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《科学外史》两部新作上市,带你一本正经聊科学趣闻

2024-03-20 19:53 来源:南方网 郭昊奇

  近日,中信出版集团出版新书《科学外史》IV、V,带你一本正经聊科学趣闻。在阅读中跟随作者的思想奔腾跳跃,你会发现:科学其实离我们并没有那么遥远!

  在书中,那些耳熟能详的科学大神也有着普通人的面孔,那些蒙着神秘面纱的重要科学事件,也完全不是我们想象的那样。赫赫有名的物理学家牛顿、霍金,数学家、哲学家莱布尼茨,天文学家、科幻作家卡尔•萨根悉数登场。从神奇的古代穿越到科幻世界,再到原子弹研发泄密,为什么我们找不到外星人,科幻照进现实,成为科学的一部分……

  《科学外史》最初是江晓原为法国科学杂志《新发现》(SCIENCE &VIE)中文版所撰写的“科学外史”专栏,始于2006年7月。每月1篇,每篇3页2700 字(早期为每篇2页2000字)。最初的撰写工作一直持续到2021年12月,中方与法方的合作结束,《新发现》中文版停刊。从2022年1月起,“科学外史”专栏移至《第一财经日报》,名称改为“科学外史Ⅱ”,仍是每月1篇,每篇2700字。这个专栏至今已17 年,仍在持续写作中。

  作者简介

  江晓原 上海交通大学讲席教授,博士生导师。曾任上海交通大学人文学院首任院长、中国科学技术史学会副理事长。1982年毕业于南京大学天文系天体物理专业,1988年毕业于中国科学院,中国第一个天文学史专业博士。1999年春调入上海交通大学,创建中国第一个科学史系。

  内容试读

  原子弹泄密案与科幻黄金时代

  大约在2010年前后,我和穆蕴秋博士一起研究过若干个科学史案例,都是科幻成为当时科学活动一部分的个案,这些研究论文陆续发表在各种学术杂志上,后来集中收入了我和她合著的《新科学史·科幻研究》一书中。从时间上看,进入20世纪之后,这样的个案就逐渐少见了,但与之异曲同工的故事仍会发生。

  曼哈顿工程泄密了?

  1944年2月,美国科幻杂志《惊奇科幻》(Astounding Science Fiction)上发表了一篇科幻小说《生死界线》(Deadline),作者是卡特米尔(Cleve Cartmill)。小说的故事是两个集团Sixa(隐喻轴心国)和Seilla(隐喻同盟国)的全球战争(隐喻当时正如火如荼的第二次世界大战),其中出现了一种“终极武器”——使用元素铀的超级炸弹。小说中一位间谍潜入敌方,拆除了这颗原子弹。

  以科幻文学的标准来看,《生死界线》是一篇“低劣的小说”,但小说出版一个月之后,负责国家安全调查的特工赖利(Arthur E. Riley)就上《惊奇科幻》杂志编辑部查案了!因为小说被认为有严重的泄密嫌疑。

  这篇“低劣的小说”为什么有泄密嫌疑?我们梳理一下时间线就能明白:

  1938年12月,德国一个实验室实现了核裂变,

  1939年,美国科学家也在实验室证实了核裂变,

  1939年8月、1940年3月,爱因斯坦两次给罗斯福总统写信,提出纳粹德国正在研制原子弹的警告,

  1941年,曼哈顿工程启动,美国决定抢在纳粹德国之前造出原子弹,

  1943年8月,《惊奇科幻》杂志主编坎贝尔(John W. Campbell)在写给卡特米尔的信中,建议他写后来取名《生死界线》的小说,

  1944年2月,《惊奇科幻》杂志发表了小说《生死界线》,

  1944年3月8日,特工赖利上门调查《惊奇科幻》杂志主编坎贝尔,

  1945年8月6日,第一颗原子弹于日本广岛投放爆炸。

  特工赖利上门查案之前要是做了功课,应该也整理过类似的时间线(但他会缺少第5、8两项)。从这个时间线来看,怀疑小说的出版背后有泄密嫌疑,是完全合理的。而进一步的调查,更表明坎贝尔大有嫌疑。

  黄金时代的坎贝尔这样办杂志

  1943年8月,卡特米尔向坎贝尔兜售一篇关于幽灵船的幻想小说,但坎贝尔对此不感兴趣,他写信给卡特米尔,建议他另写一篇,信中竟有这样的内容:

  也许可以根据这种想法写一篇小说……我说的不是理论,而是事实:分离出的U-235数量足以进行初步的原子能研究,等等。他们用新的原子同位素分离法从普通铀矿石中提取出U-235,现有的U-235数以磅计。他们还没有把提取出来的U-235全部放到一起,或者还没有把大部分U-235放到一起……他们担心这种能量会产生无比猛烈的爆炸……连周围的物质都会爆炸……那就严重了。

  想想看,杂志编辑和作者,有这样讨论稿件的吗?这难道不是间谍们在交换从曼哈顿工程刺探来的情报吗?

