[閒聊] 最是朗道不同群（五）朗道和蘇聯的核武器

看板Physics作者Lindemann (做一個有質感的好人)時間8年前 (2015/09/08 08:14)推噓1(1推 0噓 0→)

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最是朗道不同群（五）朗道和蘇聯的核武器工業日月星美國核武器的起源已是眾所周知的歷史常識了。愛因斯坦寫信給羅斯福總統呼籲制造原子彈，奧本海默領導的曼哈頓計劃以及泰勒支持裏根總統的星戰計劃早已是大家耳熟能詳的故事。同樣蘇聯的原子彈和氫彈工程也是和核物理學家庫爾恰托夫（И.В. Курчатов，1903-1960）和薩哈羅夫（А.Д. Сахарову,1921-1989，諾貝爾和平獎1975年獲得者）的名字聯系在一起的。比較少的人才知道哈裏東（Ю.Б. Харитон,1904-1996）、澤爾多維奇（Я.Б. Зельдовичу,1914-1987）和塔姆（И.Е. Тамм，1895-1971，諾貝爾物理獎1958年獲得者）等學者對發展核武器所做出的貢獻，但是幾乎沒有人知道朗道在裏面起的作用。 1961年波爾訪問蘇聯，他告訴莫斯科國立大學物理教授特林斯基（Я. П. Терл ецкий，1912-1993）： “如果知道美國已經爆炸了原子彈和氫彈的話，那麽熟練的物理學家例如卡皮查和朗道是必然能夠解決這個問題的。即使他們不清楚美國炸彈的技術細節。” 朗道很可能是第一個對於核能利用的可能性做出正確預見的物理學家。這可以從著名的理論物理學家，英國原子彈計劃領導者佩爾斯下面的一段話中看出： “1934年我在蘇聯期間，與朗道以及他的一位工程師朋友（斯蒂爾可維奇М. А. Сты рикович蘇聯科學院院士，電機工程師）一起攀登了高加索的斯瓦涅時問他 ‘核能是什麽？科幻小說或者是存在的機會？’朗道毫不猶豫地回答 ‘這是一個覆雜的問題，存在核反應，釋放的能量比吸收的能量更多。如果你嘗試用帶電粒子轟擊原子核，命中的精度很低，因為粒子與核心相遇的路徑很長。與原子中電子的相互作用被抑制了。因此只有一小部分的粒子能到達核心，釋放出來的能量與加速那些未曾落入核心的粒子所需能量相比是非常低的。至於中子那是另一回事，它們不會因為‘摩擦’而減速，直到與核的中心相遇為止。但是到現在為止，我們所知道生產中子束的方法是用帶電粒子轟擊原子核，所以我們又回到了同一個問題。如果有人發現一個中子產生次級中子的反應，問題就解決了。’ 何等驚人的先見之明，那可是在1934年 ------ 發現中子後才短短兩年！” 但是1938卡皮查談論同一個主題的話則是：“是不久可以獲得鈾能源還是不能獲得 ------ 這取決於我們將使用什麽能源去掌握鈾的能量。我們將甄拔很多財力，人力，物力集中解決這個主要問題，其結果將會很快，哦 ------ 不，可能不會的。但是我 ------ 一個工程師將習慣於用工程方式解決任何覆雜的問題。” 蘇聯原子彈工業的實際組織者和領導者是庫爾恰托夫，他是一位傑出的物理學家和優秀的工程師。曾三次獲得社會主義勞動英雄稱號，四次獲得斯大林獎金。蘇共中央委員會主席斯大林親自把庫爾恰托夫作為一個例外在1943年9月蘇聯科學院會議上讓他繞過了通訊院士的階段直接當選為院士。庫爾恰托夫出生於俄羅斯帝國烏法省希姆斯基工廠鎮（Уфимская губе рния，Симский Завод，因當地有一座帝俄時期的鐵工廠而得名）即現今車裏雅賓斯克州錫姆鎮（Сим，Челябинская область）。庫爾恰托夫就讀克裏米亞州立大學的物理學系，在約飛教授指導下獲得物理學博士學位，以後又在聖彼得格勒國立技術大學獲得海軍工程學位。他在物理學領域裏建樹很多，創立了酒石酸鉀鈉電介質學說，對晶體的電性能研究作出很大貢獻，在他的領導下 1934年蘇聯建造了第一台回旋加速器和歐洲的第一座原子反應堆。