【核武器】德国没搞出来原子弹，毁于“假无间”还是真乌龙

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上一集我问了个问题，让你猜一猜为什么德国明明率先研究原子弹，但是最后没有研究出来，美国却研究出来了。这里面其实有一个非常重要的原因，那就是原子弹项目在研发的中途被纳粹搁置了。

为什么这么重要的项目会被搁置，就一定要说说当时在德国负责造原子弹的首席科学家，这个人叫海森堡。

海森堡可以说是物理学界量子力学里面几个非常重要的祖师爷之一，是一个超级大牛级的人物！

他进行了一个计算，发现如果要做一颗能够爆炸的原子弹，所需要的铀235这种原料，至少要13吨。因为我们上一集讲过了，铀235这种元素它是非常稀少的，在整体的铀矿里面大概只有0.7%，在当时的战争条件下，德国应该是准备不了这么多的铀235，并且海森堡推测美国应该也准备不出这么多。所以当时的纳粹政府判断，反正美国也造不出来，那我们也就别干了！还有一个非常重要的原因，当时的德国讲究闪电战，什么事情都非常急功近利，凡是六个礼拜之内见不了成果的东西，他们一般都不会花大力去研究。

但是这纯粹是一个乌龙事件，为什么？因为海森堡算错了，他算出来的13吨，不是一个正确的数值。后来曼哈顿计划成功之后，要做一颗原子弹，大概只要13公斤左右的铀235，13公斤跟13吨比差了一千倍。

为什么海森堡会算错也是非常令人匪夷所思的一点，二战结束之后，海森堡曾经作为纳粹政府大规模杀伤性武器的领头人，被同行广泛鄙视。他曾经为自己做出过辩解，他辩解的理由是：“像我这样神牛级的物理学家，你们认为我真的会算错这种东西吗？我当时是故意算错，就是为了不想让德国人研究出来原子弹，所以我是一个和平主义者。”

当时有两派人，一派人认为他确实就是技不如人，所以算错了；另外一派人，尤其是像我们这样专业学物理的人，认为这简直无法想象。像这种可以达到爱因斯坦级别的物理学家，会算错这种最基本的东西。

那么我来给你介绍一下海森堡他到底厉害到什么程度，他是量子物理的奠基人之一。你接触一点物理，都会知道一个东西，叫做海森堡测不准原理，也叫海森堡不确定性原理。这个原理可以说是量子物理最基础的理论，可能连之一都没有，如果没有海森堡不确定性原理，整个量子力学就不会存在。

所以可以说海森堡是整个量子物理当中最为奠基的一位科学家，他1932年就获得了诺贝尔物理学奖，贡献叫做“创造了量子力学”，你就知道海森堡厉害到什么程度。我们说20世纪的物理学有两个最重要的发展，一个是爱因斯坦的相对论，另外就是量子力学。

海森堡的量子力学非常的简洁完美，它更能揭示量子力学的本质，比薛定谔的还要先进很多。而且海森堡这个人，是一个计算能力超级强的人，所以像他这么高水平的物理学家，会犯这样的低级错误是难以置信的。现在我就来告诉你，他到底犯了个什么样的低级错误，你听完之后就会觉得实在是岂有此理！

之前讲原子弹的时候说过，原子弹要爆炸中间有一个非常重要的过程叫做链式反应，当一个铀235原子发生裂变之后，它会产生3个新的中子，然后这3个新的中子再去撞击别的铀原子，触发新的裂变反应，不断释放能量。

而实际情况是这些被释放出来的新的中子，不一定就能碰到别的铀原子。但是它第一次碰不到，还可以再碰第二次，第二次再碰不到，还可以再碰第三次，它可以有无限次碰撞的机会。

那海森堡到底犯了个什么错误？他的错误就在于只算了第一次的碰撞机会，把后面的碰撞通通给忽略了。

想想看，本来中子可能有几十次的碰撞，但是只取了其中一次，你算出来所需要的铀的用量当然就会大很多。因为你把本来有用的东西给扔掉了，所以他就会算出来铀要13吨，差了一千倍。

可以这么说，任何一个学过核物理，或者说是达到研究生水平的物理专业的学生，都不会犯这样低级的错误，这是一个最基本的无穷级数的问题。所以作为我个人，我确实倾向于认为海森堡是故意算错的。就算他不是真的去故意算错，也很有可能是非常不情愿的，在纳粹的高压统治下，并没有全身心的去投入这项工作。就算不是破坏研究，也是消极抵抗。

但是另外一派人的说法就是：海森堡这个人，虽然理论非常行，但是实验方面是个白痴。这种现象也不少见，有一个证据就是海森堡当年写毕业论文，因为没有搞清楚显微镜的放大倍数，差点博士论文都没有过，就是说他经常容易在这种实用的环节上犯错误。因为理论物理学家想问题都非常抽象、非常理想化，会忽视实际当中遇到的一些问题。而且据说二战胜利之后，盟军对于这些曾经服务过纳粹德国的物理学家都是装了窃听器的。据他们偷听得出的结论，海森堡确实是真的犯了一个低级错误！

而且海森堡的一个老师，我们之前提到的哥本哈根学派的扛霸子领头人玻尔，曾经也向外界表示，说当年丹麦在二战期间被德国占领了，海森堡还曾经充当过纳粹的说客，想要去劝玻尔来加入纳粹，帮着一块搞原子弹，被玻尔严词拒绝。所以说玻尔对海森堡的人品，是抱有怀疑态度的。

其实不管海森堡是真的算错还是假的算错，德国没有做出原子弹最根本的原因是希特勒推行的高压政策。他一上台就有一大批物理学家，尤其是犹太裔背景的物理学家，全都逃到了美国，加入了美国籍，前前后后加起来大概有几十个人。包括当年用爱因斯坦的名字给罗斯福写信的这三位物理学家，都参与到了曼哈顿计划当中。人才就是力量，知识就是力量，所以希特勒最终没有研究出原子弹，只能怪他自己。

从海森堡身上，我们可以发现学术水平的高低可能跟人品确实不太有关系，最后我想请你来发表一下意见：你觉得海森堡到底是故意放水，还是真的是技不如人，真的算错了？那么今天的节目就到这里，谢谢你的收听，我是严伯钧，我们明天再见。