第一颗原子弹的研制与其他重大发明一样，是许多科学家共同劳动的结晶。1895年，德国科学家威廉·伦琴发现了阴电荷“爱克斯射线”。1902年，法国科学家比埃尔·居里和玛丽·居里夫妇发现放射性元素镭。1905年，科学巨人艾伯特·爱因斯坦发现关于物质和能是同一体的原理，英国物理学家欧内斯特·卢瑟福发现了放射性物体的活动规律，揭示了原子的“真面目”。科学上的这些重大发现为研制原子弹创造了有利条件。

特别引人注目的是，1938年3月，德国物理学家奥托·哈恩和弗里茨·斯特拉斯曼在柏林威廉皇帝研究所实验室里成功地进行了用中子轰击铀原子核的实验，终于出现了物理学界期待已久的裂变反应。1938年12月22日，哈恩把关于发现核裂变的报告寄到《自然科学》杂志。在此之前，他把实验情况写信告诉犹太女物理学家莉泽·迈特纳。1939年1月，迈特纳在哥本哈根实验证实，每裂变一个原子可以放出大约两亿电子伏的能量。如能把铀控制利用，在理论上其爆炸力会等于TNT炸药的二千万倍。1938年12月，意大利科学家恩里科·费米，因用中子的撞击产生新辐射物质的试验中发现了核裂变反应而获得诺贝尔奖金。1939年1月25日，在费米的指导下，美国哥伦比亚大学实验室用回旋加速器进行的铀裂变试验，证实了迈特纳的实验结果。

铀裂变的发现震惊了美国科学界。核物理学家早已了解原子的结构，并且知道原子裂变在理论上是可能的，现已成为事实。从原子核裂变中获得无比巨大能量的实验已获突破，哪一国能够首先把它转为实用，就有可能制造一种威力无比的新型炸弹。严重的危险是，裂变反应正好是在第二次世界大战的导火线已经点燃的时候试验成功的。那些亲身遭受希特勒的迫害而从欧洲移居美国的科学家，首先对原子能在军事上应用的可能性及其对世界政治力量对比的影响最为敏感。他们相信，希特勒正在研制原子弹;而且，有种种迹象证明已经远远走在前面。他们担心，如果纳粹德国首先拥有这种新型炸弹，希特勒就有可能统治世界或者毁灭世界。

1939年夏天，传闻德国科学家正在柏林秘密开会，讨论利用原子科学的成果制造新式武器。德国政府突然禁止从它占领下的捷克斯洛伐克运出铀矿，并且下令封锁一切有关铀的新闻。它正在进行一项秘密的“U工程”，由铀学会的科学家担任指导，直接对柏林的陆军武器部负责。移居美国的匈牙利物理学家利奥·西拉德等人获悉这些坏消息后非常担忧，生怕德国法西斯抢先造出原子弹来。他们开始讨论怎样促使美国政府注意德国可能研制成原子弹的问题。西拉德和刚逃到美国的意大利核物理学家恩里科·费米亲自到华盛顿奔走游说，向政府和军方报告关于核裂变的研究情况。然而，他们都遭到冷遇。军方代表认为现在制造原子弹是异想天开。国务院把他们称为“怪人”。于是，这批侨居美国的客人只得把希望寄托在名震一时的爱因斯坦身上。

爱因斯坦和奥本海默

1939年7月，西拉德到长岛拜访爱因斯坦，向他讲明了铀核裂变产生链式反应可能引起的严重后果。爱因斯坦马上表示愿意帮助西拉德，必要时情愿“伸出脖子冒个险”。九天之内，西拉德又拜访了罗斯福总统的好朋友和私人顾问、经济学家亚历山大·萨克斯。此人久已注视着原子能发展的可能性。他认为政府应该对原子能的发展给予积极的支持，直接向白宫提出建议是个好主意。8月2日，西拉德再到长岛，请爱因斯坦用德语口授给罗斯福总统的信，由爱德华·特勒①译成英语。这封信阐述了研制原子弹对美国安全的重要性，迫切要求美国抢在纳粹德国之前赶制出第一颗原子弹。爱因斯坦在信中写道：“先生：恩里科·费米和利奥·西拉德近来所从事的一些研究，使我认为铀在最近有可能被转变为新的重要的能源……。这一新的现象有可能导向炸弹的制造，可以想象一但不能肯定——一种新型的极端强大的炸弹会被制造出来。”

1939年10月11日，萨克斯在白宫椭圆形办公室把爱因斯坦的信念给罗斯福总统听。罗斯福举棋不定，认为此时政府干预，未免为时过早。等待罗斯福作出决断的萨克斯焦灼不安，夜不能眠。他绞尽脑汁，想用生动的方式来劝说罗斯福。次日，萨克斯到白宫和罗斯福总统共进早餐时，他讲了一个发人深省的历史故事，大意是当年美国发明家罗伯特·富尔顿发明汽船之后去见拿破仑，拿破仑说他的设计没有实用价值，因而错过了用汽船装备法国海军横渡英吉利海峡击败英国的机会。要是拿破仑采纳富尔顿制造汽船的建议，本来是可能获胜的。罗斯福总统为萨克斯的论证所打动，决定采纳爱因斯坦的建议，支持研究原子弹的工作，并下令成立一个铀顾问委员会。从此，这一问题引起了美国政府的注意。

1940年6月，华盛顿卡内基学会主席万尼瓦尔·布什博士说服罗斯福总统建立由国防部门、各大学、私营企业代表组成的国防研究委员会。原子弹的研制工作便在这个委员会的指导下进行。它通过与有关大学的实验室订立合同的办法，同时执行16项有关原子能的研究计划。

1941年6月，罗斯福调整了政府的研究规划，建立科学研究发展局。这是一个动员科学家参加发展武器的中央机构。布什任该局局长，有权批准或否决所有科研项目。1941年11月，布什决定将研制原子弹的工作划为科学研究发展局集中领导。在此之前，铀顾问委员会的注意力主要集中在如何分离浓缩铀235和如何产生裂变链式反应的课题上，研究工作分散在有关大学的实验里进行。

1941年12月，太平洋战争爆发，美国被迫卷入第二次世界大战。直到那时，美国政府才决定大量拨款，利用一切必要的资源，加快研制原子弹的步伐。布什等人认识到，要在战争期间将原子弹迅速付诸实用，分散在各大学的研制工作必须统一起来，从实验室研究阶段走向工程和生产阶段。为此，必须有一个更强有力的组织机构来处理这方面的问题。

① 1908年生于匈牙利,移居美国后,参加制造原子弹和氢弹

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