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“原子彈之母”的遺憾

 文山書(shū)院 2011-09-14

    很多案例都表明,人們對(duì)傳聞的興趣,往往要超過(guò)事實(shí)。在本文的主人公麗絲·邁特納(Lise Meitner,1878-1968)身上,這一點(diǎn)也有充分的體現(xiàn)。關(guān)于她和原子彈之間的故事,二戰(zhàn)之后有種種不靠譜的傳說(shuō)。有人繪聲繪色地描述,邁氏如何機(jī)智巧妙地避過(guò)納粹的層層關(guān)卡,將有關(guān)原子彈的秘密偷運(yùn)到盟軍的手中;而有人則干脆說(shuō)其是美國(guó)人安排在德國(guó)科學(xué)界的頭號(hào)臥底。當(dāng)然,這些都不是真的。事實(shí)上,對(duì)于“原子彈之母”這個(gè)稱號(hào),邁特納從未接受,更不會(huì)欣賞。對(duì)她來(lái)說(shuō),這是一個(gè)完全名不符實(shí)的標(biāo)簽:首先,自己沒(méi)有參加過(guò)跟原子彈研制相關(guān)的任何工作;其次,作為一名女性,對(duì)這種毀滅性的殺人武器只有由衷的反感和恐懼。不過(guò),從事物發(fā)展前后相承的角度而言,稱邁氏為“原子彈之母”,也不算太離譜,盡管她本人不喜歡。畢竟,原子彈的威力源自于原子核裂變釋放的巨大能量,而在發(fā)現(xiàn)核裂變的過(guò)程中,邁氏居功甚偉。

    諾貝爾獎(jiǎng)評(píng)審委員會(huì)將1944年的化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了核裂變,獲獎(jiǎng)?wù)咧袇s沒(méi)有邁特納。這是有意為之,還是無(wú)心之失?

    天才的美好時(shí)代

    要說(shuō)明邁氏的天賦及其在科學(xué)研究中付出的努力,一件事情就已經(jīng)足夠:1919年,她獲得了德國(guó)威廉皇帝研究所的教授頭銜。一名女性獲此殊榮,這在德國(guó)的科學(xué)界是頭一遭。要知道,十多年前,她獲得特許進(jìn)入研究所時(shí),那里仍然禁止女性入內(nèi)(因此,在長(zhǎng)達(dá)1年的時(shí)間里,她不得不到研究所外去解決方便問(wèn)題,因?yàn)樗鶅?nèi)未設(shè)女廁所)。

    20世紀(jì)的頭30年,是天才們的美好時(shí)代,特別在物理學(xué)領(lǐng)域,似乎每天都有新的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和新的理論成果出現(xiàn)。而這應(yīng)該也是邁氏一生中最有創(chuàng)造力、最有成就感的幸福時(shí)光。這段時(shí)間中,邁氏最親密的朋友和同事是奧托·哈恩(Otto Hahn,1879-1968)。在30年代之前,兩人在放射性元素方面的合作研究,業(yè)已取得了卓越的成就,奠定了二人在學(xué)術(shù)界的聲望和地位。

    1932年,隨著中子的發(fā)現(xiàn),人類對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)和理解有了一個(gè)跨越,同時(shí)也獲取了一種全新的研究微觀世界的手段。于是,使用中子作為探測(cè)手段,轟擊各種元素的原子核成為一個(gè)新興的研究領(lǐng)域。邁氏和哈恩的研究,也逐漸向這個(gè)方向靠攏。不過(guò),在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間里,和其他人一樣,他們?cè)谶@方面也沒(méi)有做出令人耳目一新的成果。

    1939年,兩人多年合作的友誼之花又一次結(jié)出了碩果,核裂變現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)和闡釋震驚了整個(gè)科學(xué)界,最終也深刻地影響了整個(gè)世界。然而,正像“裂變”這個(gè)詞含有的意味那樣,他們之間那種無(wú)間的友誼也在不知不覺(jué)中發(fā)生了嬗變。

