矛盾的靈魂:倡議和反對核武器的同一人
責(zé)編 | 李真真
西拉德一生很少談到他的童年。本文只能根據(jù)有限的資料,提及影響了西拉德世界觀的形成的一點(diǎn)線索。
西拉德的母親非常喜歡講故事,在這些故事中常常隱含著一種鮮明的真理。西拉德曾說:“許多人并不了解自己的一套價值觀是來自何處,而我的價值觀的來源卻很清楚,這就是我母親常常給我講的那些故事。我對真理的愛全都來源于這些故事,我樂于為‘拯救世界'(Saving the wo rld)做些事情也來源于此?!保╗2],p. 3)
在這些故事中,有一個故事講西拉德的外祖父。1848年匈牙利革命時,西拉德的外祖父還是一位中學(xué)生。作為班長,他每天要向老師匯報違反紀(jì)律的學(xué)生的名字。有一天正好軍隊從校外經(jīng)過,學(xué)生們違反紀(jì)律跑出去歡迎士兵們?nèi)チ?。在?dāng)天的報告中,西拉德的外祖父報告了跑到校外的學(xué)生的名單,其中也有他自己的名字。老師由于他的坦誠而十分高興,結(jié)果誰都沒有受到懲罰。這樣一個小故事由于西拉德的母親反復(fù)地講給年幼的西拉德聽,使他產(chǎn)生了深刻的印象,以致在他62歲時還能完整地把這個故事復(fù)述出來。
匈牙利劇作家、詩人馬達(dá)奇(Imre Madach,1823一1864)1862年創(chuàng)作的詩劇《人的悲劇》對西拉德產(chǎn)生了深刻的影響。此劇取材于《圣經(jīng)·創(chuàng)世紀(jì)》。西拉德讀到該詩劇時年僅 10歲,但它給西拉德留下了深刻的印象。1945年他談到該詩劇時說:“這個詩劇的思想是告訴人們,在你做出悲劇性的預(yù)言時,仍要抱有一線希望”。([2],注釋1)“一線希望”一一這正是西拉德一生奮斗信心的源泉。
20世紀(jì)初,匈牙利,尤其是布達(dá)佩斯,有著濃厚的崇尚知識與科學(xué)的社會風(fēng)氣,這種風(fēng)尚對于促使西拉德跨入科學(xué)殿堂產(chǎn)生了很大影響。這種風(fēng)氣也曾促使大批匈牙利的青年學(xué)生到歐洲科學(xué)發(fā)達(dá)國家求學(xué),最后成為國際知名的學(xué)者。除了本文介紹的西拉德之外,還有物理學(xué)家維格納(Eugene Wigner,1902—1995)、馮·卡門(T. von Karman,1880一1963)、特勒 (Edward Teller,1908一2003),伽博(D. Gabor,1900一1981);數(shù)學(xué)家馮·諾伊曼(John von Neumann,1903一1957)及著名學(xué)者M(jìn). 波拉尼(Michael Polanyi)等等。在西拉德的學(xué)術(shù)生涯中,這批學(xué)者都與他有著很密切的聯(lián)系。
正是在這樣一種背景下,西拉德在學(xué)校里就表現(xiàn)出對科學(xué)的興趣,尤其喜歡物理學(xué)和數(shù)學(xué)。在13歲那年,他為得到了幾件物理實(shí)驗儀器,而欣喜若狂。然而,到了18歲那年,他卻沒有能如愿到大學(xué)里學(xué)物理或與物理接近的化學(xué),這是因為當(dāng)時物理學(xué)家不容易在匈牙利找到合適的工作。在別人的勸說下,他進(jìn)了一所技術(shù)學(xué)院學(xué)習(xí)電機(jī)工程。
1917年,西拉德被征兵加入奧匈部隊,以軍官身份服役。直到1918年11月,第一次世界大戰(zhàn)結(jié)束,他一直沒有參加過戰(zhàn)斗。1919年夏,他返回技術(shù)學(xué)院;幾個月之后,他就來到了德國柏林。在這里,西拉德開始了他作為科學(xué)家的艱難歷程。
西拉德轉(zhuǎn)入柏林大學(xué)以后參加了愛因斯坦主持的統(tǒng)計物理研討班。這個研討班是由西拉德促成的。伽博、維格納和西拉德的其他幾個朋友都是這個研討班的成員。愛因斯坦以他那物理學(xué)大師特有的見解和智慧給了他們不少的啟發(fā)和幫助。許多年后維格納回憶說:“研討班對于大多數(shù)參加者來說都是一種獨(dú)一無二的經(jīng)歷。我相信,它也給西拉德的博士論文以不少的靈感?!保╗6],Wigner,p.141)
西拉德的博士論文導(dǎo)師名義上是馮·勞厄。所謂“名義上”是指西拉德完成的論文與馮 ·勞厄交給西拉德的題目毫不相干,西拉德花了六個月的時間來解決馮·勞厄交給他的有關(guān)相對論問題,結(jié)果一無所獲。1922年西拉德獲得博士學(xué)位,博士論文的題目是“唯象熱力學(xué)在漲落現(xiàn)象上的推廣”。當(dāng)西拉德放棄勞厄交給他的關(guān)于相對論的問題后,就開始思考用熱力學(xué)理論來推導(dǎo)漲落現(xiàn)象。這個問題從1921年圣誕節(jié)開始做起,只用了三周時間就完成了。漲落現(xiàn)象是由玻爾茲曼(Boltzmann)指出,并用統(tǒng)計物理學(xué)的方法推出的。西拉德竟然用熱力學(xué)第二定律這一純唯象的理論,一點(diǎn)也沒有使用原子概念就推導(dǎo)出了漲落的存在,這引起了愛因斯坦和馮·勞厄的極大震驚。令西拉德高興的是,勞厄在吃驚之后第二天就打電話告訴西拉德飛:“你的稿子已經(jīng)被接受作為你的博士學(xué)位論文”。([2],p.11)
這個時期是西拉德一生中最富有創(chuàng)造性的時期。6個月以后,西拉德又在這一領(lǐng)域完成了另一篇論文“精靈的干預(yù)使熱力學(xué)系統(tǒng)的熵減少”。該文“在熱力學(xué)發(fā)展史上占有重要地位,因為它第一次令人信服地說明了麥克斯韋妖的本質(zhì)。同時,這篇文章也在信息論發(fā)展史上占有重要地位,它不但預(yù)言了信息論,還揭示了信息論這一學(xué)科的出現(xiàn)是歷史的必然”。