二戰期間他設計了消磁船舶保護了蘇軍的艦艇不被德軍的水雷所破壞，還投入過坦克裝甲的研究。庫爾恰托夫有一個學生弗廖羅夫（Г.Н. Флёров，1913-1990）在他指導下 1939年發現鈾-235自發鏈式裂變反應。戰爭開始後他在航空兵中服役，乘出差的機會去南方一個大學的圖書館查詢英國人和美國人在鈾研究上的進展情況。然而所有雜志中都沒有關於鈾的文章，甚至鏈反應的題目也找不到了。他又列出了戰前從事原子核研究的物理學家的名字：費米（Enrico Fermi，1901-1954，意大利物理學家，諾貝爾物理學獎1938年獲得者）、西拉德（Leo Szilard，1898-1964，美籍匈牙利物理學家）、泰勒（Frederick Taylor,1856-1915，美籍匈牙利物理學家）、約裏奧（Jean Joliot-Curie，1900-1958，法國物理學家,諾貝爾化學獎1935年獲得者）、查德威克（James Chadwick，1891-1974，英國物理學家，諾貝爾物理學獎1935年獲得者） ……等，發現他們署名的文章也找不到了。弗廖羅夫意識到這些物理學精英必然在從事一項用於戰爭的鈾研究。於是在1942年 4月他寫信給斯大林對什麽是原子彈、為什麽德國或美國在不太遙遠的將來會擁有原子彈等問題作了解釋……。1943年3月10日，斯大林任命庫爾恰托夫為莫斯科第二核武器研究室主任（對外稱第二實驗室，中國有樣學樣把原子能工業部也稱為第二機械工業部），這意味著蘇聯原子彈研制項目正式上馬。順便提一句，2012年國際純粹和應用化學學會（IUPAC）因為弗廖羅夫曾在核物理方面作出的成績，以他的姓氏命名114號元素為 flerovium（鈇，元素符號為Fl）。庫爾恰托夫受命上任，很快制定出一個研究原子彈的計劃，並且組建了一支團隊。斯大林十分重視核武器的研制和開發，專門簽署了國防委員會第9887號決議（Поста новление ГКО No.9887）指派他最親信的老鄉國家安全總委員貝利亞（Л.П.Берия，1899-1953）為特別委員會主席負責蘇聯核工業發展和原子彈的研發工作。該工程在高爾基州（Горьковский край，現已改名為下諾夫哥羅德州Нижегородская область）的薩羅夫（Саров）進行，同時也將地名改為“阿爾紮馬斯-16”（Арзамасе-16）。這兒提一下貝利亞在發展蘇聯原子彈項目中所起的作用。1953年斯大林去世後，貝利亞被逮捕。馬林科夫和赫魯曉夫打電話給庫爾恰托夫，要求他：“給出貝利亞犯罪的證據！這是黨的需要，以顯示他的無賴角色！ “庫爾恰托夫直截了當地說：“如果不是他，貝利亞，就沒有炸彈。” ( Если бы не он, Берия, бомбы бы не было.）庫爾恰托夫的副手戈洛文教授(И.Н. Головин，1913–1997)是兩次列寧獎金獲得者。他對貝利亞的評價是“一個出色的組織者，充滿了活力和腐敗。如果他晚上拿到文件，早晨文件就被送回，上面布滿了合理的批註和明智的建議。他精通人性的本質，所有想瞞過他眼睛的人，都是不可能的……”。一次貝利亞來到庫爾恰托夫研究所，工作人員向他演示有關的儀器裝置，並說明其結構和功能。演示結束後，貝利亞嚴厲地盯著講解員。一旁站著的戈洛文從貝利亞的眼神裏意識到 “他沒有聽懂講解，同時他知道我也看出了他沒有聽懂，當時我被嚇壞了……” 。據說在貝利亞的公文包中有兩套名單，一套是一旦實驗成功，報送獎賞、立功者的名單；另一套則是懲罰實驗未成功的名單。貝利亞用他自己的委員會替建設營地和挖掘企業的管理總局培訓工人，其中還包括103,000名囚犯，後來甚至增加到190 000名，這些囚犯是不需支付任何費用的勞動力。（這條經驗也被成功地應用到中國，筆者有位親屬57年戴右派帽子，翌年被押送到大西北勞改，其實就是開采放射性礦結果有去無歸，成了無定河邊骨。）同時貝利亞還將該項目與軍隊的建設教育部掛鉤。工程指揮部可以直接與內政部的副政委聯系，再撥打一個特別號碼向貝利亞辦公室匯報。