12月2日—這一天,人類開啟了核能之門
1939年1月初,波耳來美國參加研討會時帶來一個令人震驚的消息:德國人發現核分裂了。
原來他之前的學生弗里施(Otto Frisch)聖誕節去瑞典,造訪也是物理學家的阿姨邁特納(Lise Meitner),得知阿姨之前在德國的同事哈恩(Otto Hahn)用中子轟擊鈾原子核,但對結果不明所以,於是寫信來向邁特納請教。
邁特納和弗里施討論後,兩人一致認為這就是核分裂。而且邁特納進一步計算出,實驗中產生的能量和減少的質量,完全符合愛因斯坦的E=mc²公式。弗里施立刻將這一切告訴了波耳。
剛移居美國的匈牙利物理學家西拉德(Leo Szilard)聽到波耳帶來的警訊後,馬上覺得大事不妙!幾年前他就曾設想過核連鎖反應將會產生巨大能量,如今德國已經知道如何製造核分裂,倘若進一步發展出原子彈,後果將不堪設想。唯一之計只有先下手為強,用原子彈讓德國屈服。
西拉德趕緊找同在哥倫比亞大學的費米(Enrico Fermi),展開核連鎖反應實驗。費米來自義大利,妻子為猶太裔,因為擔心與納粹結盟的墨索里尼政府也會迫害猶太人,才剛搬來美國。正是費米率先於1934年用慢中子轟擊各種元素,才開啟了這類實驗,他也因此獲頒1938年的諾貝爾物理獎;但他當時誤以為鈾原子核吸收中子後變成超鈾元素,錯失了發現核分裂。如今由費米重啟實驗,應該最能事半功倍。
西拉德很快體悟到需要大量資源才會有成果,於是在8月時拉了愛因斯坦上書給羅斯福總統,敦請全力研發原子彈。

1941年12月日本偷襲珍珠港,美國正式展開「曼哈頓計畫」,由芝加哥大學的康普頓(Arthur Compton)負責研發。他深知首要之務是證明連鎖反應可以發生,並且是可以被控制的,而費米正是這項任務的最佳人選。
不過康普頓堅持在芝加哥進行實驗,他原本看中離市中心30公里遠的阿貢森林保護區,但整地工程卻因故被迫中止。費米建議芝加哥大學的美式足球場看台下有個閒置的壁球場,乾脆就在那裏搭建反應爐。康普頓原本擔心核反應的後果難以預料,但見費米信心滿滿,加上時間緊迫,還是同意了。
這座反應爐沒有用鋼筋水泥,而是由木材和嵌著鈾塊的石墨磚,一塊塊堆疊而成,因此取名為「芝加哥一號堆」(Chicago Pile-1)。它的外表看似簡陋,但一切都是費米的精心規劃。

1942年12月2日這一天,費米指揮團隊緩緩地從反應堆中抽出一根根鎘控制棒。少了鎘控制棒的阻擋,連鎖反應逐漸擴大,測量中子的儀器發出的聲音也越來越快、越來越密集。下午3點25分,偵測器的聲響已成了整片持續不斷的蜂鳴聲,費米檢視圖表,向大家宣布:「連鎖反應正在自我維持。」
實驗成功了!雖然輸出的功率大約只有0.5瓦特,但芝加哥一號堆已經證明了人類可以控制強大的核能。不過現場沒有人歡呼,也沒有掌聲,只有一種深沉的、敬畏的安靜。因為他們都知道,這不僅是一個科學勝利,也代表從此人類手中多了一把雙刃劍。

反應堆持續運轉4分半鐘後,費米中止了連鎖反應,大家用紙杯默默分享一瓶葡萄酒,做為慶祝。隨後康普頓以電話通知華府,說出了一個著名的暗號:
「那位義大利航海家已經登陸新大陸。」
這句話一語雙關,當年發現新大陸的哥倫布是義大利人,而今費米也是義大利人。只是核能這片新大陸雖有享用不盡的資源,卻也潛伏著讓人類滅絕的危機。

