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《自然》杂志二战结束70年后讲述“物理学家战争”由来
来源:中国科学报      作者:宗华      时间:2015-08-25 20:49      关键词:《自然》二战,结束,70年,讲述,物理学家,战争,由来
摘要:70年前的8月6日和9日,蘑菇云在日本广岛和长崎上空升起。这是核武器首次也是迄今为止唯一一次被用于战争。成千上万人因此丧生,其中很多死于爆炸的直接威力和引发的大火,其他人则随后死于急性放射性疾病。在原子弹被投掷后的数日内,日本投降,第二次世界大战由此走向尾声。



  1944年,美国陆军成员在麻省理工学院参加物理学课程。

图片来源:Technique/MIT Museum

70年前的8月6日和9日,蘑菇云在日本广岛和长崎上空升起。这是核武器首次也是迄今为止唯一一次被用于战争。成千上万人因此丧生,其中很多死于爆炸的直 接威力和引发的大火,其他人则随后死于急性放射性疾病。在原子弹被投掷后的数日内,日本投降,第二次世界大战由此走向尾声。

第二次世界大战标志着一次史无前例的科学家和工程师大动员,并且是科学研究与国家之间关系的一个转折点。到战争结束时,代号为“曼哈顿工程”的核武器项目 吸纳了上千名研究人员和数十亿美元。它涉及美国和加拿大的30家机构,以及同美国人和加拿大人并肩工作的英国团队。盟军在雷达方面的研究也达到同等规模。

这场战争结束时的“剧情”——核武器在广岛和长崎上空爆炸——巩固了第二次世界大战是“物理学家战争”的提法。不过,这一术语早在1945年8月之前便被 发明出来,并且最初和炸弹或雷达并无关联。相反,“物理学家战争”是指一项紧迫且雄心勃勃的培训任务:将基础物理传授给尽可能多的士兵。

《自然》杂志日前撰文指出,两种关于科学家如何为国家效力的观点塑造了今天的科学研究和高等教育。

引人注目的短语

1941年9月底,就在美国卷入那场全球性冲突前的数周,詹姆斯·科南特在美国化学会的一篇时事通讯中解释说:“这是一场物理学家而非化学家的战争。”科南特当时身居要职:哈佛大学校长、美国国防研究委员会(NDRC)主席,并且是参与早先化学武器项目的“老兵”。

这一提法立即引发关注,其他人很快开始引用它。例如,《生活杂志》在1949年介绍了担任曼哈顿工程中心节点——战时新墨西哥州洛斯阿拉莫斯实验室科学主 任的物理学家J. Robert Oppenheimer。在提及诸如炸弹和雷达等大型军事项目时,记者援引了“第二次世界大战是一场物理学家战争”的“流行说法”。

那时,科南特上述提法的含义似乎不证自明。第一次世界大战因诸如光气、氯等有毒气体在战场上的使用而被视作化学家的战争,炸弹和雷达则顺理成章地代表了对立面。

不过,当科南特提出这个如今举世闻名的短语时却有着非常不同的想法。在1941年11月,还几乎无法明确炸弹或雷达将改变战争的潮流。位于麻省理工学院 (MIT)的辐射实验室——充当了盟军致力于改善雷达的研究总部——当时刚成立一年。一套原型雷达系统刚被美国陆军一个评审委员会否决,NDRC的资助也 几乎被取消。曼哈顿工程尚不存在,而洛斯阿拉莫斯实验室当时还只是一家私立男子学校。在到处都是泥土的低矮平房被征用为绝密实验室前,一年半的时间已经流 逝。

当然,这里还有保密的问题。科南特同时监管着雷达研发和初期的核武器项目,关于每个项目的信息被严格保密。像科南特这样经验丰富且职位很高的政府顾问的确不会想要泄露一些这个国家最严格保守的秘密。

与此同时,这是由雷达和炸弹项目本身的特性决定的。尽管每个项目均由物理学家指导,但它们吸纳了形形色色的专家。到二战结束时,物理学家在辐射实验室工作 人员中只占少数——仅有五分之一左右。而在战争期间,辐射实验室和洛斯阿拉莫斯实验室的研究人员形成了新型的混合、跨学科空间。没有一个能被简单地归纳为 物理学实验室。

那么,科南特讨论的到底是什么?

