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发信人: qpcwth (独翅鸟), 信区: Science
标  题: 第七章　科学家与核冬天 
发信站: 哈工大紫丁香 (2002年03月02日08:10:53 星期六), 站内信件



　　　　　　　　　　　第七章　科学家与核冬天
核武器诞生的悲剧
　　我已经谈到核冬天效应的发现吸引了许多不同领域、不同国
度的科学家参加到这场辩论中来，他们有的甚至中断了正常的研
究工，几乎把全部时间都投入到核冬天的研究中，还有许多科学
家运用他们的专业知识承担了他们能胜任的那部分十分复杂的计
算工作。要想知道核冬天为什么引起科学家如此重视，就不得不
追溯核武器的起源，从而理解为什么许多科学家对核时代的出现
总是怀有一种深深的内疚。
　　本世纪３０年代初，人们就开始思索利用原子核巨大的能量
来生产炸弹的可能性。尽管当时许多杰出的物理学家曾嘲笑这是
一个荒唐的想法。早在１９３５年，在柏林工作的匈牙利物理学
家列欧·西拉德就与许多原子能科学家接触，请他们考虑是否以
不发表他们的研究结果为好？这个建议在当时没有被认真采纳。
１９３９年初，法国和德国科学家研究的结果使人们开始懂得铀
原子是可以裂变为钡元素原子的，这标志着核时代黎明的降临。
这时，移居到纽约的列欧·西拉德越来越为可能出现的链式反应
而担心。铀原子在链式反应中分裂和放出一些高能量中子，然后，
这些高能量中子在逐步扩大的反应链里，又放出其他的铀原子。
这可用来制造成力巨大的炸弹。列欧·西拉德试图重新说服物理
学家们自愿建立起一个针对他们自己的保密检查制度。参加这一
活动的三位同事中竟有爱德华·泰勒（美国“氢弹之父”，美国
政府核武器政策的积极鼓吹者——译者注），这真是对历史的嘲
弄。当时美国物理学家们是支持这项运动的。遗憾的是，法国物
理学家弗雷德里克·约里奥·居里已准备公布他和他的同事的发
现。他如此渴望得到这项发明的荣誉，以致决定把文章送到伦敦
的《自然》杂志发表，因为这个杂志发表科研成果要比其他科学
刊物都来得快。手稿甚至是通过约里奥·居里的一个同事亲自送
到布尔歇机场装进送往伦敦的邮包。１０天后，即１９３９年３
月１８日就发表了。这个行动破坏了西拉德的计划。
　　纳粹企图研制原子弹的消息在美国物理学界引起了一片恐慌。
当时好几位最伟大的核物理学家，如沃纳·海森堡和奥托·哈恩
都还在德国，如果条件允许的话他们凭藉自己的专门知识是可以
制造出原子弹的。西拉德觉得他应设法提醒美国政府注意这一危
险。由于在美国几乎没有人认识他，因此，他说服爱因斯坦在递
交给罗斯福总统的一封信上签字，要求加快原子能的研究。爱因
斯坦这位将大部分精力投入国际和平运动的科学家，后来才惊恐
地意识到，他已为核武器的发展鸣响了起跑的信号。
　　后来事态的发展证明美国物理学家害怕德国生产原子弹的忧
虑是不必要的。希特勒对科学研究没有多大兴趣，他已经驱逐了
许多当时最优秀的科学家。更重要的是，德国物理学界的关键人
物如海森堡决心不为希特勒研制原子弹。虽然他们继续从事铀和
链式反应的研究工作，却对德国政府隐瞒了制造原子弹的可能性。
德国科学家的消极抵抗在核武器的诞生史上写下了全人类为之崇
敬的篇章。海森堡甚至设想由各国科学家之间达成默契以制止原
子弹的生产。１９３９年夏天海森堡访问美国时，起草一个协定
的机会事实上已经来到了。海森堡自己也曾提到：“１９３９年
夏季，１２个人或许仍可达成一个相互协定以制止原子弹的产生。”
