科学探索|75年前的今天：三位一体原子弹试验彻底改变了世界
据外媒New Atlas报道 ， 今天是原子弹首次爆炸75周年 。这场巨大的爆炸现在被称为“三位一体核试 ”（Trinity Test） ， 它是极端机密的曼哈顿计划的顶峰 ， 并将在数周内导致第二次世界大战的结束 ， 开创“原子时代”（Atomic Age） 。
【科学探索|75年前的今天：三位一体原子弹试验彻底改变了世界】
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1945年7月16日凌晨5点29分 ， 美国陆军在新墨西哥州索科罗县东南约35英里的Jornada del Muerto沙漠中举行了这场核试验 。当一群世界顶尖的科学家在安全距离内观望时 ， 一座看似普通的铁塔在一瞬间消失了 ， 世界上第一颗钚弹瞬间将物质转化为能量 。
那一天 ， 是在一个繁荣的小镇 ， 也就是现在的洛斯阿拉莫斯国家实验室里 ， 进行的三年艰苦工作的急剧结束 。当时 ， 这里有6000名人口 ， 生活在泥泞的街道、仓促搭建的木楼中 ， 它是曼哈顿计划--盟军制造原子弹的高度机密工作的中心 。它最初是作为英国的武器项目开始的 ， 但随着英伦三岛不断受到德国轰炸机的攻击 ， 每家工厂都转而生产常规武器 ， 人们决定将英国的努力与美国人集中起来 ， 结果曼哈顿项目在1942年6月诞生了 。
今天 ， 武器的发展是高度进化的 ， 是在别人几十年甚至几个世纪前所做的工作基础上发展起来的 ， 但曼哈顿计划几乎是人们可以想象的从头开始 。当项目在莱斯利·理查德·格罗夫斯将军和物理学家尤利乌斯·罗伯特·奥本海默的领导下开始时 ， 他们几乎完全是在进行理论工作和一些实验室实验 。到1945年 ， 洛斯阿拉莫斯国家实验室的物理学家和工程师们已经制造出了两个核装置的原型 。一个是简单的设计 ， 其工作原理是在一个管子里装上炸药 ， 将两个铀235的塞子撞在一起 ， 产生临界质量 ， 当铀原子爆裂时 ， 引发连锁反应 ， 喷出中子 ， 在一连串的破坏中分裂出更多的铀原子 。
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铀弹非常简单 ， 以至于科学家们觉得没有必要进行试验 ， 但第二颗被称为 "小工具 "（The Gadget）的炸弹则要复杂得多 。"小工具 "使用人造放射性元素钚代替铀 。钚不是一个简单的管子 ， 而是形成了一个近乎固体的球体 ， 周围环绕着炸药、雷管网和声学透镜 ， 以确保产生的爆炸波正确地内爆钚球 ， 从而引发连锁反应 。
科学家需要进行某种测试 ， 以确定后来用来对付日本长崎市的钚弹能够发挥作用 。起初 ， 人们的想法是做一次低功率的爆炸 ， 但奥本海默选择了一次全面的试验 ， 这次试验的代号为 "三位一体" 。
到了5月 ， 一座100英尺高的钢塔和一个可容纳160人的基地一起在Alamogordo建立了起来 ， 在试验当天 ， 这个基地最多容纳了450人 。由于高度保密 ， 美军意外地轰炸了该地区两次 。
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就像好莱坞的大场面意味着毁掉布景一样 ， 测试只能做一次 。曼哈顿计划团队架设了摄像机和仪器 ， 包括一个衬铅的罐子 ， 以确保测试的每一毫秒和每一个数据碎片都被记录下来 。随着预定测试时间的临近 ， 在塔顶上 ， 笼罩在油布中 ， 球状的 "小工具 "被七个人组装起来 ， 错综复杂的电线网络被连接到雷管上 。然后 ， 整个炸弹被密封在一个名为 Jumbo的钢制容器内 ， 如果试验证明是个哑弹 ， 可以防止钚散落 。此外当时还有一连串的电风暴经过该地区 ， 使塔楼被雷电击中的可能性增大 。
在离塔楼约1万码的地方 ， 建立了掩体 。在陆军人员和民间科学家和技术人员中 ， 有格罗夫斯、奥本海默 ， 以及贵宾理查德-托尔曼、范尼瓦尔-布什、詹姆斯-科南特、托马斯-F-法雷尔准将、查尔斯-劳里森、伊西多尔-艾萨克-拉比、杰弗里-泰勒爵士和詹姆斯-查德威克爵士 。
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在等待爆炸的同时 ， 科学家们以美元为赌注 ， 赌原子弹的爆炸当量是多少 。例如爱德华-特勒认为这将相当于4.5万吨TNT炸药 ， 奥本海默认为约相当于3000吨 ， 拉比则预测是1.8万吨 。
当原子弹爆炸时 ， 很少有人真正看到爆炸 。大多数人都是奉命行事 ， 背过身去 。其他的人 ， 比如泰勒 ， 则是用护目镜来保护自己的眼睛 。与此同时 ， 年轻的理查德-托尔推断 ， 在那个距离上 ， 炸弹的唯一真正危险是来自于紫外线 ， 所以他坐在一辆军用卡车上 ， 从保护性玻璃挡风玻璃后面观看 ， 使他成为唯一一个用肉眼看到试验的人 。
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"小工具 "按计划引爆 ， 爆炸力约为二万吨黄色炸药爆炸当量 。塔身被汽化 ， 沙漠地面被炸出一个5英尺深的坑 ， 巨大的热闪光将其转化为玻璃 ， 高温把沙的硅质晶体熔化后再凝固形成的玻璃状再结晶物质-“托立尼提物质”（Trinitite） 。在现场上方 ， 第一朵原子蘑菇云变成了金色、紫色、灰色和蓝色 ， 蘑菇云高达7.5英里（12.1千米） 。两架B-29轰炸机在空中盘旋 ， 远距离记录这一事件 。在地面上 ， 观察者们感觉到了一股热浪 ， 就像打开了烤箱的门 。
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“我们知道世界将会不同 。”奥本海默在1965年的一次采访中说 ， “有人笑了 ， 有人哭了 ， 大多数人都沉默了 。我想起了印度经文《博伽梵歌》中的那句话 。毗瑟奴试图说服王子 ， 他应该履行自己的职责 ， 并以他的多臂形态打动他 ， 他说:‘现在 ， 我变成了死亡 ， 世界的毁灭者 。’我想我们都是这样想的 。”
今天 ， 三位一体核试遗址是一个国家历史地标 ， 它的标志是一个简单的熔岩基座 ， 上面有一块牌子 ， 写着："三位一体核试遗址 ， 1945年7月16日世界上第一个核装置在此爆炸 。"
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