教室大动员

对于上世纪40年代早期的大多数科学家和政策制定者来说,“物理学家战争”是指一项大规模的教育运动。

1942年1月,美国物理学会(AIP)主席Henry Barton援引科南特的说法,开始以“物理学家战争”为题发布公告。Barton推断,“物理学家为国家效力的环境正在快速改变”,以至于高校系主任和 实验室负责人需要一些方式了解不断变化的政策和重点任务。每月一次的公告聚焦两个主题:如何确保物理学专业的学生和工作人员缓服兵役,以及学术部门如何满 足更多物理教学的突然要求。

现代战争似乎需要光学、声学、无线电和电路的基础知识。二战前,美国陆军和海军对来自其内部的技术专家进行了培训,而美国突然加入二战需要新的战术。海军 和陆军需要大量军队技术人员在高校接受物理学方面的基础培训。课程草案在军队官员和AIP中间传阅。比如,军队需要强调如何测量长度、角度、空气温度、气 压、相对湿度、电流和电压方面的新课程。

教授基础物理的需求是如此迫切,以至于一个特殊委员会建议,高校部门在整个战争期间停止原子能和核物理学方面的课程,以便将更多的教学资源贡献给教授真正“必需”的知识。

1942年12月~1945年8月,美国高校中有25万名学生通过基础物理课程。为挤满的教室配备工作人员需要军队风格的规划和后勤保障。Barton的 公告警告说,任何被发现隐藏重要物理学教师的高校将遭受“严厉的批判”。物理学教师成为定量配给的商品:像橡胶、汽油和糖一样,他们极度短缺。

政策草案很快随之而来。1942年12月,美国政府创建了物理学家全国委员会,旨在为各地征兵局对于教学相关人员延期入伍的要求提供建议。很快,“物理学 家战争”的说法在报纸、流行杂志甚至是国会证言中流传开来。该短语的使用在1943年到达顶峰,而这是在关于曼哈顿工程的很多报道发表的很久之前。

长久的阴影

“物理学家战争”所指内容的变化——从黑板到炸弹——带来了严重的影响。二战后的上世纪50年代,美国物理学家在所有学术团体中承受了最大的冲击。众议院 非美裔活动调查委员会举行了27场针对物理学家指控的听证会,这是任何其他学科的两倍。当时的推理是,如果核武器由物理学家制造,那么他们肯定有特定渠道 接触到“原子弹的秘密”。因此,这个团体的忠诚度需要接受最严密的审查。

与此同时,“物理学家战争”所拥有的双重含义随着冷战的加剧而混淆在一起。越来越多的高校成为军队和国防机构项目的承包者,由此继续着科南特和其他人在二战期间形成的模式。物理学家的研究预算激增,招收的学生也比任何其他领域增长得更快,每几年便要翻番。

二战后的25年里,更多的物理学家在美国、英国和苏联得到培训。然而,培训的目标在上世纪五六十年代发生了转移。美国官员谈到的不再是教给士兵一些基础物 理知识为其走上战场作准备,而是创建一支物理学家的“常备军”,以确保一旦冷战再次白热化,他们能立即开展核武器研究。

1945年后的30年里是艰难的越南战争。很多批评人士对物理学和战争之间的密切关联愈发不安。校园示威者要求国防部门从高等教育事业中退出。在美国高校,物理学家的实验室成为静坐甚至是燃烧弹频繁攻击的目标。

不过,在示威者散去和催泪弹消除后,一些事情变得明晰起来。“物理学家战争”大大改变了美国高校系统的结构、科学研究的布局以及国防和高等教育之间的关系。(宗华)


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