第三十四章 原子锅炉“窒息”

亚伦·佩里早就拟定了一份“曼哈顿工程”优秀科学家名单,凡名列其上者均不得乘飞机出差,无论是民航机还是军用机——除非发生了特别紧急的情况,但那必须经过将军本人批准。所以,当奥姆在昨天即一九四二年十二月二十四日深夜从芝加哥打来电话,说他马上要乘飞机专程赶来时,丁洁琼就明白一定发生了某种更加“特别紧急的情况”,因为,今天可是“平安夜”呀!

“平安夜”与中国阴历的除夕夜相同,是团圆、欢聚、喜庆和祥和之夜。过去多少年中,经常是奥姆霍斯兄弟,有时还加上其他几个朋友,陪伴丁洁琼共度这个夜晚。但是,一切都随着战争形势发生变化:赫尔到中国去了,奥姆和他身边的人们也都投身于越来越紧张的工作……

去年即一九四一年的“平安夜”正值太平洋战争爆发不久,美国全国上下同仇敌忾。丁洁琼等科学家在珍珠港事变前的研究已经发现,铀238虽然不能发生链式反应,但铀238在受到中子轰击后可以转变为钚239,而钚239是可以发生链式反应的;此外,科学家们还找到了从母体铀中剥离钚239的化学途径。奥姆将这批研究成果交给“U委员会”。一九四一年春,一批科学家根据此项成果成功提取出超微量的钚;十二月,芝加哥大学“冶金实验室”开始设计并建造实验型钚厂。奥姆日夜待在那里,是在一大堆图纸和模型旁度过“平安夜”的。午夜时分他给琼打了个电话:“你的理论正在变成事实,可惜你却不能在场亲眼目睹并分享快乐……”

琼简单答道:“会有那一天的!”

前年即一九四〇年是非常紧张的一年。设立了一个庞大机构,动用巨额国防经费,全面启动了研制原子弹的前期工作。从十一月份开始,十六个相关计划同时开始执行,十二月份进入高潮。奥姆霍斯是其中一个计划的首席负责人,实在分身乏术,也是在午夜时分走出会议室给琼打电话的……

就是说,丁洁琼起码是第三次在孤独中度过“平安夜”了——啊,并不孤独,冠兰又来信了!每逢圣诞节前后她总能收到冠兰的信。冠兰不喜欢用“贺卡”。他宁肯写信,写长信,写很长的信。琼姐喜欢看他的这种信。显然,冠兰极力想让她恰好在圣诞节的当天或前一天收到信。但信件漂洋过海迢迢万里,从来就没有“准时”过;有的信件还丢失了,她和冠兰称之为“失事”,可能是运载邮件的轮船飞机被击沉击落了……

惟独眼前这封信例外,是十二月二十四日下午收到的。女科学家已经反复读了七八遍。夜里接听完奥姆的电话,又将来信反复读了几遍;然后,在信纸上亲吻几下,照原样折叠好,然后放回信封,藏进书房。丁洁琼曾经幻想:战乱年头,苏凤麒对儿子的控制力极大地削弱,冠兰能不能趁机跑来美国呢?她几乎是立刻就打消了这种念头。来美国,怎么来?无非乘坐船舶飞机。万一那艘船或那架飞机“失事”了呢?

想了冠兰,又想奥姆。丁洁琼算了算,奥姆足有两个月没到“暗红色小楼”(这是他和她都喜爱的对伯克利郊区这所房子的称呼)来了,连电话也很少打——由此可以看出他异乎寻常的紧张忙碌;也由此,丁洁琼觉察到了自己内心深处对奥姆的牵挂和眷恋,还有对奥姆正在进行的事业的关心……

芝加哥距圣弗兰西斯科三千公里。飞机每小时飞行四百公里,中途要降落加油。奥姆说,经过十个小时飞行才抵达圣弗兰西斯科,下飞机办了些事后已是中午。换乘汽车赶到“暗红色小楼”时太阳已经西斜。丁洁琼听到铃声,穿过满地落叶的花园,打开铁栅门,看见斜阳下林荫道旁停着的两辆轿车。两辆一模一样的深蓝色加长劳斯莱斯轿车。

“嗬,这么阔气的车呀!”丁洁琼向奥姆伸过手去。

“公务用车。”奥姆回头瞥瞥。

“还用两辆?”

“哦,一辆是卫士车。”

“你快当上副总统了?”

