际应用。在匹兹堡举行的美国科学促进协会冬季会议上，他被引述为告诉记者：“将物质转化为能量的可能性有点像在一个只有几只鸟的国家里在黑暗中射击鸟。”爱因斯坦如此怀疑，因为试图打开原子核总是需要投入比释放的能量更多的能量。
核物理学家如欧内斯特·卢瑟福正在通过用α粒子轰击原子核来探索原子的结构。即使建造了能够加速α粒子速度的机器，它们在分裂核时也只取得了有限的成功。1933年，卢瑟福对原子能的讨论不以真正的实用性。1933年9月的一个早晨，西拉德读到卢瑟福在《泰晤士报》上的评论。他离开了酒店，穿过马路，灵感突发。α粒子和物理学家一直用来轰击核的其他粒子都具有正电荷，因此他意识到它们与原子核一样具有正电荷。
由于同性电荷相互排斥，西拉德认为，无论你如何猛烈地将它们射入，大多数粒子都会被偏转开。那天早上，他是最早认识到最近发现的中子可能是所需之物的人之一。中子是一种次原子粒子，类似于质子但没有电荷，它于1932年被发现。由于没有电荷，西拉德认为中子将毫不阻碍地滑入原子核的核心。但他并没有止步于此。西拉德认为，如果能找到一个可以被中子分裂开的原子，它不仅会释放出其巨大的能量储备的一部分，还可能释放出更多中子，然后这些中子可以继续分裂其他原子，引发一个链式反应，导致能量的巨大释放。
西拉德立即看到了潜在的军事应用，并试图将这个想法申请专利并使其成为官方机密。但是在1933年，链式反应仅存在于西拉德的头脑中。还没有人发现可以被中子分裂开的原子。这些发展发生在欧洲政治动荡的背景下。希特勒于1933年1月上台。在1938年，距离第二次世界大战爆发不到一年的时间里，就有这样一种原子被发现，那就是铀。
在柏林的凯撒威廉研究所工作的核化学家奥托·汉和弗里茨·施特拉斯曼发现，当受到中子轰击时，铀分裂成大约一半大小的两个核。不仅如此，进一步的计算表明，也释放了大量能量 - 足以移动一粒沙子的能量。西拉德的链式反应的第一阶段已经实现了。当他听到这个消息时，西拉德现在正在纽约与恩里科·费米一起在
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发表于 2020-7-13 23:34:54
发表于 2020-8-4 18:45:00