    亡命瑞典

    不是所有人都像愛(ài)因斯坦那樣,在政治上有靈敏的嗅覺(jué)。當(dāng)1933年,納粹正式執(zhí)掌德國(guó)政權(quán)的時(shí)候,愛(ài)氏即有不祥的預(yù)感,不久之后便決然離開(kāi)了德國(guó)。同為猶太人的邁氏卻沒(méi)有這樣果斷。結(jié)果,她在當(dāng)年就被當(dāng)局撤銷了在大學(xué)的執(zhí)教資格,而且雖然研究所內(nèi)還保持著她的職位,但她實(shí)際上已經(jīng)成了一個(gè)“隱形人”,任何公開(kāi)發(fā)表的文獻(xiàn)上都不得出現(xiàn)她的名字。隨著猶太人在德國(guó)的處境一天比一天艱難,最終邁氏覺(jué)察到自己會(huì)隨時(shí)有性命之虞,這才倉(cāng)皇而走。1938年夏天,在朋友的幫助下,邁氏逃奔至瑞典,隨身僅帶了10馬克,幾件換洗衣服,以及哈恩臨行前送給她的一枚鉆戒——他希望邁氏有急用時(shí),它能幫上忙。

    在瑞典斯德哥爾摩大學(xué),邁氏獲得了棲身之所。在接下來(lái)的10余年里,她的處境用“寄人籬下”來(lái)形容再貼切不過(guò)了。邁氏的新老板西格班(Karl Manne Georg Siegbahn, 1886-1978,1924年度的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者)是瑞典科學(xué)界的重量級(jí)人物,他既無(wú)意也沒(méi)有條件建立世界一流的科研機(jī)構(gòu)。雖然迫于壓力收留了邁氏,但對(duì)這樣一個(gè)年長(zhǎng)而又名聲顯赫的物理學(xué)家,西格班基本上是把她當(dāng)作一個(gè)強(qiáng)悍的入侵者來(lái)提防,而非一個(gè)可以相互切磋、相互提高的良師益友來(lái)對(duì)待。當(dāng)然,邁氏在一流的科研機(jī)構(gòu)中曾經(jīng)身居要職,面臨一個(gè)陌生而又處處受掣肘的環(huán)境,難免心生郁郁。二者之間始終沒(méi)有建立融洽友好的關(guān)系,邁氏這些年的研究工作實(shí)際上陷入了困境。

    邁氏有機(jī)會(huì)改變自己的這種命運(yùn)。美國(guó)人曾經(jīng)邀請(qǐng)她參與原子彈的研制,但她毫不猶豫地拒絕了。理由很簡(jiǎn)單:“我絕不和一個(gè)炸彈發(fā)生任何關(guān)系。”

    裂變

    一直以來(lái),出于直觀,人們本能地相信當(dāng)原子核吸收中子之后,質(zhì)量只會(huì)增加,變成更大的核;而沒(méi)有考慮到相反的情形,也即是由于較重的那些原子核本身很不穩(wěn)定,在吸收中子后會(huì)產(chǎn)生分裂,形成更小的核。1938年底,在邁氏逃亡之后,哈恩和弗里茨·斯特拉斯曼(1902-1980)重復(fù)一些以前做過(guò)的實(shí)驗(yàn)。在經(jīng)過(guò)仔細(xì)測(cè)量之后,他們發(fā)現(xiàn),慢中子在轟擊鈾核之后,檢測(cè)到的似乎不是比鈾更大的元素,反而像是比鈾小的元素鋇。哈恩對(duì)此感到很不理解,難道是鈾核發(fā)生了分裂?很快他寫(xiě)信將這個(gè)困惑告訴了遠(yuǎn)在瑞典的邁氏。

    邁氏其時(shí)正與同是出色的物理學(xué)家的侄子弗里施(Otto Robert Frisch,1904-1979)在一起。在哈恩新發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)討論,最終邁氏和侄子提出了“核裂變”的概念,認(rèn)為重的原子核在吸收中子之后,不是會(huì)變得更重,而是會(huì)發(fā)生分裂,并且更重要的是,他們預(yù)測(cè),伴隨著分裂,會(huì)釋放出巨大的能量。據(jù)說(shuō),著名的物理學(xué)家玻爾在聽(tīng)到這種解釋之后,大聲說(shuō):“?。∥覀冋娲腊?!”

