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行業(yè)要聞
一位核物理學(xué)家的“科幻故事”（上）
原子時(shí)代最具遠(yuǎn)見的先驅(qū)者——利奧·西拉德。
1月15日上午，“核力無限 共創(chuàng)未來——紀(jì)念核工業(yè)創(chuàng)建65周年媒體見面會(huì)”在京舉辦，會(huì)中特別安排了“核漾年華 第一屆核科幻小說征集活動(dòng)頒獎(jiǎng)儀式”。作為中核集團(tuán)與中國核學(xué)會(huì)共同推出的“開放式核科幻小說結(jié)局征集大賽”的評(píng)委之一，我應(yīng)邀與會(huì)并給獲獎(jiǎng)?wù)哳C獎(jiǎng)?，F(xiàn)場中所見所聞，頗有些感想。
中核集團(tuán)董事、黨組副書記祖斌在致頒獎(jiǎng)詞時(shí)這樣說道：
剛才大家已經(jīng)從視頻里看到，核和科幻兩個(gè)東西結(jié)合在了一起。在現(xiàn)在這個(gè)日新月異的時(shí)代里，還只說“科普”的話，聽起來就有點(diǎn)太“普”通了。年輕人更喜歡聽到的可能是“科幻”。就像習(xí)近平總書記說的，“我們都是追夢(mèng)人”?？苹玫幕孟?，有時(shí)候就能成為夢(mèng)想的起點(diǎn)。
中國核學(xué)會(huì)理事長王壽君在發(fā)言中，也講了一段很科幻的話：
我們國家近年來興起的“科幻熱”，其實(shí)也說明我國科技事業(yè)整體到了一個(gè)“春天”。因?yàn)榭苹米髌繁緛砭褪强萍歼M(jìn)步的一種反映，也是飛向未來科技世界的翅膀。就在前不久，長征五號(hào)成功發(fā)射，意味著我國具備將航天器送向更遠(yuǎn)的深空的能力。但是要走向深空，核科技也是必不可少的，比如這次征文比賽里的主題——可控核聚變，就是人類探索宇宙的終極動(dòng)力。
我猛然想到了利奧·西拉德（Leo Szilard，1898—1964），那位愛讀科幻小說的匈牙利核物理學(xué)家、原子時(shí)代最具遠(yuǎn)見的先驅(qū)者，還有他的“科幻故事”。這個(gè)故事說來話長，且讓我從87年前那個(gè)特殊的歷史時(shí)期講起吧——
“英國科學(xué)促進(jìn)會(huì)擊碎原子元素的轉(zhuǎn)化”，“中子，神奇的轉(zhuǎn)化”，“轉(zhuǎn)化任何原子的希望”，……1933年9月12日，《泰晤士報(bào)》以一連串引人注目的標(biāo)題，載文介紹了最近四分之一世紀(jì)里科學(xué)家在原子嬗變方面的發(fā)現(xiàn)。
剛剛從希特勒德國的魔爪中逃脫的西拉德，在倫敦讀了這一組報(bào)道，并特別注意到英國著名物理學(xué)家歐內(nèi)斯特·盧瑟福的觀點(diǎn)：通常說來，我們不能指望用這一方法獲得能量。這是一種拙劣而又低效的產(chǎn)生能量的方法，所有尋找這種原子轉(zhuǎn)化能源的人，都不過是在談?wù)摗扮R花水月”。
盧瑟福的意思是說，從原子嬗變中尋找能源，或是寄望于工業(yè)規(guī)模上的原子能釋放，完全是妄想。
西拉德對(duì)盧瑟福的“預(yù)見”不以為然，甚至還有些氣惱，心里也直犯嘀咕：這位一直奮戰(zhàn)于科學(xué)前沿的老前輩究竟是怎么了？
盧瑟福因“對(duì)放射性物質(zhì)元素的嬗變和放射性化學(xué)所做的研究”而獲得了1908年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，并早在1902年就與他的英國同行弗雷德里克·索迪（1921年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者）提出了原子嬗變假說——放射性物質(zhì)是由一些不穩(wěn)定的原子組成，每單位時(shí)間都有確定的一部分原子通過發(fā)射（α 、β、γ）射線而蛻變成其他元素。
第二年，他們兩人已經(jīng)定量分析出這些衰變過程放出的巨大能量，認(rèn)為放射性變化的能量一定至少是化學(xué)變化能量的2萬倍，并且可能是百萬倍，大大高于任何分子變化的能量。而他們做出這一計(jì)算的時(shí)間，甚至比愛因斯坦推導(dǎo)出著名的質(zhì)能方程還要早。
