爱因斯坦传 作者:聂运伟-第42节
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的致密性被装进去似的；为了把粒子和其余的粒子分开，需要不同的能量。在元素周期表上的一种元素向另一种元素过渡的时候，核内的粒子的结合就能发生变化。根据爱因斯坦关系式，质量的不同和能量的不同是一致的；核的质量或多或少地都小于构成核的粒子质量之和的精确值。
一种核转变为另一种核——重核分裂或轻核结合为较重的核——引起装填“致密性”的变化。在这类反应中得到的核的质量可能小于原来的核的质量。质量的这种减少与能量的释放相对应；释放出来的能量等于减少的质量乘以光速的平方，即E＝MC2。
基于上述相对论的结论的推测可以断定，在最重的核发生核反应时，同样地在最轻的核参与反应时，将释放出能量。
位于门捷列夫周期表末端的最重的元素（原子量最大的元素）的核，比起中等元素的核，具有较小的“致密性”。因此，当重核转变为中等核时，换句话说，当由大量质子和中子组成的重核分裂为较小的核时，就释放出能量。爱因斯坦对此现象作过形象的描述：
“原子m是一个吝啬的财主，他在世时不花一个钱（能量）。但是在他的遗嘱中，他把他的财产留给他的两个儿子M′和MC，条件是他们给社会一小部分——少于全部财产（能量或者质量）的千分之一。两个儿子所得的财产比父亲所有的财产要少些（质量M′＋MC的和略少于放射性原子的质量M）。但是，给社会的部分虽然比较小，也已经如此之大（作为动能来看），以致带来了一种严重的祸害威胁。预防这种威胁已成为我们这个时代的最迫切的问题。”
相反，位于门捷列夫周期表最开端的轻核，在聚合为稍大一些的核时，又会发生“致密性”的赚取。当氢核结合为氦核时，大量的能量被释放出来。
这样，在核物理学中运用相对论，便可以预见两类反应：重核的分裂和最轻核的聚合。这些反应都能释出能量；这些反应后生成的核，其质量小于原来的核的质量。在这些反应中应析出巨额能量，它等于减少的质量乘以光速的平方。从１克实物中将获得比实物燃烧时多数十万倍的能量。
在３０年代末，发现了铀核的裂变反应。这些重核当它们被中子轰击时，每个核一分为二，分成两个中等元素的核。这时，释出的能量应等于减少的质量乘以光速的平方。
不久又弄明白，铀核裂变时会产生中子，这些中子又可以引起邻近的核的裂变，于是裂变过程便具有链式反应的性质，并且，裂变一旦开始后，就会蔓延到裂变由以开始的铀的全部质量。这结果是居里在德国得出的，费米也得出这样的结果，他是在意大利开始从事铀的裂变研究，不久从默索里尼政权下逃亡并定居在美国。在美国，西拉德和其他一些人也在研究铀的裂变问题。
正当政治地平线上乌云密布之际，原子时代的曙光冉冉升起。面对希特勒德国迅速增强的战争潜力，爱因斯坦比任何时候都考虑得更多的问题是：物理学研究的成果将落到谁的手中？
没过两年，战争终于爆发了。１９３９年夏，爱因斯坦面临一个按其重要性和尖锐性都是无可比拟的问题。
１９３９年１月１７日，柏林《自然科学》杂志报道：哈恩、施特拉斯曼合著，《论铀在中子轰击下……》。爱因斯坦与随之赶来的玻尔进行了讨论。
难道那不可能发生的事情就将发生？E＝MC2，无穷无尽的能量，将不可遏止地向我们冲来？
但是，已经不必“难道”了。一系列实验都已观察到：每个铀核裂变的时候确实能放出几个中子。就算放出３个吧。３个中子引起３个铀核裂变，一共放出９个中子。这样，１，３，９，２７，８１，２４３，７２９，２１８７，……像一条链子，铀的裂变就能一直进行下去。亿万卡热量就将冲出来，凶猛异常……