    在裂變這個(gè)概念在世界范圍內(nèi)正在掀起一場(chǎng)風(fēng)暴的時(shí)候,哈恩對(duì)于同行某些時(shí)候沒(méi)有適當(dāng)?shù)刈⒁獾阶约涸谶@個(gè)發(fā)現(xiàn)當(dāng)中的地位而頗有些微詞。在一封寫(xiě)給邁氏的信中,他認(rèn)為毫無(wú)疑問(wèn)應(yīng)該是自己首先發(fā)現(xiàn)了裂變現(xiàn)象,在這個(gè)問(wèn)題上應(yīng)該享有當(dāng)仁不讓的優(yōu)先權(quán)。邁氏在回應(yīng)中非?;磉_(dá)地肯定了哈恩的成就,并表示她和弗里施只是對(duì)這個(gè)發(fā)現(xiàn)作出了一個(gè)理論上的闡釋,這絲毫不會(huì)影響哈恩本應(yīng)享有的榮譽(yù)。這些小小的抱怨顯然暫時(shí)還不會(huì)對(duì)一份長(zhǎng)達(dá)30年的友誼帶來(lái)很大影響,但就像在一首原本和諧的樂(lè)章中,突兀的雜音絕對(duì)顯得刺耳。

    誰(shuí)該得獎(jiǎng)

    1945年底,諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)公布了1944年和1945年諾貝爾獎(jiǎng)的獲獎(jiǎng)名單。出人意料的是,哈恩獨(dú)自一個(gè)人獲取了1944年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),理由是表彰他在“放射化學(xué)及發(fā)現(xiàn)核裂變方面的杰出貢獻(xiàn)”。這個(gè)結(jié)果顯然令人失望。核裂變的發(fā)現(xiàn)是近代學(xué)科交叉和重疊的一個(gè)經(jīng)典案例,化學(xué)和物理學(xué)都在其中起到了重要作用。所以,從化學(xué)和物理學(xué)任何一個(gè)角度來(lái)為它頒獎(jiǎng),都沒(méi)有問(wèn)題。問(wèn)題是,為什么單單是哈恩獲獎(jiǎng)?

    一種流行的觀點(diǎn)認(rèn)為,邁氏、哈恩、弗里施、斯特拉斯曼4人在裂變發(fā)現(xiàn)的過(guò)程中都扮演了重要角色,而按照單個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)最多不能授予超過(guò)三個(gè)人的慣例,之所以只選擇哈恩就是為了避免4選3的麻煩。但這種觀點(diǎn)無(wú)法解釋的是為什么不選邁特納?哈恩和邁氏的合作長(zhǎng)達(dá)30年,如何確定哈恩在其中起到了比邁氏更大的作用呢?持有這種觀點(diǎn)的人們進(jìn)一步說(shuō),由于1933年之后,邁氏成為了“隱形人”,她在相關(guān)工作上的貢獻(xiàn)沒(méi)有在公共領(lǐng)域中顯現(xiàn)出來(lái),導(dǎo)致哈恩的作用看上去更大些。但是,在1945年前后,許多科學(xué)家對(duì)邁氏在這個(gè)過(guò)程中所起的作用已經(jīng)有了相當(dāng)公允的評(píng)價(jià),這些信息,諾貝爾獎(jiǎng)評(píng)審委員會(huì)應(yīng)該很容易獲得。所以,總體上,這種說(shuō)法難以自圓其說(shuō)。