按照維格納的說法,西拉德花大量的時間從事技術(shù)是因為“西拉德覺得他并不很精通理論物理。他覺得自己在數(shù)學(xué)運(yùn)算技巧方面無法和同事們競爭?!保╗6],Wigner,p.141)芝加哥著名專利律師塔賓(Julius Tabin)的說法比較中肯:“西拉德的獨(dú)立性格使他非常適合于扮演一個發(fā)明家的角色。他的好奇心、豐富的思想是由于他受到的工程和物理學(xué)雙重訓(xùn)練而形成的。”([1],p.527)據(jù)西拉德回顧,在他畢業(yè)時,愛因斯坦曾問他“你為什么不到專利局找份工作干呢?這對你會是最好的,做一個別人等著你下金蛋的科學(xué)家并不是一件好事情。我在專利局工作的那些時間是我一生中最好的日子”。([2],p.12)西拉德沒有到專利局,而是來到了威廉皇帝研究所,一年以后他又當(dāng)了柏林大學(xué)的無公薪講師,從此以后,在大約10年的時間內(nèi),西拉德同時在兩處供職。在此期間,盡管西拉德沒有到專利局,但他除了受馮·勞厄影響而與H. 馬克(Mark)合作進(jìn)行了X射線晶體學(xué)研究以外,把大部分精力都用在了一些具有商業(yè)價值的應(yīng)用研究方面。
西拉德在其學(xué)術(shù)生涯中一直扮演了發(fā)明家的角色。但相對來說1923—1931年的發(fā)明更加具有商業(yè)意義。在這期間,他的一些思想影響了德國一些大公司的決策。限于篇幅,本文只討論家用冰箱以及粒子加速器的設(shè)計。
西拉德在柏林期間,經(jīng)常去拜望愛因斯坦,并就他的關(guān)于技術(shù)發(fā)明方面的新想法征求愛因斯坦的意見。當(dāng)他談到家用冰箱的設(shè)想時,引起了愛因斯坦的極大興趣,這導(dǎo)致了1927一 1930年間他們倆人在這方面的合作,結(jié)果因家用冰箱和與之有關(guān)的液體金屬泵分享了5種專利。([1],pp.540一541,pp.701一705)當(dāng)時,德國通用電器公司根據(jù)他們的思想制造了一臺無聲家用冰箱,后來因為成本太高,沒有進(jìn)行商業(yè)生產(chǎn),但是由此發(fā)展起來的液體金屬泵卻在20年后,在增殖反應(yīng)堆的研究中起了重要作用。
1928年,西拉德開始考慮原子物理的問題。他認(rèn)識到“原子蛻變要求粒子具有更高的能量”,于是他“開始考慮如何將粒子增加到較高的速度”([2],p.11)有了基本思路后,西拉德很快就提出了直線加速器和環(huán)形加速器的基本原理。1928年12月17日西拉德提出了直線加速器的專利申請。基本思路是用迅速改變的電場來加速質(zhì)子,只要在一個很長的直管子中串聯(lián)一系列高壓電極即可實(shí)現(xiàn)。維得羅(Wideroe)在西拉德之后獨(dú)立地提出了這種方法并將其應(yīng)用于實(shí)際,不久勞倫斯也使用了這種方法。
一周后,1928年12月24日,西拉德又提出了回旋加速器的專利申請。其原理是在磁場中單位時間內(nèi)質(zhì)子旋轉(zhuǎn)的次數(shù)決定于磁場的強(qiáng)度。這樣就可以在穩(wěn)定的磁場中,使質(zhì)子在振蕩電場作用下加速旋轉(zhuǎn)。遺憾的是,德國專利局沒有批準(zhǔn)這個專利,西拉德本人也沒有動手去制造這種加速器。
幾年以后,1932年E. O. 勞倫斯和利文斯頓(M. S. Livingston)獨(dú)立地發(fā)明并制造了回旋加速器,E. O. 勞倫斯并因此于1939年獲得諾貝爾物理學(xué)獎。
西拉德對此事一直耿耿于懷,他不但為當(dāng)年德國專利局沒有批準(zhǔn)這個專利而感到遺憾,更使他感到遺憾的是他的探索沒有能夠影響加速器的發(fā)展。在以后的歲月里他屢屢提及此事。在他的文件中曾發(fā)現(xiàn)一封他寫給O. S. 的信,信中描述了他為加速器所做的工作。同時,不無遺憾地寫道:“當(dāng)然了,重要的是在于制出這些加速器,而不是沒有實(shí)現(xiàn)的設(shè)想 。”([1],p.728)在以后的介紹西拉德的文字中,人們都要提出他是第一個發(fā)明加速器原理或者第一個設(shè)計加速器的人,這些話或許就是對西拉德的這一工作的最高獎賞了。
1932年勞倫斯制造出第一臺回旋加速器,但是,在勞倫斯發(fā)明的加速器中當(dāng)粒子速度增加到足夠大時,便產(chǎn)生了相對論效應(yīng),從而限制了粒子繼續(xù)加速。1934年2月21日,西拉德又向英國專利局提出同步回旋加速器的專利申請,以此解決相對論效應(yīng)問題。在說明書中他描述了加速電壓的頻率隨時間變化的規(guī)律,以及相隱原理。不幸的是,這個專利也沒有給西拉德帶來榮譽(yù),這時西拉德作為移民在英國避難,連工作都沒有,籌資制造加速器更不可能。十年以后,這一想法再次被蘇聯(lián)的維克斯勒(Владимир Иосифович Векслер)發(fā)現(xiàn)(1944年),引起了加速器設(shè)計的一場革命。