“不,是为了‘曼哈顿’。”

奥姆步履匆匆,还显得疲惫不堪和心事重重。他步上台阶,跨进小楼,一迭连声,赞叹西海岸的晴空万里,咒骂东部的冬季简直糟透了……

“奥姆,”丁洁琼纠正道,“芝加哥不在美国东部,而是在中部。”

“中部偏东。”

丁洁琼笑笑,将奥姆让进暖洋洋的客厅,两人像往常一样相对而坐。落地大窗玻璃上洒满斑斑点点的金色阳光。小桌上摆着茶点和水果。

美国各名牌大学的物理系和化学系几乎被淘空了。著名科学家们通过各种渠道悄无声息地集中到“曼哈顿工程”中来。必须建造一座试验性“原子锅炉”,让可控链式反应从理论成为现实,并取得一系列必不可少的数据。“锅炉”是现代工业中的常见设备。顾名思义,上面是“锅”,下面是“炉”;炉子一烧,锅中沸腾,就有了压力,就能驱动机械运转。“原子锅炉”也是这样:利用核裂变产生能量,供人类应用——当然,这种“锅炉”远非“上面是锅下面是炉”那么简单。

轰击铀核的中子不是“快中子”,而是“慢中子”。要使“快中子”变成“慢中子”,必须使用减速剂。试验证明石墨是很好的减速剂,但必须是纯度极高的石墨,否则将适得其反,它能大量吸收中子,使核反应中止。

科学家们设想将材料分层叠放:完全是石墨的各层与嵌入铀块的石墨层相互交叠,堆积起来——因此,后来也有人将它称为“原子反应堆”,简称“反应堆”或“堆”。从理论上说,这种“锅炉”必然是个庞然大物。如果它太小,中子就会在引起链式反应之前逃逸到周围空气中。“锅炉”应有的体积,叫做“临界体积”。这个“临界体积”究竟该有多大,却无人知晓,也无法从纯理论推导得到;此外,人们也不知道它应有的形状。虽已确定用铀作燃料,可到底该用金属铀、氧化铀还是浓缩铀,氧化铀的成分是哪些,浓缩铀的浓缩度该是多少,也一概不知道;当时人们甚至连金属铀的准确熔点也还没有掌握……

一九四〇年四月,大批纯石墨运抵纽约哥伦比亚大学物理楼,在一间实验室内开始建造世界上第一座原子锅炉。但是失败了,因为实验室太矮,使锅炉不能达到临界体积;此外,石墨微孔里的空气吸收中子,使链式反应中止。

显然,必须寻找更高大的室内空间,建造新的“锅炉”。而且直到此时才意识到凡与原子弹有关的一切重要设施均不能摆在海边,以免遭受敌国攻击。而纽约恰好位于东海岸。“U委员会”于一九四一年底选定在芝加哥大学足球场西看台下的室内网球场中建造新“锅炉”,代号为“冶金实验室”。不过里面连一个冶金学家也没有。与此同时,芝加哥大学校长下令停用足球场。

“冶金实验室”每周举行宴会,每次宴会上都放映同一部英国电影《疏忽》:一只公文包被不经意放在一处公共场所的地板上,不料两三秒钟便被间谍窃走。英国的军亊计划为敌人获悉。于是轰炸、城乡毁灭和成千上万人的死亡接踵而至……

科学家们都知道为什么老是放映这部影片。从来没人表示不耐烦。大家自觉地紧闭嘴巴,绝口不谈网球场内发生的事情。

网球场有三十英尺宽,六十英尺长,二十六英尺高——分别约合九米、十八米和八米。科学家亲自动手拆卸板条箱,搬运和堆砌石墨。石墨粉末到处都是,地板墙壁一团漆黑,科学家们全成了“黑人”,连工作服和防护镜也是黑的,无法区别男女。

先造一座小“锅炉”,取得经验后再造大的。边建造边设计。外形确定为圆球状。圆球直径当然在二十六英尺以内,用一个正方形木架支撑着。支撑物用木块构成。每一块木头置入后,下一块的大小和形状随即计算出来。二十六英尺倒不是为了迁就网球场的高度。奥姆霍斯博士拿来的一份计算表指明,不到天花板高度即可发生链式反应……

圆球顶部几层石墨始终没有安放上去,形成平台状。从安放第一块石墨砖算起六个星期之后,一九四二年十二月初的一天上午,一座新的大型“锅炉”建造完成。直到一九四一年初,全美国所拥有的金属铀总量才四十克;可是,一九四二年底建成的这座“锅炉”,所用金属铀和氧化铀总量竟达五十二吨!完全是石墨的各层与嵌入铀块的石墨层相互交叠,共五十七层,“锅炉”总重量达一千四百吨。

