当科学在“确保相互摧毁”的地球中燃烧

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某天和朋友们玩游戏,大家用《新闻联播》关键词暴露下年龄。
我的关键词是:飞毛腿、爱国者、萨达姆、日月潭。
前辈的关键词是:东方红卫星、罗布泊原子弹、尼克松访华、中日友好。
小朋友的回答则是:什么是新闻联播?
二战后的世界,变化太为迅猛,热战到冷战,冷战的终结、全球化与反全球化、两级化与一超多强的多级化,一直走到今天的“世界百年未有之大变局”。
今天,我们很难说哪里会一定出现全面战争,但地区冲突和局部战争正在发生,国土安全仍然是民族国家最优先的安全保障,大国之间的角力从热冲突转到了更隐蔽的经济、政治、国际组织与治理能力层面。然而在这最底层一直存在着恐怖的平衡——“确保相互摧毁”,这就是核时代的能力上限与约束底线。从朝核会谈、伊核会谈、军控与裁军、核不扩散条约中,都能看到这些上限和底线之间的国际争端与安排。
从“核”这个关键字追溯开去,便是本书《大科学》中呈现的画卷。

大科学和小科学的分野
大科学,它的对立面、或者说它的前传,是“小科学”。
小科学有多小呢,除了手工工具、简陋的设备、三两个助手,书中举了一个居里夫人在美国筹款的例子:1921年,一位纽约的社会名流听说大名鼎鼎的居里夫人居然买不起研究使用的镭,便策划了一次居里夫人的美国之旅,并宣称“居里夫人正计划终结癌症”,筹款十万美元,为其购买了1克的镭。
原子的第一次人工分裂,是在年度预算2000英镑的实验室完成的,是靠着卢瑟福精湛的手艺,在简洁的密闭盒里打靶时发现的。
劳伦斯和学生做的第一台回旋加速器,就是下图这只“封了蜡的玻璃烧瓶”:

而,后来进化版本的10cm黄铜加速器,就是下图这个有点像“葫芦丝”造型的东西:

到了加速器的69cm时代,它是这样的:

很快,到了152cm加速器“克罗克大饼”时代,便可以输出强度一吨多的镭。下图中这27个人站着或者坐着的,就是这台加速器底部的磁铁:

所以,大科学有多大呢?除了它的机器体量大、操作复杂、还有跨国性、跨学科性、工厂式集团式生产工作,伴随无尽的资源,伴随无尽的金钱和名望。
《大科学》一书的主角欧内斯特·劳伦斯,以其一生的不凡经历,为大科学做出了历史级别的样板。
就像他说的:“要想让人信,项目预算就要做得很大”。劳伦斯以他独有的大科学气派说:“如果做得大,它就会吸引优秀的人”。看到这里,你会觉得是不是有些熟悉?
说到做到。劳伦斯很快让回旋加速器成为“铸币机”:
1939年前后,劳伦斯主导152cm加速器与政府签订各种合同,以25美元每小时的标准生产放射性同位素,监督生产的科学家每年有额外5000美元的补贴。
让回旋加速器成为工业规模的生产工具,可以这么算一笔账:欧洲的费米用1克镭做实验,每秒产生63万个中子。美国的回旋加速器的氘核束,每秒产生100亿个中子,相当于几镑的镭。回旋加速器成本10万美元,不久后产生的镭(辐射)大约500万美元。
他挖掘融资潜力,从有钱的基金会开始,先找用于医学研究和癌症治疗的同位素,生物学和医学,才是抗周期、抗萧条的金主。
对比起居里夫人为了1克镭的融资,劳伦斯主导的大科学,无论从建造本身还是金钱数量,都不再是一个级别。