這樣的行政結構給予工程指揮部擁有前所未有的權力，庫爾恰托夫和哈裏東簽署的財政分配，不需要經過一個先入為主的規劃和審批的繁覆程序，立即就可執行，這在計劃經濟為主的蘇聯歷史上是沒有先例的。哈裏東回憶道“他給了我們一切：犯人和戰俘在古拉格群島掘出的放射性礦石被運來建造分離工廠和堆填區，包括在薩羅夫的核中心阿爾紮馬斯-16，在烏拉爾的一個生產鈈的工業反應堆車裏雅賓斯克-40等，從勘探，開采和加工鈾礦石到金屬冶煉，分離及其同位素提取的各種大大小小的企業，一應齊全。” 貝利亞還策劃了一系列平行的情報組織進行高效的刺探工作。庫爾恰托夫就任第二核武器研究室主任不久，就接到一份秘密文件，裏面是大量關於原子彈的絕密資料，包括圖紙、重要數據、研究成功的鈾-235和鈈-239原子彈及其引爆裝置的圖紙、美國鈾及鈈的月產量等。所有這些情報都是德國物理學家克勞斯.福克斯(Klaus Fuchs 1911-1988）通過貝利亞派出去的情報員送到蘇聯。在日後的一份報告中庫爾恰托夫寫道 “這些資料對我們國家的核研究有著不可估量的作用，科學家和情報人員應該分享榮譽” 貝利亞與庫爾恰托夫因擔心情報遭誤導，盡可能采取每一項細節都自行測試的作法。貝利亞還以自己的情報機關作為第三者，檢查科學家團隊的結論是否有問題。美國原子彈研制成功以後，福克斯隨同其他英國科學家返回英國。因為福克斯在洛斯阿拉莫斯國家實驗室時，氫彈設計還只處在一個非常早期的階段，所以他的這些信息沒有多大用處。蘇聯物理學家的氫彈項目是以年輕的物理學家薩哈羅夫為首通過自己獨立開拓的途徑發展起來的。 1949年9月，美國情報機關破譯了蘇聯情報人員的一系列電報，福克斯被暴露了。英國軍情五處（MI5）對福克斯進行審問，福克斯被正式逮捕，判處14年監禁。幕後的始作俑者正是貝利亞。貝利亞冷血嗜殺，是個人神共憤的劊子手，但是他畢竟是一把辦實事的好手，果斷而有活力。現在俄羅斯還在使用由他制定的核工業管理制度和管理經驗。同樣有迫害狂美稱的康生，整人之余就只會刻顆印章，寫張字幅，品賞一下巧取豪奪來的文物古玩。倘如毛太祖委派他去主持“兩彈一星”的話，這些工程的進展和趨向真不知伊於胡底! 核武器發展的開發團隊網羅了不少蘇聯各個科學領域中最優秀的專家學者，例如核物理方面的哈裏東和澤爾多維奇。哈裏東被任命為阿爾紮馬斯-16秘密的研究中心KБ－11 的總設計師。澤爾多維奇則是那兒的首席科學顧問。貝利亞最初反對讓哈裏東進入絕密的原子彈研究工程，原因有三條： “（1）非黨員，（2）猶太人，（3）在國外有直系親屬（父親、母親和異父妹妹）”。但庫爾恰托夫個人向斯大林提出請求批準哈裏東參加，他的三個理由是： “（1）哈裏東是當時蘇聯唯一活躍在物理和化學兩個領域中的專家，他精通核物理、爆炸化學和鏈反應動力學，（2）哈裏東是一個高度靈活但是十分守法的人，（3）哈裏東是我的老朋友，我完全相信他，我們一起會使得工作容易開展。”於是斯大林和貝利亞批準哈裏東參加核武器試驗。哈裏東1904年出生於於聖彼得堡，他的父親鮑裏斯(Борис Осипович Харитон，1876-1942)是20世紀初烏克蘭的著名記者，《南方先驅報》(Вест ник юга)的董事長，也是立憲民主黨人的重要成員。母親米拉(Мирра Яко влевна Буровская，1877-1947)是莫斯科大劇院的演員，因主演《青鳥》 (L'oiseau Bleu，比利時作家梅特林克M. P. Maeterlinck的歌劇）中的女主角米蒂兒 (Mytyl)而走紅。 1922年, 鮑裏斯因為政見不同被驅逐出蘇聯，在柏林和裏加繼續從事新聞和宣傳事業，先後擔任過雜志《閃爍》(Сполохи)的主編並且主持一張俄羅斯猶太人的報紙《人民的觀念》(Народная мысль)。1940年斯大林強行兼並了拉脫維亞，鮑裏斯被判處7年徒刑，在勞改營中受了2年折磨後去世。米拉1910年就與丈夫離婚，丟下孩子去柏林，在那兒改嫁弗洛伊德的大弟子愛亭格納教授( М. Е.