西拉德第一次政治行動是1930年計劃成立一個“同盟會” (Der Bund),目的在于推進(jìn)世界和平,減少魏瑪共和國日益嚴(yán)重的黷武主義、維持德國的民主政體。他的這一設(shè)想首先是受第一次世界大戰(zhàn)之前在德國開展的青年運(yùn)動〈在青年中提倡道德修養(yǎng)和精神生活)的影響;另外,也于1929 年他與H. G. 威爾斯相遇有關(guān)。H. G. 威爾斯(H. G. Wells,1866一1946)是英國著名作家和社會活動家,他在《公開的陰謀:世界革命的綠皮書》(London: V. Goliancz, 1928)一書中建議成立一個組織,來用一種新的宗教精神推動建立一個世界共和國。因為西拉德成立同盟會的動議開始于20年代中期,所以說H. G. 威爾斯的書只是促進(jìn)了西拉德的第一次政治活動。關(guān)于這個同盟會,愛因斯坦曾在給著名編輯布雷斯福德(Brailsford)的回信中說過這樣的話:“西拉德在一批優(yōu)秀的年輕人中形成一個圈子,其中大部分人是同情西拉德的想法的物理學(xué)家。我認(rèn)為西拉德是一個很好的、很有才智的人,他通常不給人以錯覺;但是,像他這類人或許有意去擴(kuò)大理性在人類事物中的意義。” [O. Nathan and H. Norden,eds. , Einstein on Peace (N. Y.:Simon and Schuster) pp.103一104 ]
由于德國形勢的惡化,這個同盟會的計劃落空了。盡管如此,西拉德從事政治的風(fēng)格卻確定下來,這就是崇尚理性,最清醒地判斷形勢,抓住每一點(diǎn)希望,設(shè)定新目標(biāo)并創(chuàng)造性地為之奮斗。1961年M. 華萊士在美國電視新聞中采訪西拉德時,談到愛因斯坦當(dāng)年對他的評價,西拉德回答道:“是的,或許的確如此。但是我認(rèn)為理性是我們唯一的希望。因此,在我擴(kuò)大理性的意義時正說明我充滿希望。”([4],p.16)
作為年輕的政治家,西拉德在1930年就預(yù)見到德國將要發(fā)生的一切。1931年他預(yù)言希特勒將在德國掌權(quán),其原因不在于納粹勢力的強(qiáng)大,而在于納粹沒有受到什么抵制。1933年1月,希特勒上臺后,他備好了兩個箱子,準(zhǔn)備隨時離開德國。與此同時,他竭力勸說他的一些同事離開德國。盡管如此,他從德國的出走仍然有著虎口脫險的味道。國會縱火案(1933年2月28日)發(fā)生幾天后,他乘空空蕩蕩的火車順利地到達(dá)了維也納。可是第二天情況就發(fā)生了變化,火車?yán)锸謸頂D,列車還被迫停在邊境線上,每個乘客都受到納粹黨徒的嚴(yán)格盤問。事后,當(dāng)回憶此事時他總是說:“是我對政治的興趣救了我的命?!保╗1])
西拉德在維也納呆了很短時間后,就來到英國。在這期間,西拉德花費(fèi)全部時間和精力投人了一次極有意義、也極為成功的政治活動,這就是為從德國逃出的年輕科學(xué)家尋找工作或提供獎學(xué)金。西拉德到維也納不久就與英國著名經(jīng)濟(jì)學(xué)家維廉·貝弗里奇爵士(Sir William Beveridge)取得了聯(lián)系,并提出了自己的計劃。幾天后,在幾個發(fā)起人舉行的茶會上,貝弗里奇應(yīng)允道:他“一回英國,就把此事放在最重要的日程上”并建議西拉德到英國“經(jīng)常督促”他。[Leo Szilard,A Memoir-by Edward Shils; Encounter 23(Dec. 1964), p.38]
西拉德一到英國馬上就投人緊張的活動之中,他頻繁地與愛因斯坦、玻爾、卡皮查和猶太復(fù)國主義者魏茨曼(Chaim Weizmann,化學(xué)家,后來成為以色列首相)等著名科學(xué)家接觸。在西拉德等人的努力下,學(xué)術(shù)援助委員會(Academic Assistance Council)正式成立,這個組織在幫助流亡的科學(xué)家方面起了很大的作用。他在當(dāng)時寫的一封信中說: “在英國盡管我十分疲勞,但我感到非常幸福?!@或許是由于我感受到這個國家和人民的深切的同情心?!椰F(xiàn)在光旅行就花許多錢,當(dāng)然毫無進(jìn)項……這樣長期下去是不行的”([2],p.35一36)然而,正如他所說,“除了我之外,每一個到英國來的人很快地就找到了工作?!保╗2],p.15)西拉德所做的一切可以寫成一個十分感人的故事,而這正是他為了履行一個正義的科學(xué)家的社會責(zé)任而進(jìn)行的艱苦探索。
另外還必須一提的是,西拉德在30年代一直關(guān)心著中國人民的命運(yùn)。日軍1932年入侵上海時,他與幾位年輕的科學(xué)家義憤填膺。他們草擬了一份聲明,準(zhǔn)備請一批著名科學(xué)家簽名。他說“這種抗議其本身的價值是有限的,但它將使我們在公正的事業(yè)中‘保持信心’。”([2],p.37)在抗議信中,西拉德對日本采取不合作的國際行動,包括對日本封鎖科技信息,不同日本科學(xué)家合作研究。西拉德從科學(xué)家應(yīng)負(fù)社會責(zé)任的觀點(diǎn)出發(fā),提出日本科學(xué)家應(yīng)竭盡全力促使日本政府放棄軍國主義政策。不知是由于沒有找到更多諾貝爾獎獲得者的簽名,還是由于其它原因,這個計劃最后流產(chǎn)了。盡管如此,西拉德對于中國人民的關(guān)心,對正義事業(yè)的熱情,仍然是值得中國人民銘記和感謝的。
