曼哈顿工程与海南自贸区建设比较

楼主:没有艺术的鱼 时间:2018-08-07 17:53:27 点击:1245 回复:5
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      一、原子弹之前的理论与实践准备

  自古以来,人类所使用的一切能源都来自太阳。作为燃料的木材是通过植物的光合作用而获得的,作为动力的水力是太阳蒸发造成的水位差带来的。近代以来大力开采的新能源煤炭,其实是造山运动中原始树木变成的,是地底下的太阳能。直到20世纪初,人类尚未拥有除太阳之外的任何能源。    
  近代科学本质上是一种盗取天火的工作,即把自然神秘的能量人为地释放出来,为我所用。
       1905年爱因斯坦的《论动体的电动力学》提出侠义相对论,其中质能方程式:E=mc²,揭示物质内部蕴含巨大的能量。
  1919年之后,卢瑟福、约里奥—居里夫妇、费米、诺达克、哈恩、玻尔、惠勒等科学家的辛苦研究工作发现原子核裂变现象。核裂变的发现很自然促使人们想到链式反应的可能性。所谓链式反应就是,当中子轰击铀核使核发生分裂时,又有新的中子产生从面再轰击别的铀核,使这一反应像链条一样一环扣一环地持续下去。
       就在第二次世界大战爆发前两天,玻尔和惠勒指出,铀235比轴238更能发生裂变,而慢中子更能引起裂变。科学家们已经清楚地认识到,只要链式反应一开始,无比巨大的能量就会在极短的时间内爆发出来。
  到此为止,人类进入原子能时代的理论和实践经验已准备完毕。
      