Эйтинго на，1881 – 1943)，隨後又遷居巴勒斯坦和特拉維夫。 6歲的哈裏東就開始了沒有父母的獨自生活，由他原來的家庭教師，一位愛沙尼亞知識女性照料。哈裏東去工廠做過童工，學會了在紡織機上織布，他又去鄉村學會了割麥和脫粒等農活。13歲那年他到圖書館裏當助理員，後來又在工廠做電工。18歲那年他以同等學歷考取了列寧格勒工學院，師從約飛和謝苗諾夫。22歲那年因為成績優異被推薦去英國，在劍橋卡文迪什實驗室實習。 24歲那年在盧瑟福和查德威克（Sir James Chadwick，1891-1974,因發現中子而獲1935 年諾貝爾物理學獎）的指導下獲得了博士學位。與父親和母親脫離關系並堅決劃清界限的哈裏東心無旁騖地投身於原子彈項目的研制，最後成為蘇聯核武器發展的主要功臣之一。一個令人感到有趣的事實，那就是美國和蘇聯的原子彈計劃領導者奧本海默和哈裏東都是猶太人。奧本海默在廣島原子彈爆炸後心情苦澀而覆雜，曾在聯合國大會上脫口而出： “主席先生，我的雙手沾滿了鮮血”。蘇聯解體後記者Голованов采訪哈裏東時問他： “尤裏，當你第一次看到這個‘蘑菇雲’，滾滾向前的颶風，失明的鳥類，比許多個太陽更明亮的光，你有沒有出現過這樣的想法‘主啊，我們這是在做什麽？’” 哈裏東的回答是：“因為你必須如此做。”（Так ведь надо было.）是的，他是黨的一個忠誠戰士，盡管到1956年才加入蘇聯共產黨。為了哈裏東的安全，斯大林禁止他坐飛機，只能乘坐特制的防彈鋼甲列車旅行，車廂裏有會議室、書房、臥室、一個廚房和一個專門配備的廚師。在創造原子彈過程中，他與貝利亞密切合作，但是從來沒有敢問過自己父親的命運，他的父親正是被貝利亞部下逮捕的。他知道這可能會對他的工作產生負面影響，這就是黨性壓倒人性的現實版故事。第一個被哈裏東吸收進原子彈項目的是澤爾多維奇。澤爾多維奇1914年出生於白俄羅斯首都明斯克的一個猶太律師家庭，就讀列寧格勒大學。1931年畢業後前往莫斯科的蘇聯科學院化學物理研究所工作，從事燃燒和爆炸過程的物理化學研究。1943至1965年間，澤爾多維奇從事核武器的研制工作，是阿爾紮馬斯-16最主要的核武器理論家之一。他還參與了蘇聯的氫彈研制計劃。澤爾多維奇雖然不曾參加過“理論最低標準” （теорминимум）的考試，卻是朗道的弟子。澤爾多維奇評估自己的理論物理學造詣遠遠低於朗道： “如果我們所有的工作都和朗道一起進行，尤其是當你考慮《理論物理學教程》對於物理學的影響以及從個人接觸來看，朗道無疑屬於更高的層次。” 1940-50年間在蘇聯原子彈項目中起了十分重要作用的是由原烏克蘭物理技術研究所的科學家，包括約飛、弗蘭克爾( Я.И. Френкель1894-1952,蘇聯科學院院士) 和朗道等學者和專家組成的一支“列寧格勒團隊”，使得原子彈的研究工作達到當時世界上最先進的水平。朗道的弟子阿希耶澤爾在他的回憶錄中提及：“斯大林來到在莫斯科綜合技術博物館舉辦的展覽會上，他問：‘核裂變的好處是什麽？’要對他解釋當然不可能，要知道當時還來不及研究核能的利用可能性。我躊躇著只能說：‘但是打開一個原子不是很好嗎？’ 斯大林的回答表明他並沒有不高興，他說： ‘我在神學院時，我們被教導你不可以用另一個問題回答一個問題。’ ”如果斯大林同志知道20年後由金茨堡建議的用鋰原子核的聚變反應將成為蘇聯氫彈的主流的話，他可能就不會借用神學院教諭的話來訓誡阿希耶澤爾了。早在1941年初，朗道即被提名為蘇聯科學院的院士，福克院士在推薦信中寫道： “朗道科學創造性的特征和他無與倫比的物理直覺使得他研究每一個物理現象時都能涵蓋其最重要的因素為該現象刻畫出一個精確的定量圖像。此外朗道傑出的數學才能幹使他能夠應用於物理問題的程式化並給出解答。同時他也以同樣的興趣致力於問題的定性研究。” 這一次朗道未曾當選，但在5年後他繞開通訊院士的階段直接當選為蘇聯科學院院士。