漫步于倫敦街頭的西拉德不時(shí)陷入沉思。他后來回憶道：
正當(dāng)紅燈變成綠燈、我橫穿大街時(shí)，一個(gè)想法……突然在我頭腦中出現(xiàn)。我們是否能找到一種元素，當(dāng)中子穿越它時(shí)，它吸收一個(gè)中子，放出兩個(gè)中子。如果能積聚這樣一種元素到充分大的質(zhì)量，就能維持一個(gè)原子核鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。
此刻他并沒有想出將怎樣找到這樣一種元素，或者需要做什么樣的實(shí)驗(yàn)，但這一想法一直縈繞在他心頭。事實(shí)上，他第一個(gè)設(shè)想了一種機(jī)制——憑借這種機(jī)制，通過中子對(duì)原子核的轟擊，多于中子自身所帶的能量就可以被釋放出來?！霸谀骋惶囟ㄇ闆r下，實(shí)現(xiàn)原子核鏈?zhǔn)椒磻?yīng)、以工業(yè)規(guī)模釋放原子能、制造原子彈，都應(yīng)該是可能的。”
回溯到一年前，當(dāng)中子于1932年被詹姆斯·查德威克（1935年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者）發(fā)現(xiàn)時(shí)，西拉德就對(duì)原子核鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的可能性迷住了。就在這一年，他讀到了他所熟識(shí)的英國著名科幻作家赫伯特·喬治·威爾斯1914年出版的一部科幻小說《獲得自由的世界》。
這部作品設(shè)想在1956年發(fā)生了一場世界大戰(zhàn)，世界主要城市全被一種利用雪崩式的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)來制造的原子彈所摧毀，由此，才實(shí)現(xiàn)了對(duì)核武器的限制和真正的和平。小說不僅形象地描述了核武器令人震撼的施用效果，而且還精確地預(yù)言了人工放射性問題將在1933年得到解決（開篇即提到）——約里奧-居里夫婦確實(shí)是在這一年發(fā)現(xiàn)了人工放射性，并因此而獲得了1935年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
有趣的是，威爾斯坦承，《獲得自由的世界》的創(chuàng)作靈感，其實(shí)來自索迪提出的科學(xué)觀點(diǎn)。1904年，索迪在給英國皇家工程兵部隊(duì)作有關(guān)鐳的演講，談到原子能的應(yīng)用時(shí)說：
有可能所有的重物質(zhì)都擁有跟鐳類似的、隱藏在原子結(jié)構(gòu)內(nèi)的的能量。如果這些能量能夠被人開發(fā)出來并加以控制，擁有這種能力的人就可以改變世界的命運(yùn)。吝嗇的大自然有一根用于小心調(diào)節(jié)這種能量輸出的杠桿，能夠控制這根杠桿的人將擁有一種武器，只要他愿意，就可以用它來摧毀整個(gè)地球。
1909年，索迪在其所著《鐳的闡釋》一書中，又談及類似觀點(diǎn)。威爾斯讀到此書這些陳述時(shí)，認(rèn)為大自然不可信賴，不可能會(huì)“保守她的秘密”，因而他在小說中講述了“一個(gè)美妙而古老的科學(xué)浪漫故事”。
《獲得自由的世界》令西拉德印象深刻，并產(chǎn)生了諸多聯(lián)想，尤其是其軍事意義。可以說，正是這部小說觸發(fā)了西拉德對(duì)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)、能量產(chǎn)生和原子彈的思考。在隨后進(jìn)行的研究、探索中，他正確地預(yù)測了這種反應(yīng)的結(jié)果及其潛在的能量來源，仔細(xì)描述了后來稱為“臨界質(zhì)量”的概念的基本特征，并在1934年3月12日提交了鏈?zhǔn)胶朔磻?yīng)的專利申請(qǐng)。不過，他將專利交給了英國海軍部，并根據(jù)禁令保守秘密。
這個(gè)時(shí)候，西拉德腦海里經(jīng)常閃現(xiàn)的，是《獲得自由的世界》里所描述的那種可怕場景。（上）
