本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
製造原子彈的男女群體龐大、多元、才華橫溢且人數眾多。從理論物理學家到水管工,各種可以想象到的專業人士都參與了曼哈頓計劃,歷時三年,這項事業遍佈全國,其資源調動(如金屬和電力)堪比美國汽車工業。
這個專案可能是這種龐大集體智慧的產物,但早在其他人之前,就有一個人看到了原子彈的本質和影響,無論是在科學上還是政治上。1933年,利奧·西拉德在倫敦大英博物館對面的一個紅綠燈路口走下路沿時,在現實賦予其抽象靈魂以分量和能量的六年前,他就看到了鏈式反應的真正性質和後果。但從某種意義上說,這種非凡的預見未來的能力對於這位匈牙利科學家來說是司空見慣的。西拉德出生在法西斯主義衝擊下迅速崩潰,同時又因科學革命性發現而得到提升的歐洲,他在青年時代就敏銳地認識到,世界被極權主義政權分裂,以及人類迅速發展的用科學毀滅自身的能力所產生的國際合作的必要性。西拉德在晚年曾對聽眾說:“物理學和政治學是我兩大興趣。” 他一生都在努力建立兩者之間必要的夥伴關係,他認為這對於拯救人類免於滅絕是必要的。
去年,威廉·拉努埃特出版了他的權威、敏銳且生動的西拉德傳記的新修訂版。對於那些想要理解科學本質的人來說,這本書是必讀之作,科學既是對自然深層秘密的抽象探索,也是可以用來拯救和毀滅人類的實用工具。當我閱讀這本書並思考西拉德的一生時,我意識到這位20世紀的匈牙利人完全可以適應21世紀。最重要的是,西拉德的卓越之處在於,自他1962年去世以來,直到2014年,他的預言性 vision 是如何實現的。但西拉德也是一個典型的多面手。如果你審視這個人一生中的重要事件,你會看到幾個西拉德,他們每個人都對現代世界具有重要意義。
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當然還有天才物理學家利奧·西拉德。在他出身的地方,早慧是很常見的。西拉德屬於被稱為“火星人”的那群人——這些科學家的智力超群——他們在20世紀中葉的歐洲和美國科學界發揮了關鍵作用。嚴格來說,西拉德的科學成就可能不如他的火星同伴約翰·馮·諾伊曼和尤金·維格納,但這可能是因為他在生活中找到了更高的使命。然而,他當然不缺乏獨創性。作為柏林的研究生——在那裡他與愛因斯坦和馮·勞厄等人交往——西拉德提出了一種新穎的方法來整合熱科學的微觀和宏觀方面,現在稱為統計力學和熱力學。他還撰寫了一篇論文,將熵和能量與資訊聯絡起來,比克勞德·夏農開創性地創立資訊理論早了三十年。在另一篇有先見之明的論文中,他闡述了迴旋加速器的原理,這種裝置在十多年後為其公認的發明者——物理學家歐內斯特·勞倫斯——贏得了諾貝爾獎。
在20世紀30年代後期,在為被驅逐的猶太科學家奔走呼號之後,並看到了中子分支並釋放出大量能量的景象後,西拉德在美國進行了一些最早的實驗,證明了裂變。雖然他出了名的不屑於親自動手,但他幫助恩里科·費米建立世界第一個核反應堆方面發揮了關鍵作用。
作為科學家的西拉德也強調了跨學科研究的重要性,在今天的科學界,來自一個學科的研究人員經常與來自其他學科的研究人員合作,並肆無忌憚地跨越學科界限,這一事實幾乎不需要解釋。戰後,西拉德離開物理學轉向生物學,並啟發了一些最早的分子生物學創始人,包括雅克·莫諾、詹姆斯·沃森和馬克斯·德爾布呂克,從而真正實現了跨學科。他離開物理學轉向生物學的原因應該被年輕的研究人員銘記——他說,雖然物理學是一門相對成熟的科學,但生物學是一門年輕的科學,即使是唾手可得的果實也已經成熟待摘。
西拉德不僅是一位著名的理論科學家,他還具有另一個強大的特點,這個特點幫助許多科學家將他們所謂的稀有知識應用於實踐——即科學企業家精神。他早期的培訓是化學工程,在柏林期間,他與朋友和同事阿爾伯特·愛因斯坦共同為電磁冰箱申請了專利;透過提醒愛因斯坦機械冰箱洩漏造成的悲慘事故,他幫助這位以前精通技術的專利員充分利用了他的工程知識(西拉德仍然不被賞識的另一個跡象是,維基百科關於該裝置的條目被稱為“愛因斯坦冰箱”)。西拉德也對專利制度非常敏感,早在任何人意識到哪種元素會使其發揮作用之前,他就於1934年向英國海軍部申請了核鏈式反應的專利,以及後來與費米共同申請了核反應堆的專利。
他還擅長我們今天所說的社交;例如,當他從商業供應商那裡獲得稀有的、無雜質的石墨作為費米核反應堆的慢化劑時,他的社交技能得到了充分展示;事實上,德國科學家未能獲得如此純淨的石墨,以及受汙染的石墨隨後無法維持裂變,損害了他們對鏈式反應可行性的信念,並阻礙了他們。西拉德的社交能力也體現在他與著名金融家和銀行家的聯絡上,他不斷試圖徵募他們來支援他的科學和政治冒險;為了實現他的目標,他會毫不猶豫地寫任何信,按任何門鈴,索要任何數量的錢,前往任何土地,並普遍嘗試利用他掌握的一切手段來獲得正確當局的支援。就他而言,“正確當局”在他一生中的不同時期,從頂尖科學家到銀行家,再到國務卿(詹姆斯·伯恩斯)、美國總統(富蘭克林·羅斯福)和蘇聯總理(尼基塔·赫魯曉夫)。