如本文開首部分提及，庫爾恰托夫也是一步就當選為院士的。顯然朗道在蘇聯高層心目中是一個重要的角色，因為從1946年下半年起，他一直參與 “政府部門重要的特殊任務”------ 原子彈的計算。朗道對於計算原子彈以及氫彈的貢獻仍然很少被人了解，主要是他的學生和助手哈拉特尼科夫( И.М.Халатников)在接受記者采訪時提到的一些細節。哈拉特尼科夫1919年出生於第聶伯羅彼得羅夫斯克（Днепропетровск）的一個猶太教師家庭。 1941年畢業於第聶伯羅彼得羅夫斯克州立大學。他通過朗道的“理論最低標準”考試，成為他的弟子。1984年成為蘇聯科學院院士，1994年當選為英國皇家學會的外籍院士。哈拉特尼科夫在接受《真理報》記者采訪時說： “1946年12月，我研究生畢業成為初級研究人員，朗道宣布，我將跟隨他從事原子彈的研究工作，當時理論部只有兩個員工歐根栗弗席茲和我。朗道布置我們的任務，是大量的數值計算。因此創立了一個計算辦公室雇傭了20到30個女孩，配備的是德國制的電動加法機，帶領她們的是數學家梅伊曼 ( Н. Н . Ме 哈拉特尼科夫在接受《真理報》記者采訪時說：“1946年12月，我研究生畢業成為初級研究人員，朗道宣布，我將跟隨他從事原子彈的研究工作，當時理論部只有兩個員工歐根栗弗席茲和我。朗道布置我們的任務，是大量的數值計算。因此創立了一個計算辦公室雇傭了20到30個女孩，配備的是德國制的電動加法機，帶領她們的是數學家梅伊曼 ( Ｈ. Ｈ. Μｅ》（Л.Д. ЛａＨдａｙ и Ε.Μ. Лифшиц. ΚｐａＴｋий ｋｙｐｃＴｅοｐｅＴичｅｃｋοй физиｋи）。第一項任務是計算原子彈爆炸過程，包括（因為沖擊波導致的）效率。也就是說評估炸彈的有效性。我們得到的原始數據可能是在百萬分之一秒內發生的。當時我們不知道任何有關的信息和情報。我必須說這些情報現在已由媒體刊登。例如92年7月16日《真理報》，92年4月10日《華盛頓郵報》，92年4月10日《莫斯科共青團員報》和92年10月17日《獨立報》等都披露了大量的有關細節，給我留下深刻的印像。但我必須重申，這一切當初我們確實不知道。……通過簡化由理論得到的方程，我們已經掌握了原子彈的計算任務。但即使是這些簡化了的方程仍需要大量的計算，因為執行運算任務的所有的計算工具都是手動的。第一次試驗（1949年）的計算結果非常好。對科學家的獎勵也紛至沓來。朗道分到了一套高級別墅，還提供給他各種特權，在戰後不久整個國家的經濟處於困難的情況下，能在《白樺》商店購買到魚子醬等高級食品。通常這是中央委員那一級別的，而朗道連個普通黨員都不是。其他一些參加項目者的孩子也可以免試進入高等學校。至於我個人接到的只是下一次的任務。” 約飛院士回憶過他在1950年曾參與和氫彈有關的項目RDS-6t ，即代號為“管” （Ｔｐｙбｅ）的覆核計算，這是第一個氫彈項目。當時澤爾多維奇並沒有提供一個具體的結果,只給出了管道能量平衡的誤差範圍。要求非常高的精確度，於是耗費大量時間建立了一個全新的計算方案。約飛提及： “我們每天都不得不反覆核算由朗道、栗弗席茲和哈拉特尼科夫送過來的報告。後來朗道又雇傭了一個年輕的助手謝爾蓋 ( ＣｅｐΓｅｅ Πａвлοвичｅ Дьяｋ οвｅ，1926-1954) ，他是一個非常有才華的理論物理學家，可惜在莫斯科河上劃船時不幸淹死了，才28歲。計算過程在1952年底完成了。參加討論的有澤爾多維奇和波曼萊丘克（И.Я. ΠοＭｅｐａＨчｙｋ，1913 -1966，蘇聯科學院院士）等。有時候遇到疑問時必須專門邀請朗道參加，征求他的看法，詢問他影響結果的是哪種因素。朗道往往一言九鼎。當他說‘我不認為這樣’(Я Ｈｅ дｙＭａю, чＴο)時，即使這種效應相當顯著，大家也都得順從他的看法。類似的位置是歐根.栗弗席茲，他可能更試圖保持觀望的狀態，但是不像朗道那樣毫無顧忌地顯示自己。 ”約飛是朗道的前輩又與他關系不睦，所以行文的語氣中不無揶揄的成分。