但遗憾的是美德之间相互不信任的气氛已经太浓了。
　　１９４１年１０月，出现了阻止原子弹发展的最后一次机会。
海森堡去德国占领的哥本哈根讲学，借此机会他拜访了他原来的
老师和朋友尼尔斯·波尔。尼尔斯与英国和美国的核物理学家们
保持着联系。海森堡想对波尔说明，德国物理学家不打算为希特
勒制造原子弹，但他知道波尔正受到德国纳粹的监视不能坦率交
谈。波尔问海森堡是否认为生产原子弹在技术上是可行的，海森
堡回答道，他认为是可行的，但需要在技术上做出巨大的努力。
这使波尔产生了德国正集中主要力量研制核弹的印象。这与海森
堡的本意恰好相反。
　　由西拉德起草、爱因斯坦签名的信直到１９３９年１０月才
送到罗斯福总统手中。总统对此虽很感兴趣，但研究工作的开始
仍使西拉德和他的同事们付出了很大的努力。直到１９４１年１
２月６日，日本偷袭珍珠港的前一天，美国才作出将大量财力和
技术资源投入制造原子弹的决定。起初，这项称为“曼哈顿”的
研究项目，是包括美国、英国和加拿大等国的许多实验室同时展
开的研究工作。１９４２年初，在加利福尼亚州伯克利进行专门
研究的罗伯特·欧本海默提出，实验室应集中建设在一个地方。
这一建议得到广泛支持。１９４２年１１月，一个建设在新墨西
哥州边远沙漠的研究现场开始投入使用。１９４３年７月，科学
家们集中到一起，欧本海默被指定为洛斯阿拉莫斯实验室主任。
两年后，洛斯阿拉莫斯的科学家们就准备试验第一颗原子弹。
　　这时，对德战争已经结束，最初试制原子弹的动机已不复存
在。制造原子弹的目标遂转向日本的一些城市。一个主要由洛斯
阿拉莫斯的科学家们组成的委员会拟定了轰炸日本四城市的名单。
此时，科学家又有一次阻止原子弹发展的机会。他们本可以建议
不直接轰炸日本的城市，而只做一次原子弹爆炸的表演给日本人
看。这就是１９４５年６月由７位科学家组成的委员会向美国战
争部长递交的报告中所提出的一项建议。这个委员会在芝加哥大
学成立，由诺贝尔奖获得者詹姆斯·弗兰克任主席。其中包括列
欧·西拉德在内。这份有远见的报告预言，如果不迅速达成一项
国际协定，那么战后一定会出现核军备竞赛。但是，包括新任总
统杜鲁门的顾问欧本海默在内的科学家们却不支持弗兰克报告提
出的积极建议。这样，日本的广岛和长崎便在劫难逃了。
　　战后最初几年，美国的许多科学家开展了反对制造任何核武
器和和平利用原子能研究的运动。遗憾的是，美国公众没有响应
这一运动。于是原子弹的试验和生产很快恢复了。１９４９年８
月，美国空军“飞行实验空”在大气中发现了放射性物质的踪迹，
他们很快明白苏联成功地试验了一颗原子弹。紧接着美国总统批
准了爱德华·泰勒的关于研制“超级”炸弹——氢弹的长期计划。
１９５２年１１月，美国的第一颗氢弹在南太平洋的马绍尔群岛
爆炸成功。仅在九个月之后，苏联也试验了第一颗氢弹，核军备
竞赛就这样一直进行下去了。
　　回顾这一段暗淡的历史，我们看到，曾经有过许多阻止军备
竞赛的机会。从１９３５年起的每一阶段，总有人对未来的前景
提出明确的警告。然而，原子弹并不是军方不顾科学家们的反对
滥用他们所掌握的知识造出来的，而是科学家们自己下力量把发
展核武器的计划付诸实施并以巨大的精力和热情把它们的发展推
向高峰，并亲自选定目标，建议使用核武器。
　　也许在事后争论这一点是太容易不过了。西拉德和爱因斯坦
极力促成试制原子弹的行动作为抵抗纳粹的防御手段是可以理解
的。许多原子科学家亲眼目睹了纳粹主义，渴望以自己的工作来
推翻希特勒，这是情有可原的。如果我处在当时他们的地位，我