费米教授面对实验结果惊呆了。可为什么那样幸运，不发生链式反应，“轰”地一下把实验室送上天去呢？玻尔的研究得出了答案：铀２３５，只有提炼出铀的这种同位素，而且要达到一定的数量，才能发生链式反应。
可是，铀的链式反应就是炸弹，是炸弹啊！它的威力，比普通炸弹不知高出多少倍。刹那间，千万万生命会被烧成灰烬。想到这些，费米不禁打了个寒噤。太可怕了。
费米教授刚到美国不久。他是趁着到斯德哥尔摩领诺贝尔奖金的机会，带着妻子逃到美国，加入难民行列的。费米教授本人不是犹太人，妻子却是犹太人。要是希特勒、墨索里尼这两条疯狗手里拿到这种炸弹……费米不禁又打了个寒噤。
费米教授决定去拜访海军部，报告关于链式反应的研究情况。他带着哥伦比亚大学物理系主任的介绍信，来到海军军械部长胡柏将军的办公室。可将军不懂什么“中子”、“同位素”。再说，费米的英语结结巴巴，中间还杂夹着不少意大利字，不但将军听不懂，连记录的参谋军官也弄不懂他的意思。最后，将军只能向教授先生道谢，请他“继续努力”。
还有一个人，也和费米一样忧心忡忡。他就是那位干劲十足、满肚子主意的匈牙利犹太人西拉德。西拉德在柏林当过爱因斯坦的学生，还和爱因斯坦一起发明过一种热泵（就是制冷机），取得了专利。后来，西拉德逃难到美国，专门研究链式反应。他与费米教授一样，深信链式反应正在渐渐地从理论变为实际，在不久的将来，就能将链式反应用到军事上，制造出一种威力无比的新型炸弹。如果让希特勒德国抢在前头，那将是多么可怕的前景。
西拉德马上行动起来了。
１９３９年７月，西拉德和另一位物理学家维格纳前往长岛海边，爱因斯坦正在那儿避暑。罗伯特·容克在《比一千个太阳还亮》一书中，用西拉德和维格纳的话记述了此行的经过。
他们长时间徒劳地寻找爱因斯坦租用的别墅。最后，西拉德感叹地说：
“我们还是放下这个念头回家去吧！莫非命该如此？我们想通过爱因斯坦把这件事转达给政府，也许这样做是大错特错。既然政府可以从这件事情上得到利益，那它无论如何也是不会放过的……”
“但是，这样做是我们的责任”，维格纳打断他说，“我们应该在预防这个可怕灾难的事情上，作出我们的贡献。”
前去寻找爱因斯坦是想要防止一场“可怕灾难”，就是纳粹德国将制成铀弹。从德国传来的消息，使西拉德和其他几个物理学家想到了希特勒军队拥有核武器的可能性。为了预告这种危险性并使美国政府警觉，西拉德敲遍了所有的大门！可是，西拉德当时缺少关系，领导阶层不熟悉他的名字，他们也还没有把“核的结合能”、“核聚变”等等概念和当时的政治、军事实际联系起来。西拉德决定求助于爱因斯坦向比利时王太后伊丽莎白呼吁。比利时当时贮存有铀，西拉德希望它不被德国所利用。他还有一个不太明确的打算：通过爱因斯坦使美国政府机构注意到铀弹问题。看来，西拉德感觉到这个倡议责任太大了，他焦躁不安，认为各种偶然的和小小的障碍乃是命中注定。在他的记忆中深深地印下了这次决定命运之行的全部细节。
最后，街上一个７岁的小孩——他很熟悉爱因斯坦——
给他们指出了爱因斯坦居住的别墅。
西拉德回忆说：
“爱因斯坦并没想到在铀内可能产生链式反应。但是当我刚一向他提到这种可能性的时候，他可以说是立刻对这种反应可能产生的后果作出了评价，并且表示愿意帮助我们。但是我们觉得在通知比利时政府以前，还是应当把我们的计划报告给美国国务院。于是把维纳格建议起草的给比利时政府的信，抄送美国国务院一份，这样决定之后，我和维格纳就离开了爱因斯坦的别墅。”
西拉德同自己的熟人、朋友商量了一下，最后会见了芬兰人亚历山大·萨克斯，他是罗斯福的朋友和非正式顾问，经常呆在总统身边。萨克斯认清了关于铀裂变的情报的意义。他们决定把爱因斯坦的信寄给罗斯福，并预先准备好一份信稿。