哈拉特尼科夫指出這是出於朗道特有的一種物理學直覺，嗣後表明朗道的否定意見往往是準確的。有時候，朗道會公然譏諷原子彈工程的總負責人哈裏東和澤爾多維奇：“他們兩人是我們蘇聯的聖人，他們是準備和當局去說理來維護大家可以享受到的恩典，對這一點行政部門是從來也搞不明白的。”.當然，經常與朗道接觸的澤爾多維奇明顯地感受到朗道話中的骨頭。這對師生的關系也因此發生明顯對立。以至於薩哈羅夫在回憶錄裏專門提及：“澤爾多維奇曾經在與我的談話中說： ‘你知道為什麼塔姆對它（指核武工程）作用如此之大，而不是朗道的原因嗎，取決於他們兩人的道德標準。’” 然而哈拉特尼科夫對此不以為然，他說：“我認為這樣來比較兩個偉大的物理學家和諾貝爾獎獲得者參與的工作是絕對不恰當的。事實上他朗道能夠的，塔姆卻不能。我可以明確地指出朗道為蘇聯所做出的，不是其他任何人所能的。是的，塔姆曾積極地持續參與討論主題，朗道一次也沒有去過那兒。朗道從來沒有主動改進他們的觀念组组這是真的。但是朗道所做的卻是最高水平的事。例如著名數學家馮‧諾伊曼在美國計劃解決的穩定性問題。這說明工作的層次。” 哈拉特尼科夫在接受采訪時還指出：“很清楚，所有的發展都是我們完全獨立進行的。在1953年爆炸的一個氫彈，是完全原創的。這個時候貝利亞的口袋裏沒有沒有圖紙。但是，這時候朗道和澤爾多維奇之間的關系惡化。澤爾多維奇在原子彈項目中發揮了十分重要的作用。他是一個很有魄力的人，試圖與半導體研究所的負責人亞歷山德羅夫 ( Ａ. Π. ＡлｅｋｃａＨдｐοв,1903 – 1994) 商談如何為朗道制訂一些任務。當朗道知道後，他很生氣，他認為澤爾多維奇有沒有權利在他不知情的前提下部署他的工作。於是朗道不再與他合作，並攜帶有關氫彈的工作與薩哈羅夫聯系。” 薩哈羅夫在研制氫彈的過程中扮演了最重要的角色。他1921年出生在莫斯科一個知識分子家庭，父親是一座私立學校的物理學教授，母親是希臘貴族後裔。他在1938年進入莫斯科國立大學。衛國戰爭期間隨學校撤離，在阿什哈巴德（Ａшｘａбａд，在今土庫曼斯坦共和國境內）畢業。1947年在莫斯科列別傑夫物理學院理論部獲得博士。1948年他參與了原子彈研究計劃。1950年移居薩羅夫後，他參加氫彈的研發工作，並且作出了傑出的貢獻。 1953年8月12日蘇聯的第一枚氫彈試驗成功。據說時年50歲的庫爾恰托夫對年僅32歲的薩哈羅夫說：“謝謝你，國家的救星！”在薩哈羅夫被接收為蘇聯科學院院士的會議上，作為推薦人的庫爾恰托夫說： “薩哈羅夫為蘇聯國防所作的貢獻比我們在座的所有人都要多。” 薩哈羅夫毫無爭議地被選為蘇聯科學院院士，並被譽為“蘇聯氫彈之父”。從1948年10月起薩哈羅夫開始考慮使用氘和鈾-238混合物的組合炸彈的可行性。鈾-238也能在中子作用下發生裂變，但只有快中子才能做到。那些分裂成兩半的鈾-238會產生一些慢中子，慢中子不足以引起進一步的裂變。因此在使用鈾-235作為有效核材料的原子彈生產過程中鈾-238被看作是無用的廢料。假如用鈾-238轟擊熱核聚變的中子，（核聚變中子能量的含量10倍於核裂變中子能量的含量）代價可以減少許多，因為鈾-238 的價格比鈾-235便宜1000倍。鈾-238這種熱核燃料離子化收縮現像是前蘇聯第一顆氫彈的理論基礎。薩哈羅夫的設想是使用氘和鈾-238的交替層狀結構的炸彈，這種設計類似於美國泰勒的“鬧鐘”（Alarm Clock，取其名的意思是喚醒世界）結構。薩哈羅夫提出的設計RDS-6s代號是“多層酥皮蛋糕”（ｃлοйｋｙ）。這種離子化的收縮過程，被同事們冠以“薩哈羅化”（ｃａｘａｐизａциｅй）。 1948年12月2日，金茲堡完成了他的第二份報告( Γ-2) “氘爆炸的調查II”。金茲堡提出了對核彈的外殼由一層氘包圍這樣一種結構的效率估算。他說在這種結構中液態氘可以被重水替換，因此： “另一種要考慮的可能性是含有鋰-6，鈾-235，鈈-239等混合物的“燃燒”。他提出了使用鋰-6氘作為熱核燃料的想法。 