促使西拉德轉(zhuǎn)向核物理學(xué)的直接動因是,西拉德在報上讀到盧瑟福于1933 年9月11日在英國科學(xué)促進(jìn)協(xié)會的發(fā)言中說大規(guī)模釋放原子能“只不過是空想”(the merest moonshine)的報道。為了反駁盧瑟福的論斷,西拉德決定對這一問題進(jìn)行研究。當(dāng)時,西拉德正在為“學(xué)術(shù)援助委員會”而奔波,沒有工作,也沒有安寧的學(xué)術(shù)環(huán)境。然而,他的鏈?zhǔn)胶朔磻?yīng)的思想?yún)s在這種環(huán)境中形成了。西拉德這樣描述了當(dāng)時的情形:“當(dāng)紅燈變成綠燈時,我就穿過馬路。這時,一個想法突然出現(xiàn)在我的腦海中:如果我們能夠找到這樣一種元素,它能被中子所分裂,當(dāng)它吸收一個中子后能釋放出二個中子,將許多這種元素放在一起,就能維持一種鏈?zhǔn)胶朔磻?yīng)。”([1],p.530)
1934年初,約里奧·居里夫婦發(fā)現(xiàn)了人工放射性。這個發(fā)現(xiàn)極大地鼓舞了西拉德,H. G. 威爾斯的預(yù)言以驚人的準(zhǔn)確性實(shí)現(xiàn)了。西拉德看到了核時代的曙光并為此進(jìn)行了艱苦卓絕的奮斗。
1934年春,西拉德向英國專利局申請了核鏈?zhǔn)胶朔磻?yīng)的專利權(quán),在說明書中第一次認(rèn)真地討論了維持鏈?zhǔn)胶朔磻?yīng)的原理,并第一次提出了鏈?zhǔn)胶朔磻?yīng)的重要概念一一臨界質(zhì)量。西拉德給著名核物理學(xué)家E. 費(fèi)米寫信解釋了此舉的意義,他說科學(xué)家申請專利“決不僅僅是為了私人的經(jīng)濟(jì)利益,而是為了繼續(xù)開展研究有可靠的經(jīng)濟(jì)保證?!保╗1],p.729)西拉德這些話是有感而發(fā)的,為了盡快地開展鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的試驗,西拉德提出鈹是可能實(shí)現(xiàn)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的元素,并試圖系統(tǒng)地探索所有的元素。西拉德把大部分精力用于籌措資金,正如西拉德所說:“可嘆的是沒有一個物理學(xué)家對鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的思想有熱情?!保╗2],p.18)還是圣·巴塞洛繆(St. Bartholomew)醫(yī)學(xué)院給了他一個暑期工作的機(jī)會。他與年輕的研究人員查默斯(T. A. Chalmers)合作,很快發(fā)現(xiàn)了一種能使化合物中某元素吸收中子而從化合物中分離出來的西拉德-查默斯效應(yīng)(Szilard-Chalmers effect)。這一成果使西拉德成為一個有聲望的核物理學(xué)家,并被劍橋大學(xué)所聘用。
盡管鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的實(shí)驗沒有進(jìn)展,但西拉德仍然信心十足。因為擔(dān)心核鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的專利公開發(fā)表會被納粹德國所利用,所以,他于1936年將此專利移交給英國海軍,他在給海軍部的信中寫道:“如果我能保留使用這個說明書的自由,保證此專利不用于制造戰(zhàn)爭武器,那么我將很高興將此專利移交給英國海軍。”([1],p.734)
1938年1月,西拉德從英國劍橋來到美國。《慕尼黑協(xié)議》(1938年9月28日)的簽署,使他決定辭去劍橋的職務(wù),終生留在美國(他在1943年獲得美國國籍)。
在美國,西拉德仍在為鏈?zhǔn)椒磻?yīng)而奔波,但毫無進(jìn)展。正當(dāng)他失去信心之際,發(fā)現(xiàn)鈾裂變的消息使他恍然大悟。這一消息是他到普林斯頓去拜訪維格納時聽到的,他當(dāng)時的反應(yīng)是:"H. G. 威爾斯所預(yù)言的一切,突然之間在我眼前變成了現(xiàn)實(shí)?!保╗2],p.53)
從此,西拉德陷人科學(xué)研究與政治活動雙重的繁忙之中。他在從事研究鈾原子核裂變釋放的中子數(shù)的同時,積極地在科學(xué)家中間活動,目的是對納粹德國封鎖消息,自我監(jiān)督不發(fā)表這方面的論文。
西拉德首先想到的兩個人是約里奧·居里和費(fèi)米,并認(rèn)為“這兩個人或許已經(jīng)考慮到這種可能性?!保╗2],p.53)當(dāng)西拉德通過I. I. 拉比(Rabi)轉(zhuǎn)告費(fèi)米現(xiàn)在的工作因為可能導(dǎo)致原子彈而應(yīng)該保密時,費(fèi)米卻說: “沒有必要”。西拉德與拉比一起去找費(fèi)米,而費(fèi)米卻認(rèn)為裂變釋放中子以及形成鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的可能性很小,只有10%,應(yīng)該慎重,但不必采取行動。西拉德認(rèn)為正是為謹(jǐn)慎起見,才應(yīng)快速行動??梢妰扇说某霭l(fā)點(diǎn)不同,對謹(jǐn)慎的理解全然不同。站在西拉德一邊的拉比說:如果醫(yī)生說我患病死亡的可能性很小,只有10%,我一定十分緊張。
1939年2月2日西拉德親自寫信給約里奧·居里,提出“應(yīng)該采取行動防止這方面的任何消息發(fā)表在各國的科學(xué)期刊上…“他在信中又說“我們都但愿不會有,或至少不會有足夠的中子輻射,因而也就沒有什么可以擔(dān)心的了?!保╗6],Szilard,pp.164一165)
