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布什、科南特就原子能的未来问题致史汀生的备忘录(1944年9月30日)
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1.目前的军事潜力。按目前的时间表将在1945年春夏生产出足够的材料,供每一颗相当于1万吨高爆炸药效力的数颗炸弹所用,或者供每一颗相当于1000吨高爆炸药效力的相应更多数量的炸弹所用。当想到每一架B-29轰炸机被设计运载大约8吨高爆炸药时,显然这些原子弹的军事效力将大大减少对所发现的平民和工业中心目标形成破坏所需的轰炸机数量。例如,一颗1万吨高爆炸药等效炸弹将产生等同于1000架B-29轰炸机满载情况下的效力。就如一开始看上去可能的那样,如果更小的原子弹被开发出来,那么一架B-29轰炸机运载这样一颗炸弹(相当于1000吨高爆炸药),将产生100架B-29轰炸机满载情况下所产生的破坏力。这两种类型的炸弹哪一种首先投入使用,取决于目前进行之中的某些技术的发展。从所耗费的每一磅材料造成最大破坏力的角度出发,最有效利用材料的方式可能是通过一颗更小的炸弹精确击中工业目标,重复一下,这将相当于100架正常载弹的B-29轰炸机。

应当指出的是,像所有高爆炸药炸弹一样,在对不坚固的目标使用这些炸弹时,比如工业设施和大批的建筑物,其产生的破坏力最大。针对它们的防护是地下设施和坚固的混凝土建筑物。就如普通高爆炸药炸弹的情况一样,这样的建筑物相对安全,即使针对超级炸弹,除非是被直接命中,但是在原子弹的情况下,直接命中的定义大概包括炸弹在几百码范围内落地。

虽然这些备忘录是针对国际形势的,但我们此时想再次指出,这些原子弹的制造和整个原子能领域的任何进一步实验,给一个国家国民的健康造成了非常大的危险,除非实验被小心地加以控制。现在,以使用较小数量浓缩铀产生热的形式制造一种产生原子能的装置是比较容易的。这样的原子能装置能够产生热,但不会产生爆炸性的能量,被称作“热水锅炉”。这些小型的热水锅炉也产生强烈的中子辐射,对100英尺以内的任何人都是致命的,除非给予足够的防护。另外,这些热水锅炉的运行过程会产生放射性的有害物质。显然,只有在政府的细心管理之下,才能允许建造这样的装置,然而这样的装置对于物理科学的进一步发展是最为重要的。在私人实验室禁止此类的发展是难以想象的,但所有这样的实验显然必须得到仔细的监督和管理。

由于这种新科学事物副产品存在多方面的应用,许多工业公司会想要从事这整个领域。与作为一种工业动力源主要开发原子能截然不同,工业公司希望用热水锅炉及其产品、放射性有害物质进行实验。显然,所有这些研发应得到许可,所有的专利权应归属政府。没有人能够说出,这一科学领域的新发展会是怎样的,或者不同地方使用这些新材料和这些新技术进行的实验结果会如何。所有实验的结果应提供给美国政府,并且如后面所建议的那样,通过一项国际协议提供给全世界。正如我们上一份给你的备忘录所提出的那样,管制这一整个实验和开发领域以及规定某一国家机构负责该技术进一步发展的法律,其权力可能来自一项国际条约。

2.未来的军事潜力。目前在生产两种材料用于原子弹。一种是铀的同位素,通常被称为“25”;另一种是铀裂变反应的产物,一种被称为“49”的新元素。在一定条件下,通过将它们的原子核裂变成碎片,这两种物质能够产生能量。

我们的一些理论物理学家认为,“25”和“49”的原子核裂变所产生的能量,在一定条件下,极有可能产生高温,从而引发这个地球上从未发生过的反应,非常类似于太阳的能量源。这种反应需要将重氢转变为氦。这种反应过程将释放巨大的能量。使用重氢(以重水的形式)且由使用“25”或“49”的原子弹引爆的超级炸弹,将产生不同于原子弹当量级的破坏力。因此,我们可以称之为超超级炸弹(super super bomb)。尽管这种可能性是在将来,但是在第一颗原子弹问世之后的6个月或1年之内,可能出现这种炸弹被证明是可行的情况。

