在全球偉大的物理學(xué)家中,恩里科·費(fèi)米毫無疑問是自伽利略以來*為著名的意大利科學(xué)家。同儕稱他為教皇,認(rèn)為他的直覺和研究都金口玉言,*可靠。從法西斯主義和反猶太主義中脫身的費(fèi)米,成了美國*為絕密的項目建造原子彈的領(lǐng)頭人。費(fèi)米是*后一位精通物理學(xué)科所有分支的物理學(xué)家,也是理論物理學(xué)家和實(shí)驗物理學(xué)家的罕見完美結(jié)合。他的豐富遺產(chǎn)極為多樣,包含了諸多領(lǐng)域的關(guān)鍵發(fā)展,從宇宙射線到核工業(yè)技術(shù),再到早期計算機(jī)。
在這部細(xì)致入微的著作中,吉諾·塞格雷與貝蒂娜·赫爾林令這位遠(yuǎn)見卓識的科學(xué)家躍然紙上,既觸及費(fèi)米的人生,又關(guān)涉20世紀(jì)科學(xué)變革中令人血脈賁張的歷史。
3個你值得擁有《恩里科·費(fèi)米傳》的理由:
作為一本傳記,首先是傳主決定了這本書的價值:
- 他是諾貝爾物理學(xué)獎得主、原子時代總設(shè)計師
在全球偉大的物理學(xué)家中,恩里科·費(fèi)米毫無疑問是自伽利略以來*為著名的意大利科學(xué)家。
費(fèi)米是*后一位精通物理學(xué)科所有分支的物理學(xué)家,也是理論物理學(xué)家和實(shí)驗物理學(xué)家的罕見完美結(jié)合。
第二,他的發(fā)現(xiàn)改變我們的世界
他設(shè)計建造的反應(yīng)堆,不僅使盟軍造出了原子彈,贏得了太平洋戰(zhàn)役的*終勝利,也在戰(zhàn)后和平利用原子能的民用設(shè)施中發(fā)揮著重要作用。
第三,他是李政道、楊振寧的老師,擁有理查德·費(fèi)曼都羨慕的無與倫比的物理直覺和估算速度
李、楊二人戰(zhàn)后慕名投奔芝加哥大學(xué)他的門下,他共有6名學(xué)生獲得了諾貝爾獎。
數(shù)字統(tǒng)治著世界,而費(fèi)米就是發(fā)現(xiàn)數(shù)字、解釋數(shù)字并應(yīng)用數(shù)字的大師。他獨(dú)特的費(fèi)米方法透過量化和理性的特殊視角來看待這個世界,能夠用數(shù)量級仔細(xì)估算給出問題的答案。估算的問題包括山脈距離、樹木高度乃至一只鳥飛過的速度直到*顆原子彈試爆的爆炸當(dāng)量。
序章
三位一體
1945年7月16日。黎明不情不愿地打破了黑暗,一天當(dāng)中最早的光線勉勉強(qiáng)強(qiáng)抹過左近山峰的頭頂。太陽仿佛是感覺到了它的光芒就要黯然失色一樣。一群科學(xué)家擠成一團(tuán)抵御著清早的寒冷,將對壞天氣的擔(dān)憂放在一邊,一心關(guān)注著即將發(fā)生的重大事件。
凌晨5:09:45,倒計時開始。如果一切按計劃進(jìn)行,那么在正好二十分鐘之后,他們將合上開關(guān),引爆世界上第一顆原子彈。在等待中,試驗場里的緊張氣氛觸手可及。在混凝土厚屋頂?shù)纳厦嬗幸淮蠖淹,這些都由巨大的橡木梁支撐著,加固了他們置身其中的建筑物。炸彈固定在約30米的高塔中,這個掩體則在高塔以南約10千米的位置。因此他們認(rèn)為,無論原爆點(diǎn)的爆炸威力會有多大,這里都是安全的。負(fù)責(zé)這個所謂的三位一體項目的小組,成員有爆炸物負(fù)責(zé)人喬治·基斯佳科夫斯基(George Kistiakowsky),有負(fù)責(zé)試驗場選址和建造的肯尼思·班布里奇(Kenneth Bainbridge),當(dāng)然還有羅伯特·奧本海默(J. Robert Oppenheimer)。
萊斯利·格羅夫斯將軍(General Leslie Groves)覺得萬一發(fā)生災(zāi)難,他和奧本海默不應(yīng)該待在一塊,因此早些時候就已經(jīng)進(jìn)了吉普向南驅(qū)車8千米來到大本營,留下他的副官在掩體負(fù)責(zé)。參與三位一體項目的絕大部分物理學(xué)家,都待在原爆點(diǎn)西北三十多千米以外的坎帕尼亞山。包括恩里科·費(fèi)米(Enrico Fermi)和埃米利奧·塞格雷(Emilio Segrè)在內(nèi)的小部分人,則在比他們近16千米的大本營。這里已經(jīng)挖開了淺淺的壕溝用來保護(hù)他們,但這些壕溝是不是就夠了?人人都覺得應(yīng)該夠了,但這次爆炸到底會有多大威力?這會是一次徹頭徹尾的失敗嗎?