芝加哥是美国第三大城市。在这样的地方,对一个归根到底要成为烈性炸弹的东西,小心翼翼是绝对必要的。因此,三位青年科学家受命待在顶端平台充当“消防队”。他们被戏称为“自杀小组”。万一“锅炉”失去控制,他们立刻向中间灌注便于渗入每条缝隙的液态镉予以扑灭——镉能大量吸收中子,从而制止链式反应。

除了顶部三个年轻人外,还有一位青年物理学家罗穆尔在“锅炉”下面,操纵一根横亘堆内的镉棒。一旦接到指令,他就把这根镉棒抽出,使裂变反应发生;而如果反应强度太大,就让镉棒缩回反应堆里去……

试验开始了。除顶部的“自杀小组”和下面的罗穆尔,佩里将军和在场的科学家们全体登上网球场北端看台。科学家们原来不懂,一名肤色深黯、形貌粗糙、胡子拉碴、经常咧开大嘴嬉笑的家伙,一个对核物理学一窍不通的工程兵上校,何以能当上这个划时代大科学工程的“总管”。对此,佩里耸耸肩膀,微微一笑,慢条斯理地答道:“因为我总是对的!”

佩里跟几位主要科学家交头接耳了一下,抬腕看看手表,然后举目环顾整个网球场,气定神闲地吐出几个音节:“开始!”

上百根竖置的镉棒从“锅炉”顶端往上抽出,徐徐抽出。各类计数器发出咔嗒咔嗒的声响。仪表自动描出一条渐高的曲线。“锅炉”中开始发生核裂变。终于,竖置镉棒被全部抽出,只剩下罗穆尔那根横置镉棒。炉体直径二十六英尺。他控制的那根镉棒长度也是二十六英尺。佩里下达了指令。罗穆尔开始往外抽出镉棒。一英尺,又一英尺,直到抽出一半即十三英尺……各种类型的计数器加快了咔嗒声。每多抽出一点,咔嗒声就响得越快。仪表上一支描笔在自动绘制一条指示辐射强度的“指数曲线”。

罗穆尔掌握的那根镉棒终于被完全抽出。

“指数曲线”高昂而不趋于平延。“锅炉”输出功率大于输入功率。增殖系数为一。一切都证明可控核裂变开始自动进行……

“自杀小组”三个年轻人手持液态镉灌注设备,屏息静气,严阵以待。罗穆尔掌握的那根镉棒也不例外,随时准备置回“锅炉”中去……

在场的科学家们和佩里将军都屏住呼吸,一声不吱地注视着各类监测仪器。能听见几十颗心脏的怦怦跳动。

但是,什么意外都没有发生。

时间一分一秒地过去。奥姆霍斯博士抬腕瞅瞅手表,嗬!地球上第一次人工控制下的链式反应已经足足进行了二十八分钟……他满面笑容地向佩里伸出右手:“请接受我的祝贺,将军,因为你又‘对’了!”

“也请接受我的祝贺!”佩里右手与博士相握,左手递过一瓶白兰地来,咧开胡子拉碴的大嘴笑道:“不过,祝贺也好,感激也好,都得摆在战争胜利之后了。现在,说什么都为时过早。”

将军打了个响指。一个年轻人立刻走上前来,像变戏法似的捧出一摞纸杯,给每人分发一只,倾入琥珀色的酒汁。然后,将军走到每个人面前,握手,碰杯。网球场中荡漾着低沉的笑语喧哗,漂浮着酒香……

每位在场者都在酒瓶的标签上签名。佩里将军大声说:“它将要被送进博物馆,作为人类跨人原子时代的见证!”

“真为你高兴!”丁洁琼一直在认真倾听。现在,她说:“祝贺你,奥姆。”

“也祝贺你,琼,只有我知道你在此中的功劳。”

“是吗?”女科学家笑笑。

“关于锅炉高度实际临界体积的计算表,是你给我的。”

“开始出数据了吧?”

“是的,源源不断!”

“当量测定怎样?”

“用可控反应,一克铀所产生的能量相当于三吨优质煤,或二百千克航空汽油……”

“不可控反应呢?”

