在原子弹研制瑶瑶领先的纳粹德国,为什么没能比美国早造出原子弹?

知兵堂深度军事 2023-09-18 10:45:21

老周

摘要:随着诺兰导演的新片《奥本海默》的热映,人们开始了解这位美国研制原子弹计划的首席科学家,同时也会产生一个疑问,为什么当时在原子弹研究领域遥遥领先的纳粹德国,最后却被美国赶超,让美国最先研制出原子弹?

随着诺兰导演的新片《奥本海默》的热映,人们开始了解这位美国研制原子弹计划的首席科学家,同时也会产生一个疑问,为什么当时在原子弹研究领域遥遥领先的纳粹德国,最后却被美国赶超,让美国最先研制出原子弹?

最近网上也出现了几篇文章来讨论这个话题,但是基本上要么语焉不详,要么没有讲到点子上,所以,今天老周就来聊聊这个话题。

首先,1930年代的德国,在核物理领域是有着巨大的人才优势。当时世界上最顶尖的核物理学家,差不多超过一半是在德国。

1905年,提出了E=mc²的质能方程式,第一次在理论上揭示了宇宙中最强大能量的原理。20世纪最伟大的科学家爱因斯坦就是德国人,他出生在德国,当时拥有德国和瑞士双重国籍,不过他获得诺贝尔奖是算德国的。

就连奥本海默都是在德国的哥廷根大学获得的物理学博士学位,毫无疑问,当时的德国就是全世界研究核物理的高地,没有之一。

但是1933年纳粹党上台执政,由于纳粹对犹太人采取的迫害政策,导致了大批犹太科学家离开德国。爱因斯坦也是犹太人,所以他在1932年12月离开德国前往美国,而且再也没有回到德国,并在1940年放弃德国国籍,加入美国国籍。

仅仅在1933年到1934年,纳粹上台后的第一年中,就有大约2600名学者离开了德国,差不多有40%的大学教授离开了德国,而在德国研究原子弹领域的核物理学家有大约四分之一离开了德国。在1939年9月第二次世界大战爆发前,德国、意大利所在的轴心国阵营流失了27名诺贝尔获奖者,其中包括爱因斯坦、薛定谔、费米、波恩、泡利、德拜等世界上最顶尖的科学家。毫不夸张地说,德国在核物理领域几乎失去了半壁江山。

但是德国依然还有雄厚的人才优势,例如发现原子裂变现象的两名科学家就是德国人奥托·哈恩和弗里兹·斯特拉斯曼,而且都还在德国。另外,还有劳厄(1914年获诺贝尔物理奖)、波特(1954年获诺贝尔物理奖)、盖革(盖革计数器的发明者,他最早进行了α散射实验)、魏扎克、巴格、迪布纳、格拉赫、沃兹等一批一流的物理学家。就凭这些科学家,以及德国已经领先的科技优势,先于美国研制出原子弹完全没有问题。

所以,人才的流失是德国被赶超的原因之一,但绝不是主要原因。更何况,德国还占控制着世界上最大的铀矿(捷克斯洛伐克普日布拉姆铀矿,1938年被德国占领),以及世界上最先进的化学工业。此外,希特勒还在1939年4月聘请6位德国核物理学家组建“德国铀协会”和德国“原子研究所”。其中,“原子研究所”专门负责核武器研究,由著名核物理学家沃纳·卡尔·海森堡主持。这是当时世界上第一家,同时也是唯一一家原子弹研究单位。而美国的原子弹研究机构要在三年后的1942年才成立。

可以说,至少在1939年,德国在原子弹研究方面还是世界领先的。那么,为什么会被美国在短短四五年时间里就赶超了呢?