幾天前,這些高級物理學(xué)家就爆炸強(qiáng)度會有多大的問題,開啟了一個投注池。賭注由1美元的入場費(fèi)積累而成。基斯佳科夫斯基押的是1千噸TNT當(dāng)量,但在爆炸之后他爬上了掩體頂部,幾秒鐘后抵達(dá)掩體的沖擊波將他撞倒,這時候他就會發(fā)現(xiàn)這個估值太低了。理論部門的負(fù)責(zé)人漢斯·貝特(Hans Bethe)說的是8千噸,而一臉愁容的奧本海默則認(rèn)定了一個極為保守的數(shù)值:300噸。
開關(guān)在凌晨5:29:45合上了。很多人對接下來的情形記錄下了自己的印象,這一事件隨后被描述為像一千個太陽那樣明亮。在大本營,伊西多·拉比(Isidor Isaac Rabi)的回憶是這樣的:突然有一陣巨大的閃光,這是我見過的最亮的光了,我想其他人也從沒見過比這更亮的。它爆炸了,猛撲過來:徑直穿透你的身體。要看到這個景象,不只是要用眼睛。這閃光明亮至極,甚至普遍引發(fā)了不合情理的瞬時恐慌。塞格雷就回憶道:有那么一瞬間,我覺得這爆炸會點(diǎn)燃大氣層、毀滅地球,雖說我知道那是不可能的。
幾秒鐘之后,蘑菇云開始向天空升起,這些觀眾則試圖理清他們所見證的事件有什么意義。奧本海默記得,那時圣典《薄伽梵歌》的詩句浮現(xiàn)在腦海:我是成熟的毀世之時,我的責(zé)任就是毀滅眾人。班布里奇則用了毫無詩意的句子來表露自己:現(xiàn)在我們?nèi)甲兂赏醢说傲恕?/p>
對于剛剛發(fā)生在新墨西哥州沙漠里的這一改變世界的大事件,費(fèi)米可以說是責(zé)任最為重大的物理學(xué)家。沒有記錄能夠表明當(dāng)時他在想什么,但他當(dāng)時正在做什么卻被記錄了下來。你要是不了解他,就會覺得這挺古怪,但是人人都知道,他做事情絕不會漫無目的。爆炸之后幾秒鐘,費(fèi)米站起來,把一大張紙撕成碎片,并揚(yáng)起手將碎片灑落。40秒之后,沖擊波的前緣抵達(dá)此處,空中的紙片被吹出一小段距離。費(fèi)米踱步丈量出紙片落地的距離,大約是2.4米,隨后查了一下他事先備好的一張小表格。很快,費(fèi)米告訴身邊的人,他估計爆炸威力大致相當(dāng)于1萬噸TNT。
數(shù)小時后,費(fèi)米鉆進(jìn)一輛特制的內(nèi)部襯有鉛板的坦克,前往原爆點(diǎn)收集原材料,以便更為細(xì)致地評估究竟發(fā)生了什么。詳細(xì)測算花了大約一周時間,結(jié)論是爆炸強(qiáng)度相當(dāng)于2萬噸TNT,與費(fèi)米在爆炸后不到一分鐘做出的估算很接近。沒有哪個物理學(xué)家覺得驚訝。
灑落的紙片很快成了費(fèi)米故事的又一段佳話,對于他怎樣用最簡單的方法就能估算出任何物理現(xiàn)象的強(qiáng)度的諸般傳說,不過是錦上添花。而且一如既往,他的估算是對的。他在羅馬時的同僚曾經(jīng)開玩笑說,費(fèi)米就像教皇一樣,金口玉言,絕不會錯。他很早就有了物理教皇的外號,這一名號可謂名不虛傳,如影隨形般伴隨了費(fèi)米的一生。
吉諾·塞格雷Gino Segre
賓夕法尼亞大學(xué)物理學(xué)和天文學(xué)教授,曾擔(dān)任麻省理工學(xué)院及牛津大學(xué)客座教授、賓夕法尼亞大學(xué)物理學(xué)與天文學(xué)系主任、國家科學(xué)基金理論物理學(xué)主管,著有《平凡的天才》《浮士德在哥本哈根》《溫度,決定一切》等三部科學(xué)史著作。
貝蒂娜·赫爾林Bettina Hoerlin
在賓夕法尼亞大學(xué)執(zhí)教醫(yī)療不公平性16年,也曾擔(dān)任哈弗福德學(xué)院及牛津大學(xué)客座講師。在健康政策與實(shí)施方面,曾擔(dān)任費(fèi)城健康專員。成長于洛斯阿拉莫斯原子城,著有《步步膽氣父母雙親從納粹德國來到美國的歷程》