本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，僅反映作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點。
核科學史學家亞歷克斯·韋勒斯坦提出了一些有說服力的觀點，這些觀點正中我長期以來的一個痛點：政治家、媒體甚至科學家自身都傾向於將每個大型政府科學或技術專案與著名的曼哈頓計劃相提並論。正如韋勒斯坦在他的文章中展示的那樣，這種比較在許多不同層面上都充滿了錯誤，但這幾乎無法阻止那些不太可能成功的嘗試也與龐大的原子彈專案進行比較。
"將曼哈頓計劃作為應用科學的通用典範已經變得越來越普遍。使用谷歌快訊服務，人們可以看到幾乎每週都有人在某處呼籲啟動“新的曼哈頓計劃”。 顯然，我們需要一個針對癌症、艾滋病、健康、太陽能、替代能源、核聚變能、釷反應堆、全球變暖、網路安全、營養補充劑（！）的曼哈頓計劃，以及最字面意義上的，為了保護曼哈頓島免受海平面上升的影響的曼哈頓計劃。”
韋勒斯坦指出了幾個原因，說明為什麼這種比較是誤導性的，但在這裡我想重點關注我認為在純技術層面上一個非常重要的差異，而這一點並不總是被公眾所理解。問題在於，曼哈頓計劃是在非常具體和非常不同的情況下完成的非常特殊的專案，它涉及的政府控制、保密和支出水平即使在戰時也是不尋常的。輕率地呼籲將其他科學專案變成曼哈頓計劃，忽視了所有這些因素的獨特性和挑戰性，並有可能歪曲現代重要科學專案的意義。
關於支援科學新聞業
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道： 訂閱。透過購買訂閱，您將有助於確保未來能夠繼續釋出關於塑造我們當今世界的發現和思想的具有影響力的報道。
建造原子彈的不同之處在於：它更多的是一項複雜的工程壯舉，而不是物理學壯舉。甚至理查德·費曼也在他廣受歡迎的回憶錄中說過（“戰爭期間，除了與後來被稱為曼哈頓計劃的專案相關的科學外，所有科學都停止了。而那實際上不是科學，它主要是工程”）。物理學家無疑在研究裂變的基本理論方面至關重要，但該理論的要點早在 1942 年夏天左右就已研究出來，最值得注意的是伯克利研究。從那時起，人們很快意識到該專案最大的障礙將是鈾同位素的分離和富集。這項工作被認為非常困難，以至於即使像尼爾斯·玻爾這樣的有遠見卓識的人也不認為有可能，除非整個美國都變成一個巨大的工廠。
具有諷刺意味的是，他們做到了。關於該企業的詳細歷史證明了在橡樹嶺建造電磁分離和氣體擴散工廠時所投入的巨大體力勞動、資源（包括國內電力和銅、金等金屬供應的很大一部分）以及工業建設和工程，這些工廠建成後成為當時世界上單屋頂下最大的工廠。 但其中大部分是工程和專案管理；讓巨大的電磁分離器工作，架設強磁場和電力供應，運用化學工程和化學策略來分離複雜的鈾化合物和反應中間體。 事實上，在工程之後，化學而不是物理學可能是曼哈頓計劃大部分工作中涉及的主要科學（化學和工程也大規模參與了華盛頓州漢福特鈽的生產）。 表明該專案主要屬於工業工程的一個證據是，它最終形成了一個由類似裝配線的核武器製造設施組成的軍事工業聯合體。 此外，當我們在討論這個話題時，值得注意的是，抬高物理學家而貶低工程師和化學家，也導致了公眾想象中至少忽視了一個對該專案真正不可或缺的人：萊斯利·格羅夫斯將軍。