或许也会同意搞曼哈顿工程。但是历史决不会宽恕他们作出的使
用原子弹轰炸日本城市的决定。
　　有一点一直争论不休，即当时美国手头只有三颗原子弹，如
果示威性爆炸失败，就会失去迅速结束对日战争的机会。正是这
种失败的风险促使他们强烈地要求把两枚原子弹运到太平洋并用
来惩罚日本。这种失败风险的论点是难以让人接受的。科学家们
看出原子弹在日本城市的爆炸效果比他们原来期望的还要好。毋
庸置疑，事实上军方和许多科学家当时希望在真正的目标上试验
原子弹。否则，为什么在广岛被炸成一片废墟三天后，又以不同
于广岛的高度向长崎投掷了第二颗原子弹呢？所有这些表明这是
在进行一次可怕的科学试验。
贝蒂的测算
　　在曼哈顿工程的早期阶段，有些科学家突然感到焦虑不安，
担心原子弹的爆炸会引起链式反应，在一次大规模核爆炸中，链
式反应最终将吞没整个地球。汉斯·贝蒂受委托来计算这一设想
的真实可能性，他发现并非如此，所以工程又继续下去。
　　核冬天计算结果与贝蒂的计算十分相似。当然，多年来已经
做了几次调查研究以评价核冬天是否会对地球产生长期灾难性的
影响，迄今为止，这些调查通常得出的结论仍然是不会产生这样
的影响。早在１９５３年，世界武器库中储备的核武器已经超过
了足以引起严酷核冬天的限度。这对人类实在是一个悲剧，因为，
如果我们在３０年前就明白这一点，疯狂的核军备竞赛也许已经
避免了。
里根的星球大战计划
　　看来，要控制核武器库的增长是困难的。那么，有没有希望
设计出一种对付核武器的有效防御系统呢？里根总统的“战略防
御计划”就是这方面的尝试。他在１９８３年的演说中发出了这
个倡议，号召美国科学界要找到在弹道导弹到达目标之前将其中
途拦截和消灭的方法和手段，“使核武器对我们无效和过时”。
　　防御带有核弹头的弹道导弹的研究开始于６０年代，当时两
个超级大国通过使用截击导弹，来发展“反弹道导弹”（ＡＢＭ）
系统。１９６８年苏联在莫斯科周围部署了反弹道导弹系统。到
１９７４年，美国也已完成了类似系统的部署，以保护北达科他
州大福克斯空军基地附近的民兵式导弹。这些系统存在的问题是，
他们易被假目标诱惑。这些系统还直接导致了ＭＩＲＶＳ（多弹
头分导重返大气层运载工具）的发展。每枚导弹不再是携带单一
的武器，而是代之以运载几枚伴有多样化装置的导弹，用以欺骗
对方雷达和反弹道导弹系统，例如：轻量假目标、伪装成类似假
目标的武器、被称作“碎箔”的雷达反射物和红外线放射烟雾剂。
　　６０年代后期，几位曾经作为美国政府的顾问参加研究反弹
道导弹系统的科学家作出了惊人之举，他们把拟议中的几种反弹
道导弹系统的批评公诸于世。许多科学家参加了紧接而来的辩论，
并且形成了拟议中的反弹道导弹系统有缺陷的舆论。这些缺陷是：
系统在对付迷惑和其他反措施方面十分脆弱，并且，苏联进攻时
只需增加导弹的数量，就可使反弹道导弹系统超过负荷而失去效
力。争论一直持续到１９７２年５月，美国总统尼克松与苏联总
书记勃列日涅夫在莫斯科签订了限制反弹道导弹系统的条约。禁
止多弹头分导重返大气层运载工具的条约，本应和反弹道导弹系
统的条约一起签订，遗憾的是，尽管科学顾问们警告，发展多弹
头分导重返大气层运载工具会损害两个超级大国之间的战略平衡，
美国仍一意孤行，继续进行研究。苏联也很快赶了上来。７０年
代期间，双方战略军备中核弹头数量大为增长，大部分是由于采
用了多弹头分导重返大气层运载工具系统。
　　里根的战略防御计划要求保护全美国免遭导弹的攻击，也就
