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 電影《奧本海默》該出場而沒出場的科學家群像(下)

電影《奧本海默》該出場而沒出場的科學家群像(下)

上一回阿文列出六位諾貝爾獎得主,雖然參與曼哈頓計畫,卻無緣出現在《奧本海默》註這部電影。這一回阿文要繼續介紹五位與故事主軸密切相關,卻依然沒有得到導演青睞而「被消失」的科學家,藉此讓大家對曼哈頓計畫的規模與難度有更進一步的認識。註 除電影名外,文中將使用學界的通用譯名「歐本海默」。
首先要介紹的是寫下《弗里施· 佩爾斯備忘錄》的奧托· 羅伯特· 弗里施(Otto Robert Frisch,1907-1995)與魯道夫· 恩斯特· 佩爾斯(Rodulf Ernst Pierls,1907-1995)。這份備忘錄是第一個闡明如何產生核爆過程的文件。他們主張若使用235 鈾,只需要相當小的臨界質量,就能引發巨大的爆炸。弗里施是維也納出生的猶太人而佩爾斯是出生柏林的德國猶太人,佩爾斯是海森堡的學生,當過包立的助理,戰爭爆發時他正在劍橋大學拿著洛克菲勒研究獎學金進行研究。獲得了英國的無限期居留簽證之後,他留在英國並於1937 年就任伯明罕大學數學物理學教授一職。弗里施則是在1933 年納粹掌權後就離開奧地利,他在丹麥波爾研究所待了五年,1939 年中,弗里施離開丹麥,到伯明罕做短期訪問,但是二戰突然爆發使他無法返回丹麥。這就是他們共同撰寫這份重要文件的背景。
後來弗里施一直留在利物浦直到1943年末,繼續研究與鈾連鎖反應相關的散射截面,並開發了一種根據α 射線光譜測量鈾同位素組成的裝置。儘管利物浦時常停電、頻繁遭受空襲,弗里施仍然努力地工作,並獲得當地警察局的許可,讓他待在實驗室工作到很晚。1943 年8 月19 日,邱吉爾和羅斯福在魁北克會議上簽署《魁北克協定》後,英國決定將自己的原子能研究與美國的原子武器項目結合起來。弗里施無法以德國人身份進入美國(因為奧地利被德國兼併了),因此他匆忙歸化為英國公民,然後前往美國。抵達美國後,弗里施被分配到洛斯阿拉莫斯工作,當時鈾235 和鈽都已投入生產,弗里施的任務是確定要維持連鎖反應所需核分裂材料的數量,也就是臨界質量。這些實驗非常危險,因為金屬的輕微變化可能會引發連鎖反應,使實驗者暴露在致命劑量的輻射中。有一次,弗里施僅僅靠在樣品上就意外地開始了這樣的反應—從他的身體反射的少量中子就足以啟動反應!他稱之為「戈迪瓦夫人集會」(Lady Godiva assembly,Lady Godiva 是反應堆的暱稱)。幸運的是,他意識到發生了什麼事並即時將材料拆開,按照當時的寬鬆標準,他在兩秒鐘內收到了一整天允許的中子輻射劑量。
 科普利獎章得主的物理學家群像(五) 兩位與太陽黑子結緣的貴公子

科普利獎章得主的物理學家群像(五) 兩位與太陽黑子結緣的貴公子

今年大家談論度最高的,不再是疫情,而是經濟衰退。而經濟大蕭條是上個世紀持續時間最長、影響最廣、最為慘烈的經濟衰退,威瑪共和的傾壞,納粹勢力的抬頭,甚至第二次世界大戰的爆發,都與大蕭條有關。至於大蕭條的成因,有各種說法,阿文不是經濟學家,讀了各家說法,還是一頭霧水。不過,有一種說法倒是引起阿文的注意,就是太陽黑子理論。英國經濟學家傑文斯(W.S.Jevons)早在1875年就曾提出,太陽黑子的出現大約每十年左右出現一次,而經濟周期大約也是每十年一次。這並非偶然,具體來說,太陽黑子活動頻繁就使農業生產減產,農業的減產影響到工業、商業、工資、購買力、投資等方面,從而引起整個經濟蕭條。相反,太陽黑子活動的減少則使農業豐收,整個經濟繁榮。從導致大蕭條的1929年美國股市大崩盤到1933年大蕭條,也正好配合太陽黑子數達到最大值的時間(1928年4月)。當然,阿文對太陽黑子是否造成大蕭條也半信半疑,只是1931年與1932年頒發的科普利獎得主,恰巧與太陽黑子都有關,所以順便一提,也算是個有趣的豆知識。另外一個有趣的事實是,這兩位得主都是來自富貴之家,甚至利用自家貲財來資助科學,也算是一段佳話。
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