回旋加速器的竞争,拉开了大科学时代竞争的帷幕。
很快,劳伦斯所在的伯克利成为辐射实验室的黄埔军校。
然后他们跨学科,开启了“同位素淘金”的时代,让辐射进入了医学,供应给各物理化学生物医学实验和应用。我们今天提到的X光,伽马射线,中子疗法,都诞生于那个热血沸腾的时间段。
在学科带头人及基金会、大学、工业界推动下,大科学时代来临。当时的学者们激动地说:“没有一张反对票!”
生存还是毁灭,这是个问题
“当你在发明一个基座的时候,我已经在想着它会以什么形式参战了”——这就是大科学时代的研究基调。
在20世纪上半叶这个时间段,美国政府参与的物理研究,一定与战争有关,与战备有关,摆脱不了政治、金钱、资本的涌动和角逐。
当科学家们从铀-235中得到了次级中子,世界立即向悲伤走去。加速器及核子研究的意义,从科学转移到了政治。在科学领域,它的主人属于劳伦斯还是玻尔,它固然重要;但在国际领域,它的主人,属于罗斯福还是希特勒,这最重要。

华盛顿的国防研究委员会成立,是科学家和工程师的小公司的坟墓。从此,科学让位于政治,美国政府获得了“发现新武器计划”的统辖权。劳伦斯也进入国家科技的最高决策机构,和科学家们一起热血沸腾:希特勒必须被制止。
科学家们正式介入了战争局势。大科学时代的产物,开始正式影响战争进程、乃至世界的进程。
随着战争步伐的加快,辐射实验室进入工业规模化运作状态,人们夜以继日,一切为了战争,科学家们也进入了大手大脚的花钱时代。
1945年7月1日,实验室首次凑够了装备一枚核弹的燃料,一个多月后的8月6号,“小男孩”就被投到了广岛。
洛克菲勒基金会也在炸弹投到日本后才知道,他们无意间资助了大规模杀伤性武器。而后来获得的消息却表明,纳粹的核炸弹计划实际上从未正式开始实施。
广岛被摧毁,同样震撼到了科学家和民众,构成了他们内部的分野。

一个完整的战争,包括开战、交战和战后重建,在开战前都需规划完成。但是核技术的发展太快太猛烈,未来是走向战争、还是用于和平,很快成为人们必须直面的重大命题。
科学家、诺奖获得者、政治家、民众都在辩论,是否禁止核试验。以劳伦斯为代表的科学家坚定地站在支持继续核试验的一面,他们坚持推进更为先进的核反应堆,并推进它们在工业、医疗方面的应用。艾森豪威尔也借机夸大了科学家的成就,豪迈地声称美国四五年内就能做出清洁核能炸弹。
看上去,中止核试验的压力,成为战争人道主义和民众健康的问题。但是很快,它们成为美苏之间角力的游戏。在苏联的人造卫星上天后,新一轮军备竞赛摩拳擦掌。
如今的世界,拥有核武器的国家有9个,其中包括5个合法拥有国,分别是美国、俄罗斯、英国、中国、法国,还有4个非法拥有国,分别是印度、朝鲜、巴基斯坦、以色列。“确保相互威慑”和“确保相互摧毁”的乌云,从那时起便未曾消失。
科学和政治的交叉感染
奥本海默与劳伦斯的友谊和裂痕,是书中着重描述不多,但意味悠长的一条线索。
劳伦斯和奥本海默这两位巨星,在结识的最初阶段,是实验技能和理论智慧的最优互补。但奥本海默政治倾向趋左,热衷解放事业,劳伦斯在工作之余更像是一名深谙政治游戏规则的企业家。
当科学家和政治共谋,政治的身份还是政治,科学家的身份出现了异化。从核爆开始,二人显示出更多观念上的分歧:奥本海默在科学伦理的复杂性中备受煎熬;劳伦斯在总统和民众、科学家之间周旋平衡,他的政治色彩与他的科技野心、社会活动,是紧密的正相关。

战后,美国社会很快进入反共氛围。奥本海默的共产党员身份让他和他的同事面临国家安全、信息安全方面无穷的审查和纠葛。很多知识分子受不了对科研独立性的侮辱而出走,物理实验室上演“出埃及记”。就像奥本海默的助手赛尔博所说,“这是一种屈辱、恐惧和憎恨的经历”。知识分子们感到疲倦:“我估计我已经向国王、墨索里尼、纳粹、宪法和政权宣誓效忠了至少15次。还在乎多这一次?”政治宣誓加速和放大了许多实验室的衰落,政治渲染的氛围中,没有避风港。
2023年,由克里斯托弗·诺兰自编自导的,由希里安·墨菲、小罗伯特·唐尼、马特·达蒙等大咖主演的二战题材传记电影《奥本海默》将要上映。剧本改编自普利策获奖书《美国普罗米修斯:奥本海默的胜与悲》,被描述为“一部史诗级的惊悚片,将观众带入惊心动魄的悖论中:一个神秘之人必须冒着毁灭世界的危险来拯救世界。”

