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一位物理学家的核武之路:从氢弹功臣到控核斗士

科普小知识 2022-03-17 18:04:01
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理查德·加文是一位物理学家和发明家,他曾向美国总统、国际商用机器公司和秘密机构提供建议。他的贡献太大了。他的影子几乎隐藏在一切的背后。

资料来源:ANAND KAMALAKAR

1953年8月,氢弹试验成功。作为一名物理学家和发明家,理查德·劳伦斯·加尔文的一生可以用下面的话来概括:当他年轻的时候,他解决了氢弹的技术问题,是氢弹出现的伟大贡献者;然后,在接下来的60年里,他转向协助*控制氢弹。

每次提到他,人们都会想起他的导师恩利克·费密60年前对他的评价:他是我一生中见过的唯一真正的天才。

加尔文也是美国*的高级顾问。自从艾森豪威尔*以来,他一直在科技领域为*提供咨询。加尔文有一个著名的自嘲笑话:在法国大革命期间,一个贵族被送上断头台,但是铡草机没有倒下。刽子手说,“这是上帝的旨意”。第二个被*的贵族不是因为上帝的意志而死的。当加尔文自己*时,他抬头看着已经很长时间没有倒下的切草机,说道,“我发现了问题所在”——尽管这可能意味着死亡。

加尔文是一个喜欢思考和解决问题的人。他的职业生涯是丰富多彩的:他是粒子物理学的创始人之一,拥有41年的科技行业工作经验和47项专利发明,也是一名高级顾问,已经为*咨询了60年。

他在许多领域做出了杰出贡献:2011年,他对时任美国能源部长朱棣文的建议在处理福岛核事故中发挥了作用;2010年,他帮助填补了英国石油公司钻井泄漏的原油。1981年,他开创了IBM电脑触摸屏手势识别系统。1969年,他发明了具有良好膨胀力的电缆,用于固定海上石油钻井平台。自1968年以来,他还为医疗保健领域的数据处理提供咨询。

前参议院外交关系委员会首席科学家彼得·齐默曼说:“他的贡献实在是太多了。他的影子几乎隐藏在一切背后。”Garwin还是国家研究委员会、国家工程学院和国家医学研究所的成员,世界上只有13个。

这些领域之间没有联系,一个单一的情报无法贯穿所有领域。齐默曼说,加尔文总是能够帮助解决问题,并且值得信任。如果在解决了当前的问题后还有新的问题,他仍然可以处理好一切。

精密设计

加尔文1928年出生于俄亥俄州的克利夫兰。他只花了三年时间就从凯斯西储大学毕业,然后帮父亲处理设备维修业务,并娶了一个当地女孩。1947年,加文在导师费米的指导下来到芝加哥大学研究核辐射衰变,并于1949年获得博士学位。

加尔文后来在芝加哥定居,成为一名讲师,并开始利用1950年的暑假在新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯提供咨询服务。1951年夏天,爱德华·泰勒(氢弹之父),他也在芝加哥大学工作并在洛斯阿拉莫斯提供咨询服务,找到了加尔文。

泰勒告诉加尔文,他和洛斯阿拉莫斯的物理学家斯坦尼斯瓦夫·乌兰姆相信原子的爆炸会引发氢的爆炸,但是这个理论需要被证明。在考虑了所有的条件后,Garwin认为与其努力思考,不如设计一个真正的爆炸来测试它。实验证明,氢弹的威力是原子弹的1000倍,原子弹能瞬间将太平洋一个小岛的三分之二夷为平地。泰勒说这个实验非常成功,几乎和预先设计的一模一样。

当时,粒子物理学正在蓬勃发展,但加文认为这是不可接受的,因为冗余的人员,庞大的设备和长时间的测试。因此,他于1952年加入了IBM沃森科学实验室。在那里,他的研究范围从材料在极端寒冷条件下的性能到计算机视觉控制,再到可以保护笔记本电脑或其他智能设备在着陆时免受损坏的小型加速度计。

1957年,他花了4天时间和利昂·莱德曼一起构思并指导了一个μ介子的放射性衰变实验,这个实验对当代粒子物理学产生了巨大的影响。

在加入IBM时,工程师杰罗姆·威斯纳(肯尼迪总统的科学顾问)邀请他加入新成立的总统科学咨询委员会(PSAC)。嘉文为PSAC提供了为期8年的两次咨询服务。在此期间,他还领导了委员会的一些项目,特别是评估美国面临的弹道导弹和军用飞机的威胁。他为全球定位系统、无人机和电子战的研究奠定了基础。