1949年1月20日薩哈羅夫完成了他的第一份報告（C-1），是關於多層夾心蛋糕的格局配置“在鈾-238和重水異質系統中的定向爆炸波”。很顯然，要將上述這些卓越的念頭付諸實施必須進行大量的計算。首先從過程動力學的角度來看，有4種可能的反應，參見下式 1. D + T → He-4 + n + 17.588 MeV 2. D + D → He-3 + n + 3.268 MeV 3. D + D → T + p + 4.03 MeV 4. He-3 + D → He-4 + p + 18.34 MeV 式中D是氘，氫的同位素之一，原子核由一顆質子和一顆中子組成； T是氚，氫的同位素之一，原子核由一顆質子和二顆中子組成；He-3是氦-3，氦的同位素之一，原子核由二顆質子和一顆中子組成；He-4是氦-4，氦的同位素之一，原子核由二顆質子和二顆中子組成；n是中子；p 是質子； MeV是電子伏特。因此必須判斷哪一個反應最先出現？（須知熱核爆炸的特征時間大約是5乘10的負7 次秒! ）其次從非平衡熱力學觀點：傳遞的能量發送部分能源陣陣層依次從第一層到第二層以及從第二層到第三層……這樣逐層傳遞的能量所占的比例各為多大？也許在這些反應中能量會消耗或消失，即無用過程的能量將大於有用過程的能量？這兒指的是第一個氫彈項目RDS-6t的計算模型。另一個任務被稱為熱核炸彈的效率問題，朗道諷刺地稱為 “敵對行為系數”。顯然這個問題的數學計算過程是非常覆雜和相當耗時的。那時即使美國的原子能項目也還沒有足夠強大的運算機器。在蘇聯，適合這些計算的規模龐大的電子計算機僅在1954年才出現。而在這之前由幾個並行小組用手工計算：一組是物理問題研究所的朗道；一組是一組是ΚБ-11的波格柳勃夫（Ｈ.Ｈ. БοΓοлю 還有一組是應用數學研究所的吉洪諾夫（Ａ.Ｈ.ＴиｘοＨοв, 1906-1993, 蘇聯計算數學與控制論的創始人，科學院院士）。哈拉特尼科夫回憶說，“氫彈的計算任務，比原子彈更覆雜，其難度也遠遠高出好幾個數量級。事實上，我們已經用‘手工’解決了這個問題，無疑這是一個奇跡。如果說在偏微分方程的數值積分方法上曾發生過一場革命的話，那麼這可以指朗道領導下的物理問題研究所。這可是一樁舉足輕重的大事情。……吉洪諾夫所在部門的數學家們認為並不存在穩定性的問題，他們對高層說朗道小組我們發明了一個並不存在的問題。事情的真相是如果你不考慮可持續性的問題，那麼在計算過程中代替光滑曲線出現的將是鋸齒線。我們看到吉洪諾夫小組使用模板等繪圖工具來使得計算結果光滑化。但用這種方式不能得到可靠的結果。……我記得一次具有歷史意義的會議，由克爾迪許( Μ.Ｂ. Κｅл дышａ，1911-1978，蘇聯科學院院士）主持，歷時幾天。我們認為有一個重要的問題已被解決了，但是吉洪諾夫小組則辯稱不存在這樣的問題。為了達到共識，高層下令我們必須向這些對物理學知之甚少的數學專家們進行解釋。那些數學上正確的但是不穩定的解其實沒有物理價值，絲毫的偏差在實際的物理系統中將導致整個系統產生更大的偏差，甚至會使得系統 “浮動”。（根據李亞普諾夫穩定性理論）。部分這些工作以後被選入《朗道全集》之中，作為他與梅伊曼在計算數學領域的合作成果。” 歐本奧默在原子彈爆炸成功之後，走上了反對繼續搞核試驗的人道主義者之路。庫爾恰托夫在完成原子彈研發工作後，轉向於原子能工業應用。泰勒在氫彈試驗成功之後，又搞出了“星球大戰計劃”。薩哈羅夫功成名就之後，成為維護民權的“持不同政見者”。二十一世紀初，根據“莫斯科回聲”電台(Эｘο Μοｃｋвы) 的民意調查，朗道是蘇聯時代最偉大的科學家。那麼朗道究竟是蘇聯原子彈的支持者抑或反對者呢？移民到美國去的作家卡岡諾夫和戈爾裏克（Μ.И. ΚａΓａＨοв и Γ.Ε. Γο ｐｅлиｋ）在他們的書中指出：“談到對原子項目的參與，朗道，我記得他強調，他的參與只是有限地評估爆炸的結果，而沒有對炸彈的實際發展做任何工作。