鈾核裂變會不會釋放中子、每個核裂變釋放多少中子,對于西拉德、費(fèi)米和約里奧來說是問題的關(guān)鍵,于是他們各自帶領(lǐng)著一個或幾個人緊張地進(jìn)行了實(shí)驗。到了3月中旬,西拉德與岑恩(Walter Zinn)在哥倫比亞大學(xué)的另一個實(shí)驗室里(費(fèi)米小組早在哥倫比亞大學(xué)工作)證實(shí)了裂變不但釋放中子而且釋放兩個以上的中子,鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的可行性在理論上得到證實(shí)。與此同時,費(fèi)米小組(還有H. L. Anderson和H. B. Hanstein)和約里奧小組(還有 Hans von Halban和Lew Kowarski)也獨(dú)立地得出了相同的結(jié)果。當(dāng)西拉德說服了費(fèi)米及其他英美同行自我監(jiān)督不發(fā)表這方面的論文時,約里奧卻在3月18日在《自然》雜志上發(fā)表了自己的結(jié)果。西拉德后來又通過其它渠道,謀求約里奧的合作,但均遭拒絕。據(jù)美國物理學(xué)史家S. R. 沃爾特(Spencer. R. Weart)考證,約里奧在這一時期發(fā)表的文章促成了德國、英國和蘇聯(lián)當(dāng)局對核能研究計劃的資助。([6],Weart, p.87)
戰(zhàn)爭的逼近,才使西拉德的思想得到愈來愈多的人們的理解。雖然自我限制不發(fā)表論文的制度很晚才實(shí)行,但它總還十分及時。第一篇被禁止發(fā)表的是西拉德關(guān)于核反應(yīng)特性的文章,另外一篇關(guān)于中子吸收截面的文章在十分關(guān)鍵的時候也被禁止發(fā)表,如果不然,“可以設(shè)想第二次世界大戰(zhàn)的歷史將會改變?!保╗6],Weart,p.88)
美國研制原子彈的曼哈頓計劃的形成,主要是由于在西拉德的請求與參與下,愛因斯坦寫給美國總統(tǒng)羅斯福的那封著名的信所引起的。
1939年6月,西拉德放棄了毫無希望的鈾-重水系統(tǒng),決定用石墨做減速劑。7月上旬,費(fèi)米已到安阿伯講學(xué),西拉德三番五次給費(fèi)米寫信討論碳的吸收截面和鈾與石墨最佳排列的柵格理論。西拉德認(rèn)為實(shí)驗已經(jīng)進(jìn)入十分關(guān)鍵的時刻。費(fèi)米的回信提出了一些自己的設(shè)想,但他較為冷淡,并說他于年底才能返回。后來西拉德說,這就是促使他獨(dú)自與政府聯(lián)系的因素之一。([2],p.82)
值得注意的是,敦促美國政府研制原子彈的西拉德等人幾乎仝都是歐洲移民, 這與他們對希特勒的警惕很有關(guān)系。找愛因斯坦幫忙正是西拉德與維格納討論希特勒對鈾礦資源的野心時決定的。
1939年7-8月間,西拉德兩次(第一次與維格納,第二次與E. 特勒)來到愛因斯坦的住處。其結(jié)果就是8月 2日愛因斯坦致羅斯??偨y(tǒng)的信,與此信同時交給羅斯福的還有西拉德1939年8月15日寫的備忘錄,這個備忘錄除了更詳盡地解釋了裂變研究最新進(jìn)展及其意義外,再次提出了限制發(fā)表這方面論文的必要性。([6],Szilard,pp.166一168)
愛因斯坦的信和西拉德的備忘錄直到10月11日才送到羅斯福手中,總統(tǒng)馬上任命了一個由國家標(biāo)準(zhǔn)局局長L. J. 布里格斯(Lyman J. Briggs)任主席的鈾委員會。10月21日,西拉德、維格納、特勒參加了鈾委員會第一次會議并討論了原子能的前景。
政府的支持十分有限,寶貴的時間在白白浪費(fèi),“1939年6月底到1940年春在美國探求鈾鏈?zhǔn)椒磻?yīng)可能性的實(shí)驗一個也沒有做?!保╗2],p.115)
形勢的發(fā)展以及美國科學(xué)家的介入才使鈾計劃有所開展。1941年12月6日,V. 布什宣布了全力以赴研制原子武器的決定。由于負(fù)責(zé)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的A. H. 康普頓在芝加哥決定將哥倫比亞小組也遷往該地,西拉德1942年2月遷往芝加哥,并專門負(fù)責(zé)技術(shù)工作。他在鈾金屬制造、表面處理、冷卻系統(tǒng)、钚生產(chǎn)線等方面做出了許多具體的貢獻(xiàn)。
1942年12月2日,在芝加哥大學(xué)斯塔格運(yùn)動場的看臺下面,第一座自持的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)堆試驗成功,人類終于成功地釋放并控制了原子能。當(dāng)人們歡呼雀躍之際,為此奔波了近10年的西拉德卻憂心忡忡。在費(fèi)米與西拉德握手慶賀時,西拉德說道:“這一天將被載入史冊,成為人類歷史上黑暗的一天?!保╗2],p.146)
對于芝加哥的科學(xué)家來說,由于后期理論工作相對減少,在西拉德、玻爾等人的鼓勵下,開始思考原子能的社會政治影響。遺憾的是,曼哈頓計劃一旦展開,西拉德卻被完全排斥在決策層之外,僅僅被當(dāng)作一個技術(shù)人員來看待了。他關(guān)于原子能的社會政治影響的思考很少為他的上司們所理解。他們也很少征求他的意見。
為了使政府對原子能的社會政治影響有一個清醒的認(rèn)識,西拉德決定與“當(dāng)時唯一一位能夠交流的人”(即總統(tǒng),[2],p.182)聯(lián)系。愛因斯坦再一次給羅斯福寫了推薦西拉德的信,西拉德寫下了《原子彈和美國在戰(zhàn)后世界中的地位》的備忘錄。這一備忘錄預(yù)言了戰(zhàn)后的核軍備競賽,提出了控制原子能的設(shè)想。([6],Szilard,pp.169-171)與此同時,丹麥物理學(xué)家N.玻爾也向英美首腦發(fā)出防止戰(zhàn)后核軍備競賽的信號。