  在卡特米尔后来根据坎贝尔的旨意写成的小说《生死界线》中,那颗原子弹用了16磅铀,而且有这样的细节描写:

  两个铸铁半球夹住橙色的镉合金部分。我看到雷管在一个镉合金的小罐子里,罐中有一个含有少量镭的铍暗盒,还有一个威力足以炸开镉壁的小型爆炸物。然后,如果我说错了,请纠正我,好吗?粉末状的氧化铀一起在中央腔内流动,镭将中子射入这堆铀中,接下来的反应就由U-235完成。

  当然这些描述并不完全准确,比如那颗在广岛爆炸的原子弹实际上用了140磅铀。但是无论如何,小说中的上述描写太像泄密了,这不能不引起国家安全特工的高度警惕。

  曼哈顿工程的保密程度,只要提到下面的事实就不难想象了:这个工程本来是由爱因斯坦两次致信罗斯福总统而催生的,可是爱因斯坦本人竟因为“政审”通不过而被排除在工程之外!直到原子弹顺利制造出来并在广岛、长崎成功爆炸之后很久,FBI仍在没完没了地审查爱因斯坦的“泄密”问题和间谍嫌疑(参见《新发现》杂志2011年第4期本专栏)。保密到了这种程度,也难怪特工赖利看到小说《生死界线》就风声鹤唳起来。

  但是坎贝尔却十分淡定,对自己的信件和刊发小说等情全都供认不讳。坎贝尔出身麻省理工学院,本来想当科学家,却阴差阳错成了科幻杂志主编。他成功地将自己变成那个时代美国科幻作家群体的中心人物,众多的科幻作家,包括许多被尊为大师的人物,都在事实上沦为坎贝尔的写手——上面所引他给卡特米尔的约稿信就是典型例证。所以坎贝尔被视为科幻黄金时代的缔造者。

  科幻还真是科学的一部分啊!

  坎贝尔成功地让特工们相信,他信件中和卡特米尔小说中关于原子弹的描述,纯属猜想的结果,只是“猜得太准”而已。非常奇妙的是,坎贝尔还让后世比如内瓦拉-李(Alec Nevala-Lee)这样的研究者相信,整个“泄密”过程和随后招来的调查,都是坎贝尔精心策划的结果。用今天的话来说,坎贝尔为了炒作自己当主编的杂志,连国家安全部门也敢玩弄于股掌之上,当真是太匪夷所思了。

  曼哈顿工程的保密,虽然连对爱因斯坦都不信任,其实在坎贝尔眼中纯属徒劳。战后他曾写道:“当时各大行业杂志出版公司都知道正在建设橡树岭的事,而且对其目的了如指掌。”这在一定程度上解释了坎贝尔为何敢将上述“猜想”视同儿戏。

  说起《惊奇科幻》杂志,当时也真有些不同凡响之处。坎贝尔发现,有大量《惊奇科幻》杂志是在橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory)附近药房里售出的,这当然非常有助于推论出“前沿科学家都爱看《惊奇科幻》杂志”这样的论断。而据说纳粹火箭计划的首脑冯·布劳恩(Wernher von Braun),也用假名和在瑞典的通讯地址购买过《惊奇科幻》杂志——要是布劳恩也买了载有小说《生死界线》的那一期,那坎贝尔即使没有泄密动机,至少也有了泄密效果了。

  虚惊一场的《惊奇科幻》杂志泄密案调查不久就结束了。后续发展再次出人意表:“国防研究委员会”认为坎贝尔的科学背景可以为国家所用,要他负责招募团队来帮助解决军舰声纳设备的操作手册问题。

  坎贝尔真的立刻开始招募人员从事这项工作。由于英美不少科幻小说作家本身就是从事前沿工作的科学家(至今仍是如此),所以坎贝尔招募的人员中有不少科幻作家。“大神”级的海因莱因很想加入,坎贝尔也有意招募他,但调令始终不下来(说不定也是“政审”问题?)。不过海因莱因圈子里的斯坦顿(L. Jerome Stanton),和坎贝尔从《惊奇科幻》发现的作者史密斯(George O. Smith)得到了招募。

  声纳组后来竟扩大到70余人,其中包括4位杂志主编。这个团队弄出了13份声纳手册,涉及潜艇、驱逐舰、猎潜舰等军舰上的各种声纳设备,也算是为盟国海军的反法西斯战争做出了一点直接贡献。坎贝尔原想借此机缘重温科学家的旧梦,但未能如愿,最终他辞去声纳组职务,继续去缔造科幻的黄金时代。

  南方网、粤学习记者 郭昊奇

编辑:朱绮琳   责任编辑:王萍   校对:陈学德
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