  二、推动原子弹研制的重要人物:齐拉德
      
  “二战”前,原子物理学的研究中心根本不在美国。它们分布在欧洲的三个地方:一是卢瑟福领导下的剑桥,一是玻尔领导下的哥本哈根,再就是德国哥廷根,那里有马克思・玻恩、詹姆斯・弗兰克和大卫・希尔伯特三巨头。“一战”之后,原子物理学处在飞速发展的黄金时期。在欧洲,那些老资格的宏儒硕学与年轻人一道沉浸在不断出现的新发现中,而美洲大陆却还在讲授那些陈旧的物理学。美国年轻一代的物理学家与哥廷根结下了不解之缘。他们要走与哥伦布相反的通路:由美洲出发,去到欧洲寻找物理学的“新大陆”。包括奥本海默在内的几乎所有后来成名的美国原子科学家,1924-1932年间都曾在哥廷根呆过。
      30年代初,希特勒开始走上德国的政治舞台。德国社会中开始弥漫着纳粹情绪,犹太人受到歧视和迫害。这种风气也传到了德国物理学界,传到了哥廷根这个大学城。1933年,希特勒执政,清洗犹太物学家的行动开始。哥廷根陆续有人被开除或辞职,不到一年,连弗兰克也走了。哥廷根蒙受着巨大的人才损失。这些人起初大多到了尼尔斯・玻尔那里,哥本哈根一时人气兴旺。但随着纳粹在欧洲的得势以及后来第二次世界大战的爆发,玻尔支撑的余地也越来越小。许多新时在哥本哈根避难的物理学家,又陆续迁往美国,因为那里有许多大学教席等待着这些一流的科学家。1933年秋,爱因斯坦去了普林斯顿。法国物理学家朗之万开玩笑说:“这是一个重要事件。其重要程度就如同把梵蒂冈从罗马搬到新大陆去一样。当代物理学之父迁到了美国,现在美国就成了物理学的中心了。”
        在流亡到美国的物理学家中,有一位匈牙利籍的犹大物理学家名叫齐拉德(1898-1964)。他在核武器发展史上占有特殊的地位。早在1933年,像卢瑟福这样的大科学家还否定原子能利用的可能性时,齐拉德就已经敏锐地意识到原子能的开发可能会带来政治军事后果。
       1935年,齐拉德向许多原子科学家建议,鉴于原子能开发可能带来意想不到的严重后果,是否应该暂缓发表他们的研究成果。科学家们拒绝了齐拉德的建议,认为是操心过早。直到1939年,玻尔还开列出15条理由,认为核裂变反应的实际应用是不可能的。当时链式反应的可能性尚未被证实,因而客观上阻止了科学家对后果的设想和警锡。
        齐拉德一点没有气馁,继续向同行们建议对他们的研究采取某种程度的保密措施,因为他日益忧虑地发现,类似链式反应的实验在欧洲各地同时展开,非常像是研制原子武器的竟赛。科学共同体的确遇到了新间题。几个世纪以来,近代科学一直奉自由探索、自由交流为科学研究的最高原则,也正是这种自由精神,使得近代科学保持活力。但今
  天,科学已经不由自主地卷入政治。对科学的后果,科学家无法置身事外。
       1939年初,欧洲的战争虽然尚未爆发,但战争的阴云密布,纳粹德国的侵略野心路人皆知。链式反应的可能性正在经受实验研究,人们均倾向于相信它是可能的。齐拉德非常担心,希特勒敢于挑起战争,除了他在空军和坦克方面的优势外,是否还有什么新的超级武器。他非常清楚地知道,链式反应一且实现,其释放的巨大能量就完全可能被用来制造大规模的杀人武器。
       与德国同行的联系大多中断,不仅在于通讯方面,更主要在彼此的信任方面。虽然大家也知道希特勒政府与德国物理学家的关系天不太好,比如劳厄公开批评法西斯制度,海森伯等人受到攻击,但在纳的成胁利诱之下,德国原子科学家不会被迫从事原子武器的将能提保系不太制呢?要知道,在德国国内的还有普朗克、玻恩、海森伯、魏茨萨克、劳厄
  厄、哈恩、盖革等一大批第一流的原子物理学家。在美国,齐拉德成功说服原子科学家们自动承担起“自我出版检查”的制度,对敏感的实验结果,特别是导致链式反应可能发生的核裂变后是否会出现多的中子的实验结果,自动保守密。意大利的物理学家费米因为反感法西斯,也于1938年11月从意大利选到了美国—他去斯德哥尔摩领取了诺贝尔奖就没有再回去。他本来不同意齐拉德“自我出版检查”制度,但最后还是接受了。
        在欧洲推行这一制度更难。齐拉德给法国原子物理学家约里奥—居里写信,建议欧洲的原子物理学家也能接受这一“保密”约定。但居里奥—居里没有子以重视,还是继续发表实验报告。齐拉德也面临在美国的同行的反对。迫于压力,他一度也同意发表自己的研究材料。但是,他日益感到,这个问题必须提交美国当局,引起他们的重视,以应付有可能来自希特勒的原子威胁。
       齐拉德等人曾试图与美国政府接触,讨论原子弹的可能性,但没有成功。这时,他们接到秘密情报说,德国政府正在加紧研究链式反应。大概在4月底,德国当局召集原子物理学家秘密开会,讨论制造铀设备的问题。与会者没有核裂变现象的发现者哈恩,因为哈恩公开反对纳粹制造铀弹。但开会的消息被泄露给了哈思的一个新近的同事。这个同事也担心希特勒会制造原子弹,但与齐拉德的思路正好相反,认为只有公开发表一切最新研究成果,才会避免原子研究可能带来的治后果。于是,他写了几篇文章向大众通俗地介绍链式反应的有关情况。阴差阳错,这篇文章把在美国的齐拉德们吓坏了。他们想,既然德国允许登这样的实验报告,那他们已经掌握的知识必定多得多。接着,当年夏天,海森伯到美国访间,谢绝了主人让其留下的建议。再接着,从欧洲传来的秘密情报说,德国又开了一次原子能的秘密会议,而且这一次是由军事部门主持的。最后,美国方面得知,德国突然禁止被其占领的捷克的铀矿石出口。
       敏感的齐拉德马上意识到德国可能正在研制原子弹。要是让希特勒这样的战争狂人拥有了原子弹,那人类的未来将不堪设想。齐拉德想的第一件事是如何保护好欧洲的另一个轴矿出产地比利时。他知道爱因斯坦与比利时女王伊丽莎白有很好的私人交情,便想通过他向利时政府发出适当的警告。1939年7月炎热的一天,齐拉德在长岛好不容是找到了正在度假的爱因斯坦。爱因斯坦本来并不知道轴内可能发生链式反应,听到养拉等的解释之后,立即意识到事情的严重性,他在给比利时府的信上签了字。离开爱因阶坦的住地之后,齐拉德又找到了罗斯福总统的朋友和顾问、国际金融家亚历山大・萨克期。萨克期很支持齐拉德的行动,决定再起草一封信,除了建议美国放府与比利时政府就铀储备问题进行商读外,还希政府拨款支持原子物理研究。
       8月2日、齐拉德再次去了长岛。爱因斯坦又在一封已经起草好了的信上签了名,9月1日,国占领兰,第二次世界大战打响。10月11日,萨克斯亲自将爱因斯坦签署的信
  交给了罗斯福,据说精疲力尽的罗斯福一开始并没有特别在意,只是说,这是个有意思的想法,但现在政府没有精力考虑这个事情。萨克斯一看总统无意支持此事,很是着急,一夜都在想如何才能说服罗斯福,后来他终于想到了拿破仑当年拒绝富尔顿建造汽船的历史故事,决心以此来打动总统。次日,罗斯福请萨克斯共进早餐,萨克斯说了这样一席话:
       在拿破仓战争时代,一个年轻的美国发明家富尔顿来到了这位法国皇帝面前,他建议建立一支由蒸汽机舰艇组成的舰队,拿破仑可以利用这支舰队无论在什么天气情况下都能在英国登陆。军舰没有帆能走吗?这对于那个伟大的科西嘉人来说简直是不可思的,此他竟把富尔顿赶了出去。根据英国历史学家阿克顿爵士的意见,这是由于敌人缺乏见识而使英国得以幸免的一个例子。如果为时拿破仑稍微动一动脑筋,再慎重考虑一下,那么十九世纪的历史进程也许完全会是另外一个样子。
       这个故事果然打动了罗斯福,他沉默了一会儿,叫来了一位将军部下,指着萨克斯的信说:“此事要立即采取行动!”
       但开头的一年多,政府并没有给予多少实际的支持,1940年3月7日爱因斯坦写的促使政府支持原子能研究的第二封信也未发生实际的效果。直到1940年7月,美国政府得知在战争结東之前就有可能造出原子弹,才真正引起了重视。12月6日,亦即日本倫袭珍球港的前一天,美国政府正式大量拨款研制原子弹。政府成立了一个军政委员会领导制造原子武器的计划。该计划被命名为“曼哈顿工程”。1942年9月17日,职业军人菜斯利・格罗夫斯将军成为整个曼哈顿工程的行政首脑。
      