我期望这部电影将描述一个真实的、优雅的、有着个人顽固立场的奥本海默,如《大科学》中所说,奥本海默比喻“两个大国间的致命冲突,就像一个瓶子里的两只蝎子”,之后不久,他便被指控透露了美苏军备竞赛状态,遭到了警告、审查和声誉上的重大打击。
整个社会和物理界被政治化,虽然物理界的大多数人力挺奥本海默,但劳伦斯的辐射实验室在纠结一番之后,他们还是选择了落井下石。
科学是科学,政治是政治,从来是一句安慰人的话。
美军占领日本后,对日本的5台回旋加速器进行肆意破坏,甚至在得到重启实验室用于生物学和医学的许可后,美军还是将东京实验室的加速器砸成了一堆废铁。
Anyway,五角大楼,才可以号称自己是核科学最可靠的管家。
一直到今日的世界。
别人家的欧内斯特·劳伦斯
《大科学》无可厚非的主角欧内斯特·劳伦斯,就是我们眼中的“别人家的孩子”,或者说“别人家的老师”。
作为“别人家的老师”的劳伦斯:宽容、透彻。他认为,好的教学方法,不是对事实赞美的狂热,是对自然现象背后的抽象原理有深刻理解的心智。如果晚上睡觉,早上醒来发现忘了所学的一切,但成功保留了思考时获得的经验,就不该为收到的损失而难受——这对于读书而容易忘书的我们,是个多大的安慰哈。
除此之外,作为一个优秀的导师,他立项课题、找钱、培养助手,为大家规划更优的科研道路和集体道路。从事研究部的几十年来,他巧妙地利用政策、观念、技术和规则转型做造成的真空,加速他们所作的研究。

作为“别人家的孩子”的劳伦斯:健康、健谈、有魅力。劳伦斯有着永不枯竭的活力,别人忙的时候,他在锻炼兜风谈恋爱;别人不忙的时候,他在锻炼兜风谈恋爱;甚至是在工作的时候,他的状态也轻松地像在锻炼兜风谈恋爱。喜欢他的女生说,他是那个系个鞋带都会遐想的男孩。
不仅如此,劳伦斯还拥有“别人家的朋友”:当劳伦斯的朋友图夫随口建议“用人工产生的高能质子束和氦离子束去打靶,是个本科生都知道这片领域值得耕耘”时,图夫已经在无意间,为他的朋友设置了其所毕生所要从事的研究生涯。
好吧,劳伦斯同时还拥有“别人家的助手”:年轻的库西来到劳伦斯身边,有着这样的觉悟——“我知道我永远不会成为一个伟大的物理学家,但我想我可以在某些方面帮助他。在我看来很明显,他能成为这样的物理学家”。他成为了劳伦斯终生的助手和代理人。

劳伦斯的视野大概有多广阔呢?书中有个例子:
在实验室,劳伦斯一边用术语表述:在光的波粒二象性谜团面前,“电子对光电过程中能量量子的吸收,在持续时间上不存在明确的信息”。
另一边,他使用想象力给出了一个美妙的描述:质子旋转木马。
这种想象力和活力,也让其学生利文斯顿深得真传。利文斯顿说:“现代回旋加速器的所有基本功能都出现在子宫内”。
直到现在看来,劳伦斯在学术之外,也是活出了一个十分“当代”的人生。
“今天你给我$5000年薪,8年后还你一个诺贝尔”。劳伦斯杠杠地做到了。
正如劳伦斯去世后,他的悼词中所言:
“他们中的一些人向未知的黑暗投射出一束光,为所有后代照亮了一个新时代。在这些光束中,最强的一束是由欧内斯特·劳伦斯点燃的。从此以后,人们会看得更远,了解得更多”。