    另一種觀點(diǎn)則直接把這一結(jié)果歸之于“陰謀論”:“有的人”不希望邁氏得獎(jiǎng),所以千方百計(jì)加以阻撓。“有的人”就是我們剛剛提到的西格班。他擔(dān)心,諾貝爾獎(jiǎng)將使邁氏聲望更加卓著,從而損害到自己在瑞典科學(xué)界的利益。連續(xù)好幾年,都有人提名邁氏為物理學(xué)獎(jiǎng)候選人。但物理學(xué)獎(jiǎng)評(píng)審委員會(huì)一直拒絕評(píng)價(jià)核裂變問(wèn)題,而把這推給化學(xué)委員會(huì)。恰好,西格班正是物理學(xué)委員會(huì)當(dāng)中最有權(quán)勢(shì)的人物之一。所以,當(dāng)年就有人對(duì)邁氏說(shuō),如果你不是在瑞典,諾貝爾獎(jiǎng)早已是囊中之物了。

    還有一種更具傳奇色彩的說(shuō)法是,之所以單單授予哈恩化學(xué)獎(jiǎng),有深刻的政治內(nèi)涵。戰(zhàn)敗的德國(guó)需要重建,重建需要優(yōu)秀的帶頭大哥,哈恩從各方面都滿足科學(xué)界的“帶頭大哥”這樣一個(gè)角色——年紀(jì)不是太老、學(xué)術(shù)上頗有建樹(shù)、納粹時(shí)期幾乎沒(méi)有沾染上政治污點(diǎn),一個(gè)完整的諾貝爾獎(jiǎng)?wù)每梢越o他添上最后的點(diǎn)睛之筆。如果真是這樣的話,瑞典人的政治眼光還真不錯(cuò)。哈恩在1946年當(dāng)選為威廉皇帝學(xué)會(huì)(現(xiàn)名馬克斯·普朗克學(xué)會(huì))的會(huì)長(zhǎng),成為了德國(guó)科學(xué)界名符其實(shí)的領(lǐng)袖。

    也許哈恩獲獎(jiǎng)還有另外一種解釋,用中國(guó)式的表述來(lái)說(shuō),就是:他和諾貝爾獎(jiǎng)有緣分,其他人都沒(méi)緣分唄。不管是這個(gè)結(jié)論正確,還是上面提到的某個(gè)結(jié)論正確,總之,某些時(shí)候,“誰(shuí)該得獎(jiǎng)”的標(biāo)準(zhǔn)的彈性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)我們的想象。

    沒(méi)有獲得諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)的青睞,邁氏并未表現(xiàn)出太多的失望。她表達(dá)了對(duì)哈恩的祝賀,并由衷認(rèn)為這對(duì)哈恩來(lái)說(shuō)實(shí)至名歸。

    真正令她感到難過(guò)的是,即使是持續(xù)了數(shù)十年的友誼,也無(wú)法抵擋人性當(dāng)中某些陰暗東西的侵蝕。

    哈恩單獨(dú)獲獎(jiǎng)之后不久,一種有關(guān)二者在科學(xué)研究上的合作的說(shuō)法漸漸流傳開(kāi)來(lái)。這種說(shuō)法認(rèn)為,哈恩在整個(gè)過(guò)程中占據(jù)主導(dǎo)地位,甚至有人說(shuō)邁氏只是哈恩的“助手”或“下屬”。哈恩本人在許多公開(kāi)表述中,似乎也暗示這樣的說(shuō)法是正確的。

    邁氏很難接受這樣的觀點(diǎn),但她幾乎從未在公開(kāi)的場(chǎng)合進(jìn)行過(guò)反駁,她與哈恩的朋友之情也仍然在持續(xù)。不過(guò),有完全相反的另一種說(shuō)法,認(rèn)為邁氏才是真正的主導(dǎo)者。與他們有緊密合作的斯特拉斯曼,就傾向于認(rèn)為邁氏才是他們?nèi)诵〗M的真正“精神領(lǐng)袖”。

(本文編輯 宋文佳)

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