  三、曼哈顿工程:第一颗原子弹的研制
      
  1941年12月,已逃亡到美国并定居下来的费米来到芝加哥,领导美国第一个原子反应堆的建造。这是一个可控的链式反应装置,用石墨作为中子的减速剂,用镉棒来吸收中子以控制裂变反应的速度。经过近一年的努力,反应堆于1942年12月2日正式开始运转。它第一次实现了输出能大于输入能的核反应,宜告了人类利用核能时代的开始。
  费米反应堆的建成为原子弹的研制提供了大量有用的数据,但制造核弹还有许多技术方面的困难。最主要的问题是铀的提纯问题。当时认为,最好的裂变材料是铀235,但这种铀的天然含量很低,只占0.7%,必须用某种方法将铀235分离出来,获得高含量的铀235。当时有好几儿种分离方法可供采用。美国政府决定不惜工本,几种方法同时
  进行试验,以尽快分离出足够的高纯度铀235。
      由于分离铀的成本太高,后来又发现了元素钚239也是一种良好的裂变材料。由于杯是由铀238嬗变而来,因此,可以用分离中剩下的大量铀238制造钚。
      原子弹的研制工作由美国物理学家奥本海默(1904-1967)负责,在新墨西哥州一个叫洛斯—阿拉莫斯的荒凉高地上秘密进行。1942年11月25日,洛斯—阿拉莫斯被征用。1943年3月,第一批原子科学家入住此地。7月,从全国各大学拆运的设备陆续到达。同时,奥本海默被任命为洛斯—阿拉莫斯实验室主任。
       1945年春,三颗原子弹造出来了。1945年7月12日和13日,原子弹的内部爆炸机械部件陆续运到了称做“死亡地带”的试验地点。这是一片沙漠,原子弹就装配在沙漠中心一座高大的钢架上。14日和15日两天,在洛斯—阿拉莫斯工作的全体人员被召集起来开会,他们被告知原子武器实验即将开始。他们中的很多人还是第一次知道他们工作的真正用途。会后,与会者乘车经4小时的路程到达试验场。他们
  聚在离原子弹16公里的地方,每人都穿着特制的衣服,戴上了黑色保护镜,脸上涂上防辐射油膏。爆炸原定在16日凌展4点钟,因气候恶化推迟了一些时间。5时10分,奥本海默的副手发出了倒计时信号。所有的人立即伏卧在地上。人们安静地等待着,但内心十分紧张。5时30分,第一颗铀原子弹成功爆炸。巨大的冲天火球把天空照得煞白。有些人激动得忘了戴面罩就下了汽车,但只有两三秒钟,他们就丧失了视力。这令人心悸的一幕,使在场的每个人都感到异常恐惧。奥本海默靠在观察站的一个柱子上,心里涌出了古印度圣诗中的一段话语:
      漫天奇光异彩
      有如圣灵逞威
      只有一千个太阳
      才能与其争辉
       30秒后,暴风向人们冲来,可怕的吼叫声惊天动地,仿佛世界末日来到了。由于亲身领略了向神灵挑战的滋味,许多科学家在这惊心动魄的场面面前手足无措。据说费米事后连开汽车的力气也没有了。这场爆炸力相当于两万吨TNT炸药的试验,比原来预想的效果要大10倍乃至20倍。住在200公里外的居民都看到了空中的强烈闪光。为了保密,军事当局发布新闻说一个弹药库不幸爆炸,但没有人员伤亡。
    