后来,他加入了一个名为JASON的秘密*咨询小组。在那段时间里,加尔文经常参与敏感的“灰色项目”,这些项目既没有得到国会的同行审查,也没有受到国会的监督,这使得像他这样的独立科学家的建议变得更加重要。

自20世纪60年代初以来,加尔文一直致力于各种间谍卫星的研究。其中一些卫星使用电荷耦合器来存储图像,并以视频格式传输信息。Garwin认为有必要提高这些间谍卫星对光的敏感度。其他卫星,如Poppy系列和Garwin,也帮助*提高其性能。加尔文为*情报局和国家侦察局做出了巨大贡献。为了表彰他的成就,美国*情报局授予他琼斯文学奖,而国家侦察局则宣称加尔文是国家侦察领域的10位创始人之一。

军备控制

Garwin最关注的是军备控制,即氢弹出现后的影响。自1958年以来,他以各种方式帮助制定了核试验禁令。他成功说服肯尼迪总统为部署在欧洲的核武器安装了一个名为“核武器安全装置许可系统”的控制系统。从那时起,核武器不会在未经授权的情况下引爆。

尽管加尔文呼吁控制核武器,但他没有呼吁“无核化”。他反对核扩散和任何无核国家拥有核武器。目前,美国有5000枚核弹头,全世界约有17000枚核弹头。Garwin认为必须立即削减一些核弹头,将来还要削减更多。因为核弹头的数量超过了目标数量,所以实际上只需要几百枚来“应对任何可能的威胁”

自1992年以来,加文在每一期《杰森报告》中都报道了美国核武库中核弹头的储存情况。最著名的是,他在1995年的报告中提到,“核武器是一种可靠的威慑力量,其效果不需要实际试验”,因此美国应该签署《全面禁止核试验条约》。

Garwin也在另一个军备控制的战场上战斗,导弹防御系统。自从1968年他和汉斯·贝特在《科学美国人》上发表了一篇分析导弹防御系统优缺点的文章以来,他一直围绕着导弹防御系统,不断地分析其优缺点并测试其实际功效。

1998年,他协助时任国防部长拉姆斯菲尔德完成了拉姆斯菲尔德报告,这是一份关于美国面临的来自“无赖国家”的导弹威胁的报告。该报告后来被导弹防御系统的支持者引用为需要建立导弹防御系统的证据。

目前,加温对美国国家科学院2012年年度报告中关于导弹防御的部分不满意。该报告强调了美国对新雷达的需求,加温认为这些雷达无法有效区分来袭导弹。他说:“如果你迫切需要建立一个导弹防御系统,那么你可以建立一个,但不要在它上面投入太多的资源,因为它真的不值得努力。”

美中不足之处

如果加尔文的工作有任何缺点,那可能是他有时忽略了现实中的限制。例如,为了便于拦截来袭的弹道导弹,他建议美国将导弹尽可能靠近潜在的敌对国家,这可能是不可能的,因为它侵犯了邻国的利益。

嘉文今年85岁了,他有时会在IBM的名誉办公室坐一会儿。他离开了有55年历史的房子,和妻子一起搬到了一*代公寓。每天午餐时,他的妻子经常切一些新鲜的菠萝片作为甜点。

Garwin说他可以放下一切去追求他的兴趣或者回到科学工作。他说:“考虑到我目前的身体状况,恐怕我很难对科学事业做出任何贡献。但如果我还能做些什么,我会毫不犹豫地为之奋斗,就像我一生都在做的那样。”

也许这是他能够制造出氢弹的另一个原因:永远不要说不,永远不要放弃。从斯坦福线性加速器中心国家加速器实验室退休的加温的老朋友和同事西德尼·德雷利说,政治因素在解决导弹防御问题中发挥着重要作用。他已经放弃了说服*的努力,但加尔文不会逃避,并将继续坚守自己的立场。

德克萨斯大学的威廉·普雷斯,现任总统科学技术顾问委员会的成员,说每当他想逃跑的时候,他都会听到加尔文的声音:“因为像我这样的人的努力,世界上本来不存在的东西可以存在。”(段鑫)

《中国科学日报》(第三版国际版,2013年7月30日)