看起來似乎是對自己良心的一種安慰”。熟悉朗道的哈拉特尼科夫說過：“朗道自己參與到這些核武器研制的任務是很有限的，都是上面指派的，他自己並沒有積極主動爭取過。這反映了他對於斯大林政權的一貫態度，他十分明白這些可怕的人控制的可怕的武器制造意味著什麼。他之所以參與進去是為了免除災禍，監獄的歲月教會了他如何求得生存。 ……應該註意到行為的兩個因素，首先我們科學家的工作不是為了斯大林，而是為了人類和我們的國家以防禦邪惡勢力，消除某一個國家的核壟斷和建立兩個對立陣營之間的核武器平衡，使得沒有人敢發動一場核戰爭，這中間沒有贏家。我經常聽到朗道說： ‘學好物理，讓戰爭不發生’這才是他學習物理的初衷”。其實在參與原子項目期間，朗道面臨嚴重的心理問題。作為一個精明的數學和物理學分析大師，他似乎認識到，消除核壟斷客觀上減少了二次世界大戰的可能性。與此同時，他顯然不想親自參與蘇聯的原子能項目。首先，鑒於朗道自己在監獄中的遭遇，他認為利用權力強迫勞工是令人惡心的，欺騙了他對於在蘇聯建立一個公正社會的期望。第二不想處理技術上的數學計算，用他的話說，不想當“科學的奴隸。”第三他討厭秘密運作帶來的並發效應。例如當工作開始後，高層指派專門的警衛人員負責他的安全。朗道的侄女愛拉回憶：“有些物理學家認為這是一種榮譽和自身重要性的一個標志。朗道則斷然拒絕了，他還拒絕他們給他的化名‘加夫裏科夫’。這是一個非常危險的舉動，公然違抗克格勃建議，這可能給他帶來不可預測的和足夠嚴重的後果。歐根.栗弗席茲只得專門去了一次列寧格勒把情況的真相告訴朗道的姐姐索尼婭。在我母親的勸說之下，朗道接受了指派給他的警衛人員，但是堅決反對使用化名 ‘加夫裏科夫’，他斬釘截鐵地說‘否則我不能工作。’” 因此，朗道在原則上反對參與蘇聯的氫彈發展項目。然而，必須強調的是他們的團隊工作非常認真地參與了原子項目，同時發揮了才能和效率。然而當1953年5月斯大林去世後，朗道決定徹底地擺脫核武項目。用他的話說： “好，現在我再也不怕他了，要結束這項工作了” （Ｂｃｅ, Ｔｅπｅｐь я ｅΓο ｙжｅＨｅ бοюｃь и ｋοＨчａю ｃ э Ｔοй ｐａбοＴοй）。終篇之前，想起好大喜功的太祖說過：“我們就搞它一點原子彈和氫彈。”會下圍棋的陳帥跟著起哄：“中國人就是把褲子當了，也要把原子彈搞出來。” 據最近解密的資料，中國第一顆原子彈爆炸花費28億人民幣。從鈾勘探到造出第一顆原子彈，約合128.6億元人民幣。相當於1966年北京工農業總產值的三倍!在“三年自然災害”期間，幾億百姓瀕臨死亡邊緣，耗資巨大的核工程卻加速運轉。數十萬科學工作者、軍人和工人在與世隔絕的核基地過著嚴重幅射汙染的生活，流傳著一句蒼涼悲痛的話： “獻了青春獻終身，獻了終身獻子孫”。網上有一位魏世傑先生，用他自己的話說“在大西北金銀灘的核武基地鼓搗過26年核武器”。他大學畢業就被分配去試制核武器，在荒蕪人煙的絕域裏為“搞它一點原子彈和氫彈”耗盡了自己的青春，也賠掉了家人的幸福。如今古稀之年的他每天一早起床，坐在電腦前回望金銀灘。為精神障礙的妻子和女兒準備午飯，照料獨居的智障兒子。多年後他的反思是：“那麼多人被迫害，那麼多人得病，我們當年做核武器研究有意義嗎？我們真的需要核嗎？”但是“兩彈一星的元勳”，不論是已經去世的錢學森們還是仍然健在的周光召們，可有一人進行過反思嗎？（第五篇完） -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 1.160.211.173 ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Physics/M.1441671267.A.058.html ※ 編輯: Lindemann (1.160.211.173), 09/08/2015 08:31:42

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