８月２日，这一次西拉德偕同爱德华·泰勒再次去见爱因斯坦。后来，当这件事的所有参与者在某种程度上感觉到责任的重担时，他们很想回记起所有的细节，特别是想说清楚，是谁写成信的最后一稿的。
西拉德说道：
“我记得，是爱因斯坦用德语对泰勒口述了这封信，而我把他的口述作为写这封信的两个方案的基础。这两个方案，一个较短，另一个却很长，都是写给总统的。我把这两个方案都拿给爱因斯坦看，请他选定他所喜欢的一个。结果他选择那个长的了。我随后又写了一个备忘录，作为爱因斯坦对这封信的说明。”
相反，泰勒肯定说，爱因斯坦只签署了带去的信。关于这一点，爱因斯坦的说法也是如此。
信的原文照录如下：
阿尔贝特·爱因斯坦，
老格罗夫路
那索点，毕科尼克，
长岛，１９３９年８月２日。
致美国总统
罗斯福
白宫·华盛顿
阁下：
我从费米和西拉德的手稿里，知道了他们最近的工作，使我预料到不久的将来铀元素会变成一种重要的新能源。这一情况的某些方面似乎需要加以密切注意，如有必要，政府方面还应迅速采取行动。因此，我相信我有责任请您注意下列事实和建议。
最近４个月来，通过约里奥等在德国的工作以及费米和西拉德在美国的工作，已经有几分把握地知道，在大量的铀中建立起原子核的链式反应会成为可能，由此，会产生出巨大的能量和大量像镭一样的元素。现在看来，几乎可以肯定，这件事在不久的将来就能做到。
这种新现象也可以用来制造炸弹，并且能够想象——尽管还很不确定——由此可以制造出极有威力的新型炸弹来。只要一个这种类型的炸弹，用船运出去，并且使之在港口爆炸，很可能就会把整个港口连同他周围的一部分地区一起毁掉。但是要在空中运送这种炸弹，很可能会太重。
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，而最重要的铀资源是在比利时属地刚果。
鉴于这种情况，您会认为在政府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是可取的。要做到这一点，一个可行的办法是，由您把这任务委托给一个您信得过的人，他不妨以非官方的资格来担任这项工作。他的任务可以有以下几方面：
a）联系政府各部，经常告诉他们进一步发展的情况，并且提出政府行动的建议，特别要注意为美国取得铀矿供应的问题。
b）设法加速实验工作。目前实验工作是在大学实验室的预算限度内进行的。如果需要这项资金，可通过他同那些愿意为这一事业作出贡献的私人进行接触，或者还可以由取得那些具有必要装备的工厂实验室的合作来解决。
我了解到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。它之所以采取这种先发制人的行动，只要从德国外交部副部长的儿子冯·魏茨克参加柏林威廉皇帝研究所工作这一事实，也许就可以得到解释，这个研究所目前正在重复着美国关于铀的某些工作。
您的诚实的
阿尔伯特·爱因斯坦
爱因斯坦的信经萨克斯之手呈交罗斯福，１０月１１日才呈上。起初，罗斯福还没意识到问题的严重性，他未置可否地听取了萨克斯的陈述。事情搁浅了。
萨克斯回到住处，怎么也睡不着，他在华美的地毯上来回踱步，思忖着这件事情。他越想越觉得这件事情关系重大，越想越觉得自己的肩上担子沉重。已经是秋凉天气，但他还是感到闷热。他走出房间，来到一个小公园内，在黑暗中陷入了沉思。
“怎样才能引起总统的注意，重视这个问题呢？”
黑暗中只有风吹树叶的“沙沙”声。突然，一个历史故事浮现出来。萨克斯知道该怎么说服总统了。他立即赶回住处，洗澡更衣，天一亮就向白宫走去。
罗斯福正在用早餐，他知道萨克斯又要旧话重提，便讽刺地问道：
“亚历山大，你到底要说多少时间？”
“总统先生，我想讲一个历史事实。”萨克斯顾不上罗斯福的态度，就说起