“用以制造原子弹,每克铀的当量相当于二十吨梯恩梯。”

“很可观,可惜还远不及爱因斯坦的预言。”丁洁琼说着,起身向屋角酒柜走去:“你知道,根据他的公式,一克物质内部的核能释放出来,可以把一百万吨重的东西往上推举六英里。”

玻璃柜中摆着几十瓶各种各样的酒。丁洁琼取出其中的几瓶,摆上银制调酒器、方冰块、柠檬汁、橙汁、绵白糖、牛奶、橘皮等等一大堆东西,还有两只精美的高脚水晶杯。从背后看去,她的动作小心翼翼,显然是在斟酒和调配。一会儿,她笑盈盈回过身来,双手擎着两只高脚杯,将其中一杯递给奥姆。水晶杯中的酒液分成三层:下层是接近无色透明的淡绿,中层橙色,上层深红,浸着一枚穿牙签的红樱桃,漂浮着两三片白中透黄的花瓣,插着吸管……

“琼,你什么时候学会了做鸡尾酒的?”奥姆也站起来,“我竟从来不知道。”

“女人总有自己的秘密。”

丁洁琼其实更想当个家庭主妇,或至少同时是个家庭主妇。她经常想象跟冠兰结婚之后,为两人的生日,为孩子满月和周岁,为亲友的来访,为任何想得到的原因,每年举行几次家宴或野宴,用她亲手制作的美食佳肴和也是她亲手调配的各式鸡尾酒款待宾客……

“我再说一遍,”丁洁琼与奥姆碰杯,“奥姆,祝贺你。”

“谢谢,琼!”奥姆小口饮酒,细心品咂,赞不绝口,“滋味非常醇美,非常别致,比我们在‘锅炉’旁喝的酒味道好多了。”

“那是一瓶什么酒?”

“基安提尼。”

“岂可同日而语!”丁洁琼笑起来,指指晶莹剔透的酒杯,“喏,上面是‘丁氏’,中间是‘马丁尼’,下层是‘曼哈顿’。”

“曼哈顿?”奥姆对这个字眼反应敏锐。

“对。用威士忌调配的鸡尾酒叫‘曼哈顿’——我特意用这种酒来表示对你和你们伟大事业的祝贺。”

“谢谢,琼!”奥姆听着,深受感动。

“‘丁氏’呢,你发明的吧?”

“对!我用窖藏了半个世纪的上科西嘉利勒鲁斯红酒调配的——在中国,红色象征着吉利。”

“很昂贵吧?”奥姆睁大眼睛。

“一瓶酒用掉我半个月薪金呢!关键还不在于钱,而在于我三天前跑遍了圣弗兰西斯科所有的大商场才买到。”

“平时你可是滴酒不沾的呀,琼。”

“不,我往往独自饮酒,就像我喜欢独自跳舞一样——不过,买这么贵重的酒不是为我,而是为你,奥姆。”

“三天前你就知道我会来?”

“是的,我知道你们会成功。知道你会来向我报喜。还知道——”丁洁琼思忖着,沉默下来。过了一会儿,她双臂交抱在胸前,往后靠去,使自己坐得更舒服一些:“告诉我,奥姆,成功之后呢?”

“成功之后……”

“对,‘原子锅炉’运转成功之后?”

“琼,你,你的意思——”

“我是问,”女科学家直视奥姆,“是否发生了自动‘停机’现象。”

“琼,怎么,你,”奥姆神情错愕,“你怎么猜到的?”

“不用猜,这种情况肯定要发生。”

“确实,确实……”奥姆喃喃道。事实上,他正是为此而来,为“原子锅炉”自动停止运转的难题专程赶来的。但他没有料到会被琼“点破”这一点。他怔怔然望着琼。刚才不是谈到一克铀在可控反应和不可控反应中的“当量”吗?琼早就无数次向他谈过这个问题,其计算结果与从“锅炉”运转测定的数据一致。奥姆还知道琼很早就开始从理论上研究“锅炉”和加速器;现在,这两样设备都已经制造出来并分别在芝加哥和伯克利进入了工作状态,直接服务于“曼哈顿工程”。其中,“锅炉”的原理、构造、球状外形和临界体积都跟琼的预言相符。实验还证明了琼的一个观点:只要那只“球”接近临界体积,则石墨微孔中残存的空气便不足以使反应中止。此外,继“正比计数管”之后,琼又创制了灵敏度极高的检测仪器“火花室”;所有这些“丁氏”仪器广泛而大量地运用在“锅炉”安装、启动和运转的全过程中,发挥着巨大作用。但是,奇怪,似乎没有一个在场者意识到并谈起这一点……

奥姆觉得,美国对琼并不公正。不错,琼博得过许多倾慕和赞叹;但那与其说是因为她的天赋和贡献,还不如说是由于她的风姿绰约。而不让她上讲坛,不让她升任正教授,不让供职于伯克利加州大学的她参与一直在伯克利加州大学进行的与原子弹相关的试验项目,却又不是因为她的风姿绰约,而是由于她的……种族、性别和国籍。

对,就是这么一回事!自一八八二年五月美国国会通过第一部排华法案,半个世纪以来美国一直在移民和入籍方面歧视和排斥华人。美国为“曼哈顿工程”动员了十五万名科学家和工程师,却偏偏容不下一位最为出类拔萃的中国女性……

