Re: [問卦] 海森堡故意做不出原子彈？

下文轉貼自：火星軍情局
手機排版很糟，可以直接點連結看：https://reurl.cc/WG6DMO

納粹德國明明有核武計劃，卻沒有做出原子彈，計劃主持人到底是什麼魯蛇？

我無意討論納粹為什麼沒做成核彈，不過我認為正確的問題是：為什麼美國竟然傻得認真做還能成功，那時的科學共識是核彈理論上行得通，但仍是不切實際的科幻題材。

納粹的計劃主持人不是魯蛇，他是鼎鼎有名的量子力學祖師 #海森堡（不是夾海參的漢堡），二戰前就拿到諾貝爾奬，歐本海默見到他也要靠邊站。 基本上他是很正常的科學家，不認為原子彈是現實的 —— 但英美兩國不敢冒險，組成一個叫Alsos Mission的單位，專門打探、破壞納粹的核計劃，當然不放過海森堡。

下面是一些海森堡的故事。
-------------------

二戰後期，美國情報單位得知海森堡要到中立的蘇黎世演講，認為機不可失，便派特務潛入蘇黎世，希望從海森堡口中打聽德國核武發展的進度。如果發現納粹的核彈已接近完成，將不惜刺殺海森堡。

這位特務不是普通人，他是傳奇情報員貝格。他老兄從普林斯頓大學和哥倫比亞大學法學院畢業後，跑去職棒大聯盟做了15年的捕手。和其他運動員不同，他精通多國語言，天文地理無所不知，有一次參加電視益智節目狂掃獎金，被譽為大聯盟裡最聰明的人。

貝格經由管道認識海森堡，相談下判定納粹離原子彈有相當距離，放海森堡一條生路。2018年有個電影《捕手間諜》（The Catcher Was a Spy）就在講這個經過，貝格由Paul Rudd（蟻人主角）飾演。

-------------------
美國並沒有因此放鬆，諾曼第後德軍節節失利，Alsos Mission組成一支特遣隊要在第一時間獲得納粹核計劃的資源。Alsos 特遣隊是第一支打入巴黎與德軍打巷戰的美軍，為的是找到在那裡做研究的Jean Frédéric Joliot-Curie（1935年諾貝爾化學獎得主、居里夫人的女婿），從他得到納粹核武的情報。

Alsos 得知納粹核反應爐的大致地點，還知道納粹把核計劃相關人員撤到高山，不到百人的特遣隊立刻動身搶人。如果你看過《美國隊長》第一集的特遣隊到山裡搶宇宙魔方，或《神力女超人》第一集的特遣隊去破壞德國毒氣，大概就是那個味道。

Alsos特遣隊趕到海森堡躲藏的山區時納粹已經投降，但守衛海森堡的是納粹整團的精銳部隊，而且他們好像還不知道投降的事。

據說Alsos指揮官扮起諸葛，隻身入敵營，告訴納粹大隊聯軍已包圍山區，你們就不用做無謂抵抗吧，不如繳上武器彈藥排隊投降。喔對了，那個海森堡也繳出來。

德軍照辦。美軍還是很緊張，怕德軍發現美軍的人數根本不足搬動大量的德軍武器而反悔。還好海森堡很乾脆的來到美軍營中，任務達成。

-------------------
英美在搶到海森堡和德國其他9位科學家後，把他們軟禁在英國鄉間的一間叫Farm Hall的大農莊，事先在那偷埋許多竊聽器，紀錄他們的對話，成為後來的珍貴資料。

一般人被軟禁大概會聚一起打麻將打屁打架.... 一流科學家被軟禁後...當然是互開 seminar 嘍不然要幹嘛？

從他們的對話中可以確知納粹的原子彈確實停留紙上，從沒認真去做這種科幻的事。但這些人可說是核分裂的始祖（首次發現核分裂的Otto Hahn也同被軟禁），他們推測被軟禁的原因是西方覬覦他們先進的核反應爐技術，有人希望未來能得到英美金援繼續核子研究。其實德國的核反應爐從沒超越臨界，遠遠落後。

有一次談到核分裂武器，海森堡立刻說不可能。他的理由是分裂產生的中子再撞到另一個原子核所需的長度會以公尺計（free mean path)，所以這個炸彈會很大，50噸？不可能有這麼多的鈾。

這個想法到廣島被炸後徹底改變。
-------------------

有個英國官員先找到 Otto Hahn 告訴他廣島的事。Hahn認為他的發現導致數十萬人死亡而崩潰要自殺，在酒精的幫助下才穩定下來。（我看完紀錄後開始喜歡Otto Hahn這個人。）

接著官員告訴這10位科學家廣島的事。他們驚訝後普遍不信，說這是宣傳手段，海森堡說美國1939年只有不到1 mg 的鈾235，不可能，這充其量是2萬噸傳統炸彈來唬爛。

後來聽到新聞廣播的官方公布，他們才慢慢相信。Otto Hahn生氣地對海森堡大叫：「海森堡你這二流的科學家。」「他們領先我們50年。」「你們全是二流科學家。」

海森堡是二流科學家嗎？當然不是。熬過這個痛苦的一夜後，他門隔天早上從報紙得知更多細節，海森堡就主持了一個 seminar 教做原子彈。這段會議記錄讓我們看到當一位不世出的科學家突然悟徹原以為不可能的事其實可行後，能快速明白美國是怎麼辦到，獨立地領悟出要怎麼做原子彈。

剛才說free path太長原子彈會太大？他從廣島核彈由B-29攜帶和爆炸效果，猜出核彈含有100-200公斤的鈾（真實重量64公斤），他當場計算，認為free path該是數十公分等級，所以美國必須大量投資在分離U235的技術，提煉高U235濃度才是關鍵。

要怎麼啟動核分裂？海森堡馬上想到的是做兩個半球型的鈾，各自的尺寸不超過臨界尺寸，要引爆時才把兩個半球放一起，此時的尺寸超過臨界而自行產生連鎖反應。（底下立刻有人說半球的鈾太難加工，海森堡說或許其中一個是圓錐體。真實的美國鈾彈是一個圓柱插入另一個空心圓柱。）然後海森堡立刻發現這兩塊鈾要很快地湊一起才行，技術上做不到，實際上也因為如此鈾彈的效率不好。

讀這段的感覺就像知識如滾滾江河從海森堡口中源源流出。

但另一方面來看，海森堡真的沒太仔細想過一些根本的設計問題。

對了，Otto Hahn在軟禁期間得到諾貝爾獎，可是外界不知道他在何處，諾貝爾委員會通知不到他。後來英國在Farm Hill給他辦了一個簡單的慶祝會。

-------------------
這些被軟禁的人裡有人總結出德國做不成原子彈的原因，很發人深省：

美國有能力完成超大尺度的計畫，這在德國是不可能的。我們每個人都看不起別人的研究，總會互相猜忌搶資源，永遠不可能做得到。

--