羅斯福的去世(1945年4月12日)使西拉德的計劃落空。在這之后,盡管西拉德做過多方努力,但原子核釋放的能量已經(jīng)成為政府手中的權(quán)力??茖W(xué)家,尤其是西拉德這樣的移民科學(xué)家,再也沒有辦法控制原子彈對日本的使用了·
第二次世界大戰(zhàn)以后,西拉德為核和平及核裁軍而傾注了全部的心血,他從不談及由于他在研制原子彈中所起的作用而產(chǎn)生的內(nèi)心的感受。據(jù)E. 希爾斯(Edward Shils)說只有一次例外,當(dāng)E. 特勒研制氫彈的計劃得到官方資助時,西拉德說:“現(xiàn)在,特勒將會知道負(fù)罪感是什么滋味了?!?(Leo Szilard, A Memoir-By E. Shils,Encounter 23,[Dec. 1964]; p. 41)
戰(zhàn)后,芝加哥大學(xué)校長聘請西拉德為生物物理和社會科學(xué)教授,這反映了西拉德戰(zhàn)后的興趣所在。([1],p.389)法國著名生物學(xué)家雅克·莫諾(Jacques Monod)曾幾次問西拉德,像他這樣一位著名的物理學(xué)家為什么要放棄物理學(xué)而轉(zhuǎn)行研究生物呢?西拉德每次都反問道“你不認(rèn)為生物學(xué)很有趣嗎?”莫諾說:“我個人確信有一種更重大、更深刻的原因?!?這就是西拉德對早期工作的再思考。莫諾認(rèn)為西拉德早已解決的麥克斯韋妖佯謬實(shí)際上不是物理問題,而是生物問題。([1],X Vi)
當(dāng)然大部分人認(rèn)為西拉德是由于看到核物理帶來如此惡果而決定改行搞生物的。比如A. K. 史密斯就曾說過“這反映了廣島事件后,西拉德內(nèi)心的深刻變化?!保╗5],p.81)然而,西拉德在晚年卻說他完全是因為興趣,1934年他就準(zhǔn)備改行,并由從物理轉(zhuǎn)向生物的A. V. 希爾(A. V. Hill)為他找了一個生物學(xué)的工作崗位。([2],p.16)盡管1934-1935年他主要從事核物理學(xué)研究,但他一直關(guān)注生物學(xué)的發(fā)展,這種關(guān)注使他發(fā)現(xiàn)西拉德-查默斯效應(yīng),并使他在正式改行前就得到生物學(xué)教授的位置。
西拉德1947年夏正式轉(zhuǎn)行搞生物,作為合作者與他同時改行的還有一位年輕物理學(xué)家諾維克(Novick)。他們一起來到德爾布呂克(Max Delbrück)在冷泉港組織的細(xì)菌病毒學(xué)夏季課程。在冷泉港,西拉德聽完莫諾的講演后,馬上就提出一聯(lián)串尖銳的問題。莫諾十分吃驚,他無法想象一個一般聽眾會如此熟讀、理解自己的文章,并提出如此中肯的意見。西拉德與莫諾以此為契機(jī),成為十分誠摯的朋友。莫諾承認(rèn)西拉德對他自己的工作影響很大。西拉德與諾維克還參加了德爾布呂克噬菌體小組的工作。他們提出病毒感染的兩種類型:基因型和表現(xiàn)型。據(jù)諾維克講:“通過他們的工作使德爾布呂克早已發(fā)現(xiàn)的噬菌體的變配基理弄得更清楚了。”([1],p.389)
1948年2月,西拉德與諾維克有了自己的實(shí)驗室,他們的第一項工作就是細(xì)菌光致活化機(jī)理的研究,其結(jié)果很快得到實(shí)驗驗證。正如維格納所說:“西拉德生物學(xué)工作中最重要的恐怕要屬‘恒化器' (chemostat)的發(fā)明?!保╗6],p.143)這是一種維持單位時間內(nèi)細(xì)菌繁殖數(shù)目不變的一種儀器。這種儀器為生物研究提供了新的手段。之后西拉德與諾維克用恒化器對細(xì)菌的生化機(jī)理進(jìn)行了系統(tǒng)的研究并取得一系列成果。
1954年,芝加哥大學(xué)放射性與生物物理研究所解散。之后的十年中,西拉德在從事大量社會活動同時,主要從事分子生物學(xué)與老化理論的研究。西拉德非常喜歡使用與理論物理相對應(yīng)的“理論生物學(xué)”一詞,并認(rèn)為生物研究應(yīng)該進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)定量化。1959年他提出“一般生物現(xiàn)象的數(shù)量研究”的計劃。同年,西拉德發(fā)表《關(guān)于老化過程的本質(zhì)》的論文,提出老化是由于所有染色體無規(guī)則的失活(inactivation)所致。
西拉德最后一篇論文是《關(guān)于記憶與回憶》,這篇文章回到最初研究的問題。這篇文章從更高的意義上解釋了麥克斯韋妖,回答了智力能否違反熱力學(xué)第二定律的問題。
美國著名的索爾克〈Salk)研究所是在西拉德等人的努力下成立的。1963年7月,西拉德成為索爾克研究所非正式成員。1964年4月他從芝加哥遷往加州拉霍亞(La Jolla),成為索爾克研究所的永久成員。在此,他剛剛結(jié)束他那幾十年的奔波不定的生活,卻于1964年5月30日突然去世。
盡管西拉德是第一個動議研制原子彈的人,但他這樣做純粹是為了對付納粹德國,當(dāng)這種目的已經(jīng)不復(fù)存在時,他第一個提出了:“繼續(xù)發(fā)展原子彈目的何在的問題”。([2], p.181)西拉德也是第一個提出反對使用原子彈的人。1945年6月西拉德向奧本海默第一次說出“使用原子彈攻擊日本是一個嚴(yán)重錯誤”時,所謂“原子彈之父”奧本海默大吃一驚。([2],p.185)在西拉德發(fā)起和參與下寫成的《弗朗克報告》(1945年6月)正式向官方提出不使用原子彈攻打日本的建議。