物理學家在洛斯阿拉莫斯最為重要，但即使在洛斯阿拉莫斯，工程挑戰也常常被關於奧本海默、費米、費曼和貝特等傑出科學家的軼事所掩蓋。此外，正如韋勒斯坦所記錄的那樣，洛斯阿拉莫斯只消耗了該專案 20 億美元支出中的 4%。 除了鈾同位素分離問題外，該專案期間出現的第二個重大問題是弄清楚如何透過內爆使鈽彈工作，這在當時是一種全新的、未知的技術。 像約翰·馮·諾伊曼這樣的理論家確實為這個問題做出了非常重要的貢獻，但同樣，在理論被研究出來之後，主要的挑戰在於獲得完美的對稱內爆，從而將鈽球均勻地壓縮到超臨界狀態。 這是一項精密工程和電子學的工作。 正是哈佛大學化學家喬治·基斯蒂亞科夫斯基將精密炸藥——當時這是一個令人震驚的概念，因為每個人都只想到用炸藥將物體炸開——應用於這一挑戰。 解決這個問題的關鍵工作是爆炸透鏡的加工以及電子引信和電路的發明，這將確保元件的瞬時、對稱內爆。 這再次是對電子、機械工程和化學的挑戰，而不是對物理學的挑戰。
此外，與許多現代專案不同的是，建造原子彈需要象牙塔科學家與數十甚至數百家工業合作伙伴和工程公司（包括杜邦和斯通和韋伯斯特）之間的合作。 杜邦公司尤其透過在漢福特建造鈽生產反應堆發揮了不可估量的作用。 公司在第一顆氫彈的製造中也發揮了重要作用。 如今，人們很難想象工業界會為政府專案提供如此廣泛的支援，尤其是在貝爾實驗室和 IBM 等許多曾經著名的組織的基礎研究部門實際上已被摧毀，而母公司本身也在努力在經濟衰退中生存的情況下。 我們再次看到，戰時緊急情況可能促成原本截然不同的研究實體之間獨特的合作，這種情況在 21 世紀不太可能出現。
對製造原子彈的細節進行一番探討後，總結一下，是為了說明曼哈頓計劃更多的是工程和實用化學，而不是純科學，它更多的是腳踏實地的專案管理，而不是異想天開的想法。 它有一個明確的、相當明確的目標，因此與與之比較的那種純科學努力相去甚遠。 當它與當今最受關注的大型科學專案——腦圖計劃進行比較時，尤其如此。 與曼哈頓計劃不同，腦圖等工作的目的是更多地瞭解自然。 對該倡議的批評尤其指出了我們對人腦的理解不足，如果我們要開展任何具有明確目標的大規模努力，就必須克服這一缺陷。 腦圖專案的真正曼哈頓計劃等價物不是建造真正的炸彈，而是深入瞭解原子核的性質，這在 20 世紀 30 年代透過小型科學就很好地完成了，如果將其置於一個受到嚴格控制的軍事專案的保護傘下，籠罩在秘密之中並屈服於特定目標，那將是難以想象的。 只有在對核物理學有了合理的理解之後，原子的性質才能用於製造大規模殺傷性武器。
正如韋勒斯坦巧妙地指出的那樣，將該專案與現代科學企業進行比較還存在其他問題，包括對該專案實施的極端保密以及其成功所導致的道德模糊性。 但我這篇文章的重點是明確指出，即使在嚴格的技術層面上，曼哈頓計劃也與與之比較的任何其他大型科學專案截然不同。 阿波羅登月計劃也是如此，那是另一項沉浸在工程學中且幾乎脫離純科學的企業，無論是在方法上還是成果上。 曼哈頓計劃確實是科學、工程、政府倡議以及學術界與產業界協調的奇蹟。 但是，儘管我們當然可以從中吸取具體的教訓，但我們現在需要的是一個屬於新時代的新專案。 並且使用不同的名稱。
一些有用的參考文獻
1. 《原子彈的誕生》- 理查德·羅茲。
2. 《臨界質量》- 莉蓮·霍德森。
3. 《競逐原子彈》- 羅伯特·諾里斯。
4. 《白宮裡的化學家》- 格倫·西博格。