我確信,如果西拉德今天還活著,他跨越學科界限的能力,他對利用知識的實際好處的興趣,以及他精明的公共關係技巧,會讓他像在象牙塔中一樣,在波士頓或舊金山風險資本主義的世界中感到賓至如歸。
如果西拉德僅僅完成了他的科學裡程碑,他本就已經成為20世紀科學史上一個值得關注的名字。但西拉德比他那個時代幾乎任何其他科學家都更強烈地渴望投身政治——正如他所說,“拯救世界”——從很小的時候就開始了。在他那個時代的科學家中,只有尼爾斯·玻爾可能最接近於表現出像西拉德那樣對科學的社會後果的真誠和熱情的關注。這就是政治活動家利奧·西拉德。甚至在他十幾歲的時候,當第一次世界大戰甚至還沒有爆發時,他就能看到歐洲的地緣政治格局將如何變化,俄羅斯即使贏得戰爭也將如何“失敗”。當希特勒在1933年上臺時,其他人還沒有認真對待他,西拉德是少數幾個預見到這個瘋子將給歐洲留下可怕遺產的科學家之一。正是這種認識促使他在大約在紅綠燈處獲得預言性 vision 的同時,幫助猶太科學家在英國找到工作。
正是在戰爭期間,西拉德作為盡職盡責的政治倡導者的引人注目的角色變得清晰起來。他最先提醒愛因斯坦裂變的含義——在當時(1939年7月),西拉德和他的匈牙利僑民同伴可能是唯一清楚地看到危險的科學家——並幫助愛因斯坦起草了現在具有標誌性意義的致羅斯福總統的信。愛因斯坦的名字仍然與這封信聯絡在一起,西拉德的名字經常被邊緣化;我 Facebook 上高階研究所最近一篇關於這封信的文章提到了前者,但沒有提到後者。沒有西拉德,原子彈肯定會被製造出來,但這封信可能永遠不會被寫出來,美國裂變研究的開始可能會被推遲。當他被邀請加入曼哈頓計劃時,西拉德拒絕了邀請,聲稱任何去洛斯阿拉莫斯的人都會瘋掉。然而,他確實透過芝加哥的 Met Lab 與該專案保持聯絡。在此過程中,由於他拒絕部門化,他把曼哈頓計劃的安全人員逼瘋了;西拉德一生都像生物學家雅克·莫諾所說的那樣,“像毛利酋長對待他的妻子一樣慷慨地對待他的想法”,他贊成公開和誠實的科學探究。有一次,該專案負責人格羅夫斯將軍甚至寫信給戰爭部長亨利·史汀生,要求部長考慮監禁西拉德;史汀生是一位聰明而人道的人——他後來將古老而神聖的京都從格羅夫斯的原子彈目標清單中移除——拒絕了。
當西拉德發起了一份致總統的請願書,並由70位科學家簽署,倡議向日本人演示原子彈,並嘗試與蘇聯在原子能領域進行合作時,西拉德迎來了他的輝煌時刻。這就是最好的活動家利奧·西拉德。格羅夫斯勃然大怒,奧本海默——此時他已經嚐到了權力的滋味,並且是一個建制派人士——非常猶豫,這份請願書被藏在保險箱裡,直到戰後才被公開。西拉德對他的建議沒有被採納感到失望,戰後,當他目睹兩個超級大國之間的軍備競賽時,這種失望變成了更大的擔憂。1949年,他寫了一個非凡的虛構故事,題為《我作為戰犯的審判》,他在其中想象瞭如果美國輸給蘇聯會發生什麼;西拉德的觀點是,在參與制造核武器的過程中,美國科學家與他們的俄羅斯同行相比,並沒有更少或更多的同謀。西拉德對這件事的看法提出了關於科學家的道德責任的寶貴問題,這個問題即使在今天我們也仍在努力解決。這個故事在激勵蘇聯物理學家安德烈·薩哈羅夫發起核裁軍運動方面發揮了微小的作用。西拉德還幫助組織了普格沃什裁軍會議,在世界各地就核武器發表演講,並於1960年在曼哈頓會見了尼基塔·赫魯曉夫;這次友好的會面的結果既包括贈送給赫魯曉夫一把舒適牌剃鬚刀,更重要的是,赫魯曉夫同意了西拉德關於在莫斯科和華盛頓之間安裝一條電話熱線以應對緊急情況的建議。1962年的古巴導彈危機敏銳地突顯了這條熱線的重要性。可悲的是,西拉德後來兩次嘗試會見赫魯曉夫都失敗了。
在加利福尼亞州索爾克研究所的創立中發揮了關鍵作用之後,西拉德於1964年在睡夢中安詳去世,他希望他在1933年的紅綠燈處看到的那位精靈會善待人類。
自西拉德以來,科學和政治之樹的共同而深刻的根基變得更加清晰。今天,我們需要像西拉德這樣的科學家,在氣候變化或進化等科學問題與政治發生衝突時,每次都站出來捍衛科學。當西拉德推動科學家參與政治時,這可能看起來像是一個異常現象,但今天我們正在與非常相似的問題作鬥爭。與他的許多其他行為一樣,西拉德關於科學與政治互動的座右銘是妥協。他始終熱烈相信人類追求的共同目標,無論他們可能持有不同的信仰。他也是將思想與行動相結合的典範,展現了理想主義者和現實主義者的理想融合。無論是平衡熱力學思想與製冷問題,還是用致著名政治家的信件來跟進政治理想主義,他都教會了我們如何思考和行動。作為跨學科科學家、精明的技術發明家、盡職盡責的政治活動家、最優秀的惹事生非者,利奧·西拉德為我們留下了一個傑出的榜樣和持久的遺產。這取決於我們來繼承他的衣缽。