第一个原因是决策层面,原子弹技术和原理,在当时绝对属于常人难以理解的黑科技,太过高深,普通人完全想象不出原子弹会有多大的威力。

纳粹德国的核计划负责人柏林大学物理学教授和凯泽·威廉皇家物理所所长海森堡,虽然不是犹太恩,但他内心深处是反纳粹的,并不希望纳粹德国首先掌握核武器,所以他对于德国核计划并不热心,也故意没有将核武器的巨大威力向希特勒解释清楚。而与此形成鲜明对照的美国,在得知纳粹德国开始原子弹研制后,爱因斯坦牵头几位著名科学家联名给美国总统罗斯福写信,请求美国应当立即开始原子弹研究。但聪明睿智如罗斯福都无法意识到原子弹的威力和作用,并没有引起重视,更谈不上要投入巨资来研究这种完全不知道是什么玩意的武器。

最后罗斯福的好友,也是他的首席科学顾问范内伟·布什多次向他进行详细解释,还讲述了一个历史故事,研究蒸汽机轮船的富尔顿,曾经向拿破仑申请研究经费,表示将为拿破仑打造一支蒸汽军舰组成的舰队,但拿破仑却认为船都是靠风帆,船还能靠轮子航行?把富尔顿当成是骗子,断然拒绝了。如果拿破仑资助富尔顿搞出了蒸汽机轮船,就可以建立起一支最先进最强大的舰队,成就他的欧洲霸主之梦。罗斯福听完这个故事,立即明白了布什的言外之意,所以他随后就同意启动代号“曼哈顿计划”的原子弹研究工程。

由于海森堡没有向希特勒讲明原子弹的威力和意义,所以,希特勒对于原子弹计划也不是太重视,在整个战争期间德国对原子弹计划的总投资才只有1000多万美元,而美国的原子弹研究项目(即“曼哈顿计划”)总投资高达20亿美元(大约相当于今天的1300亿美元),是德国的二百倍。而且除了资金,美国在资源方面的投入也非常巨大,简直是不惜血本,例如为了制造一个超大号的回旋加速器,需要一个超大号磁场线圈,美国直接用1.4万吨纯银来做线圈,可见美国完全是以不惜代价的决心来进行。相比之下,德国就差多了。研制最顶尖的武器,绝对是要大把大把花钱的,德国在资金方面投入如此之少,研究的进度自然就快不了。

而且德国是个资源匮乏的国家,战争后期资源的匮乏情况更加严重,希特勒对看不到成功希望的原子弹基本上是放弃了,而将有限的资源投入到火箭、喷气飞机这些先进武器的研制中。

如果,希特勒高度重视,并投入足够资源的话,先美国于研制出原子弹是完全可能的。

第二个原因是同盟国的破坏。

1942年,德国的核武器计划已经取得了很大进展,开始进行原子弹反应堆的建设。原子弹反应堆需要减速剂,经过科学家的反复计算和试验,认为最理想的减速剂就是石墨。因此,德国就向当时欧洲著名的石墨生产厂,位于波兰拉齐布日的普拉尼亚工厂订购100块长3米宽0.6米的高纯度石墨。这家工厂的总工艺师埃尔温·施密特虽然不知道德国订购这么多高纯度石墨用来干什么,但他知道这肯定是用于军事目的,而且综合各方面的信息,很可能是用来研制一种新式武器。施密特也是一位反法西斯人士,所以他决定在这批石墨上动手脚,破坏德国的新武器研制。他交给德国人的样品是品质非常好的高纯度石墨。但是在实际交付的大货中,加入了二硫化铁、钙和硫等杂质,身为总工艺师的他,可以很容易在加工过程中做到,而且神不知鬼不觉。

结果德国用这批石墨进行试验,失败了一次又一次,在多次失败之后,德国科学家竟然认为石墨不适合作为减速剂,开始寻找其它减速剂来替代,这样一来,德国原子弹研究的进程因此而延迟了。

有些文章里说是德国的科学家算错了一位小数点云云,才导致没有用石墨来作为减速剂。这完全就是瞎扯了。这样重大的研究项目,关键数据一定是要经过反复计算、验证,不可能因为某个人的计算错误就改变了研究方向。而且就算是计算错误,用石墨来进行试验论证,也可以发现石墨是最理想的减速剂。只有石墨本身出现了问题,才会让德国放弃了用石墨来作为减速剂。

奥本海默后来就说:“本来德国能比美国至少早两年制造出原子弹,正是由于埃尔温·施密特的破坏,让他们走了很多弯路,最终让美国率先研制出了原子弹,也使人类避免了一场全面浩劫。”

所以,施密特这位名不见经经传的小人物,他的这个举动却改变了历史进程。

1934年,挪威维莫克·海多罗水电公司投资建造了世界上第一家生产重水的工厂——维莫克重水工厂,到1940年也是全世界唯一生产重水的工厂。因此德国法本集团与维莫克·海多罗水电公司进行接触,打算收购维莫克重水工厂。

