75年前的今天:三位一體原子彈試驗徹底改變了世界
據外媒New Atlas報導,今天是原子彈首次爆炸75週年。這場巨大的爆炸現在被稱為“三位一體核試”(Trinity Test),它是極端機密的曼哈頓計劃的頂峰,並將在數週內導致第二次世界大戰的結束,開創“原子時代”( Atomic Age)。
1945年7月16日凌晨5點29分,美國陸軍在新墨西哥州索科羅縣東南約35英里的Jornada del Muerto沙漠中舉行了這場核試驗。當一群世界頂尖的科學家在安全距離內觀望時,一座看似普通的鐵塔在一瞬間消失了,世界上第一顆钚彈瞬間將物質轉化為能量。
那一天,是在一個繁榮的小鎮,也就是現在的洛斯阿拉莫斯國家實驗室裡,進行的三年艱苦工作的急劇結束。當時,這裡有6000名人口,生活在泥濘的街道、倉促搭建的木樓中,它是曼哈頓計劃–盟軍製造原子彈的高度機密工作的中心。它最初是作為英國的武器項目開始的,但隨著英倫三島不斷受到德國轟炸機的攻擊,每家工廠都轉而生產常規武器,人們決定將英國的努力與美國人集中起來,結果曼哈頓項目在1942年6月誕生了。
今天,武器的發展是高度進化的,是在別人幾十年甚至幾個世紀前所做的工作基礎上發展起來的,但曼哈頓計劃幾乎是人們可以想像的從頭開始。當項目在萊斯利·理查德·格羅夫斯將軍和物理學家尤利烏斯·羅伯特·奧本海默的領導下開始時,他們幾乎完全是在進行理論工作和一些實驗室實驗。到1945年,洛斯阿拉莫斯國家實驗室的物理學家和工程師們已經製造出了兩個核裝置的原型。一個是簡單的設計,其工作原理是在一個管子裡裝上炸藥,將兩個鈾235的塞子撞在一起,產生臨界質量,當鈾原子爆裂時,引發連鎖反應,噴出中子,在一連串的破壞中分裂出更多的鈾原子。
鈾彈非常簡單,以至於科學家們覺得沒有必要進行試驗,但第二顆被稱為”小工具”(The Gadget)的炸彈則要復雜得多。”小工具”使用人造放射性元素钚代替鈾。钚不是一個簡單的管子,而是形成了一個近乎固體的球體,周圍環繞著炸藥、雷管網和聲學透鏡,以確保產生的爆炸波正確地內爆钚球,從而引發連鎖反應。
科學家需要進行某種測試,以確定後來用來對付日本長崎市的钚彈能夠發揮作用。起初,人們的想法是做一次低功率的爆炸,但奧本海默選擇了一次全面的試驗,這次試驗的代號為”三位一體”。
到了5月,一座100英尺高的鋼塔和一個可容納160人的基地一起在Alamogordo建立了起來,在試驗當天,這個基地最多容納了450人。由於高度保密,美軍意外地轟炸了該地區兩次。
就像好萊塢的大場面意味著毀掉佈景一樣,測試只能做一次。曼哈頓計劃團隊架設了攝像機和儀器,包括一個襯鉛的罐子,以確保測試的每一毫秒和每一個數據碎片都被記錄下來。隨著預定測試時間的臨近,在塔頂上,籠罩在油布中,球狀的”小工具”被七個人組裝起來,錯綜複雜的電線網絡被連接到雷管上。然後,整個炸彈被密封在一個名為Jumbo的鋼製容器內,如果試驗證明是個啞彈,可以防止钚散落。此外當時還有一連串的電風暴經過該地區,使塔樓被雷電擊中的可能性增大。
在離塔樓約1萬碼的地方,建立了掩體。在陸軍人員和民間科學家和技術人員中,有格羅夫斯、奧本海默,以及貴賓理查德-托爾曼、范尼瓦爾-布什、詹姆斯-科南特、托馬斯-F-法雷爾準將、查爾斯-勞里森、伊西多爾-艾薩克-拉比、杰弗裡-泰勒爵士和詹姆斯-查德威克爵士。
在等待爆炸的同時,科學家們以美元為賭注,賭原子彈的爆炸當量是多少。例如愛德華-特勒認為這將相當於4.5萬噸TNT炸藥,奧本海默認為約相當於3000噸,拉比則預測是1.8萬噸。
當原子彈爆炸時,很少有人真正看到爆炸。大多數人都是奉命行事,背過身去。其他的人,比如泰勒,則是用護目鏡來保護自己的眼睛。與此同時,年輕的理查德-托爾推斷,在那個距離上,炸彈的唯一真正危險是來自於紫外線,所以他坐在一輛軍用卡車上,從保護性玻璃擋風玻璃後面觀看,使他成為唯一一個用肉眼看到試驗的人。
“小工具”按計劃引爆,爆炸力約為二萬噸黃色炸藥爆炸當量。塔身被汽化,沙漠地面被炸出一個5英尺深的坑,巨大的熱閃光將其轉化為玻璃,高溫把沙的矽質晶體熔化後再凝固形成的玻璃狀再結晶物質-“托立尼提物質”(Trinitite)。在現場上方,第一朵原子蘑菇雲變成了金色、紫色、灰色和藍色,蘑菇雲高達7.5英里(12.1千米)。兩架B-29轟炸機在空中盤旋,遠距離記錄這一事件。在地面上,觀察者們感覺到了一股熱浪,就像打開了烤箱的門。
“我們知道世界將會不同。”奧本海默在1965年的一次採訪中說,“有人笑了,有人哭了,大多數人都沉默了。我想起了印度經文《博伽梵歌》中的那句話。毗瑟奴試圖說服王子,他應該履行自己的職責,並以他的多臂形態打動他,他說:’現在,我變成了死亡,世界的毀滅者。’我想我們都是這樣想的。”
今天,三位一體核試遺址是一個國家歷史地標,它的標誌是一個簡單的熔岩基座,上面有一塊牌子,寫著:”三位一體核試遺址,1945年7月16日世界上第一個核裝置在此爆炸。”