為了加強(qiáng)道義的力量,西拉德1945年7月聯(lián)合69位原子科學(xué)家給美國總統(tǒng)杜魯門寫了一份反對使用原子彈的請愿書,其中寫道“……戰(zhàn)爭越來越殘酷。……我們在戰(zhàn)爭中使用原子彈,就會使世界在這條殘酷無情的道路上走得更遠(yuǎn)?!保╗6],pp. 188一189)
西拉德及其他芝加哥科學(xué)家們的抗議并沒有產(chǎn)生直接影響。原子彈的使用終于使世界在殘酷無情的道路上邁出實(shí)質(zhì)性的一步。西拉德此時清醒地認(rèn)識到,要想增強(qiáng)道德的力量,必須把真相告訴公眾及社會。在他的動議下,芝加哥大學(xué)的校長哈欽斯(R. M. Hutchins)發(fā)起,于1945年下半年召開了一次重要會議。許多政界知名人士(比如商務(wù)部長H. Wallace,田納西峽谷管理局局長David E. Lilienthal)都出席了這次會議。三天的會議討論了核時代即將出現(xiàn)的各種問題,諸如預(yù)防性戰(zhàn)爭、國際控制原子能、核查問題、世界政府等等。西拉德稱這次會議是他所參加的“最好的會議?!保╗2],p.223)這次會議為即將到來的科學(xué)家反核戰(zhàn)爭和平運(yùn)動進(jìn)行了組織上的準(zhǔn)備。會上所討論的問題日后幾乎都成為公眾興趣的中心。
據(jù)A. K. 史密斯說:“除了西拉德9月7日的備忘錄外,沒有人考慮國際控制原子能的問題”。正在科學(xué)家與政府就原子能保密問題發(fā)生沖突的時候,在格羅夫斯指揮下,陸軍部起草了一個國內(nèi)控制原子能的議案(梅一約翰遜議案)。為了反對這個議案,西拉德發(fā)起了一場聲勢浩大的運(yùn)動。在年輕的原子科學(xué)家的努力及公眾的支持下,這個有利于軍管原子能的議案未能通過。在反對梅一約翰遜議案的斗爭中,西拉德在報紙、電臺上頻繁發(fā)表自己的看法,在公眾中樹立起反核戰(zhàn)爭和平運(yùn)動的領(lǐng)袖的形象,他也逐漸扮演起“核和平之父”的角色。
西拉德戰(zhàn)后政治活動的核心是世界政府。一開始他十分注重聯(lián)合國在世界事務(wù)中的作用,冷戰(zhàn)的出現(xiàn)使西拉德把更多的精力傾注于教育及世界法律。
思想交流、文化融合是消除冷戰(zhàn)之必需,也是世界政府的基礎(chǔ)。西拉德的許多政治活動都是基于這一設(shè)想而展開的。戰(zhàn)后,西拉德及原子科學(xué)家的教育對象是政府官員和公眾。核威脅成為人類的共同認(rèn)識后,他又把希望寄托在教育年輕一代。這種教育年輕人的基本原則可以在第一次帕格沃什一一科學(xué)和世界事務(wù)國際會議的“科學(xué)家社會責(zé)任”小組的報告中見到(這是一份主要由西拉德起草的文件): “傳統(tǒng)趨向于對年輕人進(jìn)行教育時強(qiáng)調(diào)各民族自己的理想,包括贊美戰(zhàn)爭。原子時代迫切要求改變這些傳統(tǒng)。在不放棄忠于民族遺產(chǎn)和不同社會的基本準(zhǔn)則的情況下,教育必須強(qiáng)調(diào)在和平與合作中全人類利益的根本的、持久的一致性,而不要去強(qiáng)調(diào)民族之間的障礙以及經(jīng)濟(jì)和政治制度方面的不同。”([6],p.197)西拉德是帕格沃什運(yùn)動的發(fā)起者和參加者,帕格沃什會議成為他凝煉自己思想、提出各種倡議的最好場所。
1961年前后西拉德在美國各大學(xué)巡回講演:“我們正在走向戰(zhàn)爭的邊緣”。他的講演引起極大的共鳴,促成了消除戰(zhàn)爭委員會(后來改名為可居世界委員會)的成立。他個人的熱情鼓動,促成了又一場運(yùn)動,“這為以后幾十年科學(xué)家反戰(zhàn)及環(huán)境保護(hù)運(yùn)動開了先例。”([4], p.14)
在核時代,締造和平者就是當(dāng)之無愧的英雄。為了維護(hù)40多年的核和平,我們可以列出一串和平英雄的名字,而西拉德又是這批英雄中的佼佼者,正因為此,他成為核時代的“核和平之父?!?/span>
這本書在一年之內(nèi)印刷了四次,并很快被譯成多種文字發(fā)表?!昂k嘀暋本褪沁@個文集中的一篇,它以一位20世紀(jì)90年代的歷史學(xué)家的口吻講述了一次世界性危機(jī)之后一個非軍事世界聯(lián)邦建立的全過程:在“維也納研究所”中,蘇、美兩國的科學(xué)家學(xué)會了怎樣同具有高級智能的海豚交往。他們依海豚的智力,設(shè)計出一個為各方所接受的裁軍計劃,最終實(shí)現(xiàn)了全球裁軍([3],pp. 19。72)?!逗k嘀暋钒l(fā)表后,“海豚”成為西拉德的綽號。哈欽斯說:
“西拉德的智能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過他的同類,……他很可能是一只海豚。” (Szilard and the Dolphins, Bulletin of the Atomic Scientists,Sep. 1961,p.290)
西拉德認(rèn)為人類的主要問題“是對已經(jīng)面臨的問題缺乏想象力……”。西拉德本人對和平事業(yè)的貢獻(xiàn)正是基于他那海豚一樣的高級智能和豐富的想象力。例如,1947年西拉德直接給斯大林寫了一封信,希望斯大林“以個人身份直接向美國人民講話”,以消除正在出現(xiàn)的冷戰(zhàn)。由于國防部的阻撓,這封信沒有發(fā)走,但這被認(rèn)為是西拉德戰(zhàn)后“第一個,也是最有創(chuàng)造力的想法”。([4],p.14)