是说，苏联可以用于攻击的一万个左右有效的核弹头中的每一个
都必须在中途被拦截和消灭。由于精心设计的伪装，多弹头分导
重返大气层运载导弹能形成一个由武器、假目标和碎箔组成的巨
大“威胁云”。它的要害是大多数导弹在发射后会立即遭到破坏，
这必须在多弹头分导重返大气层运载系统轨道之前、助推火箭还
在燃烧时完成。目前助推火箭仅在发射的最初几分钟内保持燃烧，
而且在不久的将来，这一时间有可能减少到只需一百秒；苏联导
弹轨道上的这一点在接近北约组织地球表面上的任何地方都看不
到，所以攻击只能在太空进行，因此里根的这一计划的别号是“
星球大战”。
　　中途拦截物或是永久在轨道上运行，这就需要许多个拦截物
以便连续地监视苏联；或是在有攻击威胁时由潜水艇发射弹射系
统，必须借助于导弹排气中红外射线和某种射弹自动引导，或使
用其他装置诸如激光发光器或高能量的粒子束引导，来摧毁导弹。
然而这些系统要花几十年功夫并耗费巨额资金才能搞上去。更重
要的是，搞出来的系统也不是完全有效的。以下是一些反对意见：
（１）由于进攻性武器与防御性武器便宜，任何防御系统都可能
被导弹击溃；（２）防御系统不得不攻击每个具有火箭助推器功
能的物体；（３）空间的拦截物比起想要消灭的洲际弹道导弹更
易于受到攻击；（４）以火箭助推器红外线检测为基础的方案容
易受欺骗。
　　里根建议的可行性受到来自各方的攻击。我们不得不希望这
些反对意见最终能占优势，我们还希望美苏双方能达成一项新的
禁止空间军事化的协定。我相信，反导弹防御系统不能为我们带
来免遭核战争后果的任何真正希望。我希望科学家们坚决抵制雷
纳德·里根和玛格丽特·撒切尔关于研究这种防御系统的倡议。
科学家们如何为军事所利用
　　显然，科学家们对第二次世界大战期间发明原子弹，用原子
弹袭击日本的广岛和长崎，并且在和平时期发明了氢弹等都负有
不可推卸的责任。今天，科学技术继续推动着核武器工业向前发
展，许多科学家参与了制造、试验、改进核武器和研究发射导弹
系统的工作。据统计在英国和美国大学物理专业的研究生中，有
４０％的人以不同形式终身为国防工业部门服务。
　　科学以某种微妙的方式被军事机构所利用。天文学应该是一
门能够避免卷入军事研究的科学，但它却用来粉饰空间工程，而
空间工程反过来又为研究一些更大更精确的导弹开路，更不必说
空间已日益军事化了。航天飞机就是一个例子，如果没有军事上
的需要，它绝不会存在下去。
　　在我的科学生涯中，也曾花了几年时间研究空间天文学工程，
这个工程称为红外线天文卫星，简称为IRAS。它的目的是以红外
线的波长对天空进行观察。有几次机会使我开始意识到，工程是
如何巧妙地被运用于军事以及与之相关的行业的。因为IRAS为了
监视天空必须进入极轨道，不得不从加利福尼亚的范登堡空军基
地发射。当然，“空军基地”是个委婉说法，实际上这是导弹基
地。为了让报刊和其他宣传工具报道发射场面，他们做了很大努
力。果然，所有的电视新闻节目都播放了IRAS发射场的美丽画面，
把范登堡空军基地描绘成对外宣传所需要的清洁、健康，而在基
地大门外反对部署ＭＸ导弹舱示威活动却没有充分报道。在发射
卫星和抛射望远镜掩蔽物成功后不久，曾经承担制造低温恒温器
和望远镜的承包商纳尔兄弟，在《航空周刊》上自豪地宣布，现
在他们充满信心地期望得到大批订购军事红外线天文卫星的定货。
任务完成几个月以后，这些科学家们便在国家航空和宇宙航行局
的巨大压力下，向美国国会作了关于红外线天文卫星试验结果的
大型报告，用来支持国家航空和宇宙航行局向国会提出的预算（