    四、曼哈顿工程为何在美国取得成功?
     
  在不到4年的时间里,美国就成功地试制了原子弹,完成了人类历史伟大的工程。决定其成功的因素是什么?我个人认为有以下因素:
       1.有成熟的原子核理论和科研经验支撑。理论对实践的指导重要性是不言而喻的。
  2.希特勒将一大批极有才华的欧洲核物理学家赶到了美国,使美国拥有了当时世界上最强大的科学家阵容。强大的科研智囊团提供思想动力。一流人才是成功的重要因素。
  3.美国政府迫于战争形势的需要,投入了巨大的人力和物力。为了完成曼哈顿工程,美国政府动员了五十多万人(其中科研人员十五万),耗费22亿美元,占用了全国近三分之一的电力。为分离高纯度铺,同时试用了三种方法:电磁分离法、气体扩散法和热扩散法,每种方法各建一个大型工厂。第一个建起的电磁分离工厂,建造费用达三亿零四万美元,有两万多人在此工作。
        4.曼哈顿工程本身具有划时代的重大战略意义。曼哈顿工程的成功,打破原有的世界政治经济格局,为美国登上全球霸主位置打下坚实的军事基础,也为美国在全世界赢得更多强势的话语权。
        5.有认真负责的科学家(其拉德、奥本海默等)和政府要员亲力亲为,跟踪督促。
       6.其他因素。

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楼主没有艺术的鱼 时间:2018-08-08 12:09:29

      五、曼哈顿工程与海南自贸区建设比较
      虽然海南自贸区建设和曼哈顿工程在性质上没有可比性,但是两者在通向成功的道路上却有很多可比之处。
  1.海南自贸区建设已经有成熟的理论和实践经验支撑。毕竟自贸区自诞生以来,至少500年以上的历史,到现今,其理论和运营经验已经成熟。中国也积累了很多自贸区建设的经验。
  2.海南是否有一流人才组成强大的智囊团作为思想动力的后盾?本人没有数据,不得而知。
  3.国家是否愿意给海南提供强大的财政支持?海南经济基础薄弱,与京津冀、长三角、珠三角不是一个级别,财力如何解决?国家是否愿意像支持雄安一样支持海南?
  4.海南自贸区建设在国家“一带一路”战略上具有重要意义。海南处于国家对外开放的南大门,位于“一带一路”的桥头堡,自贸区建设的成功,无疑是会促进“一带一路”战略更快实施,其重要意义不言而喻。
     5.海南自贸区建设有国家领导人、省委省政府领导亲自谋划,跟踪督促。有900万海南人民的鼎力支持。
  6.海南自贸区建设从提出到建设成功需要多少年?理论论证了没有?
   
     ……书不尽言。
作者:长路漫漫醉酒当歌 时间:2018-08-10 09:07:46
  书没少读,不过怎么就没想明白?资本主义跟社会主义有什么对比价值?参考价值?
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