如果說給斯大林的信過于理想化的話,1959年的“天使”計劃就比較現(xiàn)實(shí)了。為此計劃他與當(dāng)時蘇聯(lián)最高蘇維埃主席赫魯曉夫多次通信,他提出建立一個小的非官方的美蘇之間討論裁軍的論壇,以民間交流的方式消除隔閡、溝通思想、影響決策。1960年10月,赫魯曉夫訪問聯(lián)合國時,為此事與西拉德談了兩個小時。西拉德為了實(shí)現(xiàn)一個更加開放的社會的理想,為了拉開東西方之間的“鐵幕”進(jìn)行了不懈的努力。
在1962年10月9日西拉德給赫魯曉夫的信中說:……有一些'站在天使一邊的人’,他們一直采取這樣的立場,為了與蘇聯(lián)達(dá)成協(xié)議、停止軍備競賽,美國應(yīng)該放棄他所占有的一些暫時的利益”。11月4日,赫魯曉夫回信: “我對你所談到的你們這些天使們很感興趣……他們的結(jié)論將極大地影響公眾的觀點(diǎn),甚至官方和政府也不得不傾聽他們的意見……〔我們〕支持你的觀點(diǎn)并且對此進(jìn)行嘗試?!保╗4],p.15)西拉德“天使”計劃順利地進(jìn)展著,許多未來的“天使們”在他周圍聚集。盡管美國總統(tǒng)肯尼迪1963年6月談道,“希望這個計劃成功”。但由于美國軍備與裁軍署的頭目威廉·福斯特的阻撓,“天使”計劃沒有取得預(yù)期的目標(biāo)。令人欣慰的是,西拉德去世后,世界和平事業(yè)的每一項進(jìn)展都得利于這種非官方、非正式的“天使之路”。
對于西拉德來說,“天使”計劃只是他大量活動和思想的一部分,他的那些創(chuàng)造性的思想,他的那些熱情的計劃為維護(hù)人類的核和平提供了寶貴的經(jīng)驗和精神財富。其中包括莫斯科和華盛頓之間建立“熱線”的倡議、關(guān)于建立無核區(qū)的倡議、關(guān)于分權(quán)的思想等等。
西拉德社會政治活動的方式在年輕時代就已形成,這就是完全依賴?yán)硇匀シ治鲂蝿?,抓住一線希望、設(shè)置理想的計劃,傾注全部熱情為之奮斗。這正如西拉德1940年所指出的:
“讓你們的行動向著一個偉大的目標(biāo),但是,不要去過問是否能達(dá)到這些目標(biāo);因為這些目標(biāo)是一些模型和榜樣,并不意味著是一種結(jié)局”。([4],p.16)
有幸使西拉德成為開放社會的實(shí)踐者的不是他的那些偉大的計劃,而是他那極為豐富和活躍的思想。他從來沒有把自己提出的計劃當(dāng)作終極真理,即使對于那些偉大的計劃,他也抱著一種開放的態(tài)度:隨時準(zhǔn)備改變、修正、甚至放棄這些計劃。
或許由于他在核時代中起的作用太獨(dú)特了,從而使這位民主主義的擁護(hù)者卻把自己說成是柏拉圖精英治國論的信徒。這不但影響了他的政治理論,也影響了他的政治實(shí)踐。或許正是由于這一點(diǎn),他沒有能引發(fā)起一場更大規(guī)模的群眾性的反戰(zhàn)運(yùn)動。
作者聲明:本文是在美國物理學(xué)會(AIP)紐約物理學(xué)史中心的資助(Grants-in-Aid)下完成的。感謝該中心主Spencer R. Weart先生的鼓勵和幫助,使我成為該中心1986年的八名被資助者之一。另外,在寫作此文過程中,戈革教授提出過許多寶貴意見;借此機(jī)會,為戈革教授多年來對我的幫助表示敬意。
主要參考文獻(xiàn):
[1] The Collected Works of Leo Szilard, Scientific PapersEdited by Bernard T. Feld and Gertrud Weiss Szilard. The MIT Press, Cambridge, Mass., 1972.
[2] Leo Szilard: His Version of the Facts, selected recollections and correspondence, Edited by Spencer R. Weart and Gertrud Weiss Szilard. The MIT Press, Cambridge, Mass., 1978.
[3] Leo Szilard, The Voice of the Dolphins, Simon and Schuster, New York,1961.
[4] Michael Bess, Leo Szilard: scientist, activist, visionary; Bulletin of the Atomic Scientists, Dec. 1985, pp.11一18·
[5] Alice Kimball Smith, The Elusive Dr. Szilard, Harper's Magazine, July, 1960, pp. 77-86.
[6]《科學(xué)與哲學(xué)》1986年第1輯(總43輯),北京。此專輯是原子彈與社會的專輯,其中輯錄了一些與西拉德有關(guān)的重要?dú)v史文獻(xiàn),在正文中引用此輯有關(guān)文獻(xiàn)時,不再列出文章標(biāo)題與作者。
除了以上六篇主要參考文獻(xiàn)外,其它需要引用的參考文獻(xiàn),已在正文括號里列出。
制版編輯 | 小毛
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