对女性的歧视似乎已成人类痼疾,哪怕是对非常杰出的女性也不例外。居里夫人曾两次获得诺贝尔奖,却至死没能入选法兰西科学院院士。一九一一年的院士大会主席公然宣称:“把科学院的大门敞开,让所有的人进来,但妇女除外!”类似的命运还以不同形式落在从柯瓦列夫斯卡娅到迈特纳等许许多多优秀女科学家身上。这一点从十九世纪至今没有变化。奥姆觉得,这种阴影其实一直笼罩着琼,只是现在更加浓重……

“奥姆。”琼的声音很轻。

“哦哦。”奥姆懵懵懂懂。

“天色很晚了。”丁洁琼提醒。

“是的,是的!”奥姆仿佛从遐想中清醒过来。

“我本来想请你一道吃饭,但考虑到你的随员一直在车上……”

“我的随员?”

“外面停着两辆劳斯莱斯。”

“哦哦,对对!”奥姆仓促看看手表,“怎么样,琼,咱们一起出去找家中国餐馆……”

“不。你们去吧。我想单独待着。”

“可是……”

“可是原子锅炉自动‘停机’问题还没解决。”

“是的,”奥姆眼巴巴望着琼,“是这样的。”

“那就先解决这个问题吧。”女科学家直视奥姆,“芝加哥的人们怎么看这个问题?”

“有一百种说法,一百种解释,七嘴八舌,莫衷一是。”奥姆仰望着天花板,“当然,终归能解决的。不过,可能要动员几十位科学家,做几百次实验;可能要走许多弯路,多花几十上百万美元;特别是估计需要半年以上时间——大批人马上阵是小事,大把花钱也是小事,但耽搁了‘工程’,延长了战争,多死几万十几万美国士兵,却是大事!”

女科学家依然凝视着对方。

“琼,你猜到了我的来意,甚至预先知道我要来——这说明你已经掌握了解决问题的方法和手段。”

“是这样的。”丁洁琼点头。

“我知道你遭逢了太多的不公正……”

“也有很多公正。”丁洁琼淡然一笑。

“不管怎么样,琼,为了打贏战争,今天,希望你帮助我们,帮助美国。”

“我会的,奥姆。”

“琼,亲爱的琼,”奥姆兴奋起来,“动身之前我就对他们说了,你能解决这个难题!”

“你是整个北美最了解我的人嘛。”女科学家又笑了笑,“这个问题我早就觉察到了,也早就研究过并解决了。我称之为原子锅炉的‘窒息效应’,还写了一篇论文,已经在书房里搁了一年多。”

“室息……效应?”

“打个比方吧……用薄胶皮袋套住一只哺乳动物的头部,会有什么后果?”

“时间长了,它会……对,窒息。”

“所谓‘窒息’,其机理是什么?”

“是因为二氧化碳……”

“这二氧化碳从哪儿来的?”

“是动物通过呼吸自行产生的——”奥姆一拍脑袋,恍然大悟。

“镭在蜕变过程中会释放氡。那么,铀和其他放射性元素是否会有类似现象?这类气体积累多了,会发生什么?”

“它们会吸收中子,致使反应停止……”奥姆喊出声来,“对,就发生了‘窒息’!”

“懂了‘窒息’机理,也就有了消除‘室息’的方法。所有这些,都在我那篇论文中。不过,奥姆,”丁洁琼往后靠去,口气和神态都不慌不忙,“除非亚伦·佩里本人出面,谁也不能看到这篇论文,更不能带走。”

“为什么?”

“请原谅,你好像忘了战时保密规定。”丁洁琼的双腿笔直而修长。现在,她将左腿叠放在右腿上,双手压着左膝,抿抿嘴,轻声道:“我没看过英国电影《疏忽》。但我知道哪些事不能‘疏忽’。”

“最亲爱的琼,”奥姆几乎要伸展双臂拥抱女科学家了,但又不敢造次。他在琼面前站定,两眼含着泪水,“快,换上衣服,咱们一起去!”

“不,奥姆。我说了,我想单独待着。”琼举目看看壁钟,“哟,都午夜了!我想做点宵夜,咱们一起吃,但又想到你那些随行人员……不然,请他们进来一起吃吧?”

“什么也不吃,咱们马上去找佩里将军!”

“这么晚了,飞芝加哥?”丁洁琼抬头瞅瞅。落地大窗外,夜色如墨。

“不,佩里将军就在外面……”

“外面?”

“你的花园外面,后头那辆劳斯莱斯!”