当想到使用自动操纵弹和导弹的方式投送超超级炸弹时,或者即使不存在一架轰炸机在现代雷达设备的引导下趁夜色或密布的阴云而来的可能性时,我们会发现在未来的战争中人口中心是多么的易受攻击。除非建议将所有的城市和工业工厂转入地下,或者相信对空防御能够确实保证敌机或自动操纵弹不出现在易受攻击地区的上空,否则未来世界的每一个人口中心都将任凭先发制人的敌人摆布。

然而,在描绘这一可怕的未来场景时,几乎没有必要进一步指出,空军、海军或陆军若不准备跟进,任何国家想如此摧毁大规模的工业中心或平民中心似乎都是极其不可能的。因此,似乎没必要担心小国家,尤其是没有什么工业潜力的国家,通过秘密开发这种武器来扰乱世界和平的可能性。但是,任何大国或者前大国进行这种开发来威胁世界和平的可能性似乎确实很大。

3.美国和英国目前暂时的优势。很可能,德国沿着开发原子弹的道路没有走得太远。俄国有机会在这一方面推进得很远也非常不可能。另一方面,一旦战争结束,至少俄国,也可能是德国和其他国家,会很轻易地积累起我们现在在技术知识和科学信息方面所拥有的优势。当战争爆发而采取保密措施时,我们发现在基本事实方面的很多东西刚刚露出端倪。如果我们愚蠢地试图执行命令保守注定会发生泄露的我们现有科学信息的秘密,而与此截然不同的是,外国科学家会很快掌握与我们现在所持一样的科学观点。我们目前的优势完全在于建造生产材料的工厂方面。即使这也很快会被超过,并且似乎比最初所看到的成本要低得多。这是一个技术发展方面的老故事,在第一个人展示事情能怎么做之后,很快就会出现完成同一目的的成本更低和更容易的方式。为了不使我们在这个问题上因美国花费了大笔的资金而迷失,我们必须记住,为了节省时间和确保实现我们的目标,我们同时三管齐下。现在我们知道,四或五种方法中的任何一种都可以生产出制造原子弹所需的材料。建造一座工厂去运用这些方法中的任何一种几乎不会是一种成本高昂的事业,并且肯定能够在几年内完成。现在我们还相信,用这种材料制造原子弹的基本依据没有呈现太大的困难,任何人在力图实现这种目标的道路上都会取得成功。我们现在在该领域的困难以及在该问题军械方面的大量资金和人力的付出,只是因为我们希望使用较小数量的材料尽快制造出原子弹。这需要开展尚未完成的困难实验。对任何人来说,现在已明确借助一种更正统工艺的方法并不难以开展。简而言之,建造一座生产原子弹的工厂,现在似乎绝不是一种比登天还难、成本高昂或艰苦的事情。另一个问题是,如果必要,在战争结束时,由另一组开始从事该领域的科学家本质上可重新发现基本的科学信息。因此,美国和英国在这一领域拥有的优势实际上是非常短暂的。我们不能过于强调这一点。

4.战争结束之后不可能彻底保守住秘密

这一点如此明显,以至于不怎么需要对我们总结性备忘录中所阐述的内容进一步展开。只有严格的媒体审查或继续目前的自愿安排,才能防止对于这个问题的自由讨论。另外,试图实行绝对保密会严重妨碍一些相关领域的科学进步。在我们看来,一旦军事形势允许,从各方面看最重要的是使这整个问题公之于众,以至于(a)公众可以对危险有所了解;(b)我们可以通过国会建立的新权威机构实行公开的管制;(c)我们可以对目前我们不知道的在私人场所进行的任何实验进行管理;(d)我们可以利用这一新领域去促进物理学、化学和包括医学在内的生物学的发展。