那时航天飞机的研究项目进行得并不顺利）。
　　马丁·赖尔是射电天文学的先驱，诺贝尔物理奖获得者，他
在去世前几个月的一封信中写道，第二次世界大战后，他想寻找
一个远离军事应用的研究领域，最后选择了天文学。然而，在他
生命的后期，他开辟的射电探测技术的发展，却为军事带来了最
大的利益。他开始怀疑，是否他在１９４６年当一个农民或许会
好些。他还提出一个问题，在新的恐怖武器发明出来以前，现在
停止基础科学研究可能还为时不晚。这就是一个将自己毕生精力
投入科学研究的科学家的悲哀。其实，正是马丁·赖尔帮助英国
核能工业成为英国和美国核武器所需钚的重要来源。在他生命的
最后１０年中，他一直从事反对核武器和核能工业的运动。
　　我想，所有各个领域的科学家都能找到军事工业体系直接或
间接运用科学技术的更多例子。遗憾的是赞成这些看法的科学家
只是少数。大多数科学家认为政治问题让别人去决定，至于科学
如何被运用，他们个人不负什么责任。
　　我已说过我认为科学家必须承认他们对发展核武器是负有责
任的。正是科学家们推动了原子弹的发展，正是他们卖大力制造
原子弹，是他们建议用原子弹轰炸日本的城市，并且，他们还促
进研究毁灭性更大的氢弹。当时，在街上行走的普通人对发生的
这些事情一无所知。今天，这些人还在受蒙蔽，因而默许或支持
核武器竞赛。我认为科学家们有义务开展反对核武器的运动，例
如英国的“科学家反对核武器”组织和美国的有关科学家联合会
所开展的活动。这是科学家们对我们人类所应负的责任。
　　核冬天效应给科学家提供了开展反对核武器运动的极好机会。
如果核冬天的预言是正确的，那么就必须改变目前的核战略，必
须大力减少目前庞大的武器库。甚至还有可能说服全世界完全放
弃核武器。我希望有越来越多的从事各种学科的科学家参加到核
冬天的辩论中来，并作出贡献。当前，核战争会导致地球大部分
地区毁灭以及人类势必会成为核战牺牲品的可能，给了我们一个
迫使政府悬崖勒马的机会。当然，最终一切还要取决于广大的人
民群众不再支持发展核武器。
未来的可能性
　　在我看来未来将会有两种可能的前景。一种前景是：在下一
世纪某一时候，可能会早一些而不是晚一些，宇宙中有智慧的生
命将会泯灭。因为没有迹象表明宇宙中还有其他生灵，也不能证
明生命除地球而外会在任何其他地方发展起来。然而不论核冬天
是多么的严酷，也不会结束地球上的一切生命。因为在海洋深处，
水下火山喷发坑口的周围存在着一些完全不需要太阳能就能生存
的生物。造成恐龙灭绝的灾难可能与严酷的核冬天景象非常相似。
这些灾难，只杀死一系列在当时活动着的生物。生命会继续延续
下去，但人类已不复存在了。第二种前景是，将来数百万年以后
的某一天，某个其他文明世界偶然发现地球及其所拥有过的奇迹
般的生命，发现人类短暂文明的遗物，就像考古学家偶然发现图
腾墓一样。与前一种可能的前最相比，这一前景仅能给我们以稍
许安慰，即地球上的文明虽然消失了，但文明在宇宙中毕竟得以
延续。
　　即使将来事实证明核战争对气候的影响不大，核战争的直接
结果仍是骇人听闻的，人类必须摆脱战争的深渊。核冬天加剧了
核战争的破坏力，同时也迫使人们立即行动起来为根除这一战争
而竭尽全力，我们绝不能让人类从这个美丽的星球上消失。

 
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心事浩茫连广宇,于无声处听惊雷

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