美国和德国的原子弹研究之旅----不带来受益的项目一定不可取吗?

 发布日期:2018-12-13 12:24:59  阅读次数:阅读数:21  来源:
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读书笔记 2018年12月6日

1945年8月,美国在日本扔下两颗原子弹,这也作为人类技术和军事技术的一个新的纪元的开始。从一战到二战,世界的武器经历了从化学武器到达物理武器的进步。但是要知道,物理武器的实战化,也是经历了漫长的准备时间。而在整个准备过程中,谁也不能保证会是什么样的结果。关于原子弹的研发,可以分为两个阶段。

第一阶段,我们可以称为理论阶段。而这一准备阶段,原子弹准备了长达40年。

1900年12月,德国的科学家普朗克提出了著名的普朗克量子公式;1905年爱因斯坦提出了著名的质能方程式 E=mc2,这个公式说明了,只要有质量的损失,就能够产生巨大的能量。这相当于从理论上给原子弹技术提供了支持;1911年,波兰科学家居里夫人从沥青铀矿中提取出纯金属镭。让人类对于放射性物质有了新的了解;1919年,英国的实验物理学家卢瑟福用α例子轰击原子核,并且分离出质子。人类对于物理微观世界的操作能力达到原子核内部级别;1936年,意大利物理学家费米,和匈牙利物理学家西拉德,证实了铀原子裂变后会发出两个中子,可以继续轰击其他原子核。这也说明只要有足够的铀原料,就可以持续发生裂变反应;到上世纪30年代末,德国科学家海森堡提出,可以用石墨和重水两种材料给中子做减速,这等于在工程学领域,给原子弹的理论,原料,操作技术都找到了实施方案。

在理论阶段我们可以发现,德国具备比美国更好的条件。几乎大部分提出理论的科学家都是德国或欧洲的科学家。美国在这方面不占据太大优势。甚至连相应的理论科学家储备都不充足。并且你会发现这个阶段中,所有相关的探索都未能带来任何的实际收益。而且这个阶段是持续时间为四十年。(拓展可以提到我们最近的基因编辑技术也差不多是20年的理论准备期。这印证一下最近最火的基因编辑的争论热点)

第二阶段,我们可以称为工业化阶段。这个进程从1939年开始就发展得极为迅速。那么为何原子弹的研发会突然提速了呢?

这就不得不提到一个背景:

1939年8月,就在德国发动战争的前几天,美国总统罗斯福收到一封科学家的联名信,呼吁美国政府赶紧投入到原子弹的研发中,以避免被纳粹德国抢先。这时候其实美国已经落后于德国的研发进程,甚至可以说德国已经快可以提纯铀了。当然,这封信最打动罗斯福的有一个人,就是大名鼎鼎的科学家:爱因斯坦。

那么罗斯福干了什么事情?他赶紧约见了联名信中其中一位科学家(具体名字不清楚),问了一个问题:“这东西投入经费研发什么时候可以造出来?”

对方的回答是:“不知道,但是我们认为能造出来。”

就冲着这个“认为”二字,当晚罗斯福就批准了这封信。到1942年,著名的“曼哈顿计划”上马。第一批启动经费,5亿美金。可能你觉得这5亿美金很少。可是我们对比一下当时的国际环境,当时美国对于中国每年的援助就是5亿美金。这就相当于美国在用支持一个国家的力量,用来推动这个计划。

当时罗斯福给了曼哈顿计划“高于一切行动的特别优先权”。顶峰时期,一共有54w人参与工作。一些特别部门里,带博士头衔的人比一般的工作人员还要多。

就算这么大力的支持力度,科学家们也遇到了各种困难。比如,为了营建足够强大的磁场,负责工作的科学家根本找不到足够的铜线圈了。他们居然提出,白银的导电性更好,想用白银来做“电线”,当时美国财政部部长就问:“你们要多少?”。这边回答是:“先给我来6000吨”。财政部长当场吓得脚软,说道:“年轻人,你可能不知道,我们的白银是用盎(ang)司来做计量单位。”(1盎司=31g)

为了达到需求,美国财政部提供了近15000吨白银。直到1970年,这些白银才完全归还美国财政部。这样才造出满足需求的实验磁场,据说当时很多女工走进车间后,由于磁场太大了,头上的铁质发卡都能被吸走。

从这里我们可以发现,美国对于造出原子弹投入的代价是巨大的。并且这段时间里,毫无回报,也不知道是否能够造出来。这就像在一个黑暗的地道里行走,根本不知道后面还有多长的路。但是为了达成那个目标,美国人还是扛下来了,总共花费了20亿美金。这个消耗已经跟日本一年的军费开支持平了。

很多人可能会说,人类不就是这样吗。为了一个可能的结果,可以集中力量去突破。但是我们要知道,不是所有的人都能有这样的能力和意识的。

那么转过来看看大洋彼岸的德国,他们在干嘛呢?要知道德国1937年就已经有研制原子弹的计划了,比美国还要早两年时间。而且前面我们也提到,在理论化阶段的时候,大部分科学家都是德国人。但是为什么纳粹德国没有造出原子弹呢?当时的国力比不上美国,也算一个原因。

更重要的原因是对于原子弹投入的思维方式。1942年的时候,当时纳粹德国的元首希特勒说:只要一种武器无法在六个月内投入战争,研发工作就往后站。也正是这个时候,当时负责研发原子弹的科学家海森堡(没错,就是提出中子减速方案那个)得到一笔研发原子弹的追加投入,多少钱?35万马克,具体多少,就相当于德国造1.6辆虎式坦克的钱。

对比两个国家对于原子弹研发的投入态度。你有什么感觉?你也不能说希特勒对原子弹完全不报希望,如果不报希望,可能连这点经费都不给。你也不能说希特勒没有投入资源的决心。要知道希特勒是一个赌徒,他发动第二次世界大战,是把整个纳粹德国的前途都投入到一次赌博中。这里我们能分析出,希特勒的发展战略是希望近期就能得到回报。他无法容忍为了一个完全不确定的未来,进行长期、大量、坚持地投入。

这也不能说是一个缺陷。事实上,生物界就是如此演化,优胜劣汰。正如一个基因能够传承下来,在于它能够很快帮助一个物种摆脱不利的环境,获取生存优势。短期内没有好处的事情,在生物界是没有什么价值的。

但是人类世界是完全不一样的。无论是个体还是组织和国家,胜负往往就在于,某一方可以把资源集中起来,追求集中的受益。一些做股票投资和专业投资的经理人,会说:“无法带来受益的项目不值得投入?”。这两年经济情况严峻的情况下,这样的想法更是被推崇备至。

但是你会发现那些大的投资公司或投资人都是做远期投资,比如当年铸造中国互联网框架的投资大佬孙正义,如果他追求短期利益,也不会在BATJ中赚得盆满钵满了。所以,人类和动物的区别就在于人类能够预想一个未来,然后不断投入资源,等待他在一个点集中爆发出来。

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