5.部分保密和国际军备竞赛的危险

正如本备忘录已经指出的那样,俄国科学家以及大概德国和其他国家的科学家,可能不久就会投身于开发这种新型武器的竞赛之中。在三四年内,他们可赶上我们目前的水平。危险在于,如果各国间相互保密,我们无从知晓情况是否确是如此。因此,我们自己关于在未来战争中使用这种武器的想法可能会基于错误的前提,即认为我们的敌人难以以牙还牙。但是,更危险的仍然是第2部分所提到的出现超级原子弹的可能性。这种炸弹爆炸的灾难性后果是不同于原子弹本身的另一个当量级的,它所需的材料是轻易可以获得的。虽然不能说这种炸弹一定能够被制造出来,但当政府首次开展这一研究时,似乎与原子弹的开发一样可能。但是,无论这一特定的思路从军事角度被证明是否有用,可以肯定的是,将会出现意想不到的发展,从而极大地加强用于破坏目的的原子能的效力。

如果我们处于几个强国秘密开发这种潜在性的形势之中,那么我们则是生活在一个最为危险的世界里。无须阐述这种形势对于公共舆论的影响,或是对于任何尝试发展一种国际组织去维护和平的影响。然而,我们希望强调,所有这些发展与物理学和化学的进步之间的关系非常紧密;任何出于军事理由试图在这个国家秘密掩盖这种发展,将遭遇涉及不同科学学科的许多问题。但是,出于同样的原因,这个问题本质上是设想在国际间自由地交换科学情报。如果存在这样的情报交换自由,任何人都会非常清楚地知道与这种武器相关的军备形势的状况如何。

6.所建议的国际情报交换。出于已概述的原因,我们得出结论,在原子能领域实行所有国家自由交换情报,将促进美国的安全和世界和平的前景。我们认为,不应将这托付给通常危险的科学出版方式,而是应集中于一个对国际组织负责的国际机构。条约的签字国将保证他们所有科学家的成果能够由这个国际机构的代表自由地获得,反过来后者务必保证成果在世界范围的出版与获得这些成果一样迅速。国际组织中的各国将进一步一致同意,允许国际机构的代表自由访问他们的国家,并与所有的科学家,包括这个国家的政府雇员,讨论原子能的所有问题。在我们看来,俄国会是最不愿意参加这一相互配合行动的国家,但因为我们在这种技术方面拥有优势——如果只是暂时的话,所以看上去显然要交换条件。

虽然我们相信,自由交换科学情报的做法是重大的一步,某种程度上消除了这种新发展对文明所构成的内在危险,但我们认为,如果不是立即去做的话,也应作为第二步去进一步做出安排。同一国际机构不但应规定它的代表要在所有国家的科学实验室之间自由巡查,自由出版所有原子能科学方面的成果,而且应规定检查所有的技术设备。这提出了更大的困难,想必在这个国家和在俄国一样会遭遇强烈的反对,因为这意味着上一份分析中所提到的向国际组织的官员公开所有的工业设施。然而,我们认为,如果这个国家和其他国家的人民确信目前刚刚初露头角的这种新武器的可怕潜在性,他们就会愿意在适当保护商业秘密的情况下提供这样的安排。由于检查代表是拥有职业传统的科学和技术人员,所以我们相信不久在这样的一个国际专家团体中会形成公正和负责的传统,从而确保他们的监督权力不会被滥用。也就是说,他们会抵制诱惑,不将履行他们职责过程中获得的不属于问题领域的秘密情报泄露给他们自己的政府或是一些商业公司。

我们承认,即使在科学层面,也存在一些规避的可能性,在技术和工业层面,规避的可能性则非常大。尽管如此,我们认为,沿着我们概述的路线,有可能朝着一个确定的目标前行,即使成绩远远不够理想。我们想不出任何其他的方案,使这些新发展更可能被用来促进和平,而不是确保在另一场战争中的毁灭性破坏。

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