得到这一消息后,法国情报部门立即通过军需部要求与维莫克公司有业务往来的法国低地银行设法抢先收购维莫克重水工厂。

当时,第二次世界大战已经爆发,纳粹德国已经占领了波兰,正对西欧虎视眈眈,所以挪威也感受到了来自德国的威胁,并不想将重水工厂卖给德国,所以和法国人一拍即合。法国低地银行很快就宣布以买入维莫克公司股票的方式并购了维莫克公司,实际上低地银行分文未出,只不过是在名义上收购了重水工厂,以此来拒绝了德国的收购要求。

1940年3月,德国发动了进攻北欧的“威悉河演习”行动。好在德军进攻之前,挪威和法国就已经预感到德国很可能会侵略挪威,所以已经提前将维莫克工厂生产出来的重水,分装在二十几个容器内,秘密地运到了法国。

1940年5月,德国占领了挪威,维莫克重水工厂自然也成了德国的囊中之物。尽管德国在工厂里没有获得已经生产出来的成品重水,但重水工厂生产设施基本完好,接下来还可以生产重水。

德国控制重水工厂后,立即开足马力生产重水。

到了1941年5月,维莫克重水工厂已经生产出了重水,而且纳粹德国的原子弹研制也取得了很大进展。这些消息都让英国高层非常担心,如果纳粹德国首先掌握了原子弹,那么就将是一场巨大的灾难。为了阻止这样的情况发生,英国决定必须要采取行动破坏德国的核计划。

英国情报机关军情六处立即和挪威地下抵抗组织取得联系,在抵抗组织的配合下,英军空降突击队对维莫克重水工厂进行了袭击。尽管搭载第一队的飞机因为事故坠毁,机上人员全部遇难,但第二次空降的后备小队终于在1943年2月从工厂背后的悬崖峭壁攀岩而上,成功破坏了重水工厂的关键设备,以及储存重水的水槽,使得已经生产出来的重水也流失了一大半。

在这次袭击之后,德国马上就开始对重水工厂的修复,到1943年11月,重水工厂基本修复。恢复了重水生产。

考虑到上次突击队袭击之后,德军已经全面加强了对重水工厂的守卫,再要组织突击队进行袭击成功的可能性很小。于是。军情六处就请求盟国空军对重水工厂进行轰炸。盟军出动18架B-17“空中堡垒”轰炸机执行空袭。由于重水工厂地形险要,这次轰炸的效果相当有限,只对重水工厂造成了轻微损失。

但是,这次空袭让德国感到了威胁,担心盟国还会继续对重水工厂进行轰炸,决定将重水工厂以及已经生产出来的重水全部迁到德国本土。尽管德国对这一搬迁行动高度保密,但挪威抵抗组织还是获悉了迁厂计划,并设法在运送重水的“海多罗”号渡船上安装了炸药,炸沉了“海多罗”号,船上的613千克重水随船沉入了廷斯贾克湖湖底。

至此,德国的核计划遭到了彻底破坏,损失了这批重水,德国制造原子弹的重要原料也就化为乌有,整个核计划也只能被迫画上句号。

就这样,人才的流失,高层的不重视(资金不到位),石墨上被做了手脚,重水工厂和重水遭破坏,这些情况汇总在一起,最终导致德国直到1945年5月战败投降,都没有能够造出原子弹。如果按照美国同样的条件和进度,德国应该最晚在1944年初就能够造出原子弹。

德国投降两个月后,1945年7月16日,美国在新墨西哥州的阿拉莫可德沙漠中进行了世界上第一次核爆试验。同盟国赢得了这场惊心动魄的核竞赛。

(本文图片来自网络)

老周,本名周明,曾用网名光亭,长期从事军事战史研究,曾多次在凤凰卫视、上海电视台担任军事栏目嘉宾。出版过二十多本军事书籍,可在微店“知兵堂书店”、某宝网店“知兵堂书店”上咨询购买。现在喜马拉雅上有个人专栏“老周军事”,制作军事类音频节目。在各大视频平台都开设“老周新观察”视频号,解读军事热点,敬请支持。

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