愛因斯坦 - 西拉德信件

《愛因斯坦 - 西拉德信件》（Einstein—Szilard letter）是 1939 年 8 月 2 日一封由物理學家利奧・西拉德主筆、阿爾伯特・愛因斯坦簽署，並寄給時任美國總統富蘭克林・羅斯福的信件。這封信件還得到匈牙利同儕愛德華・泰勒及尤金・維格納的建議。信件當中警告德國可能發展核武器，並建議美國啟動自主核計畫。羅斯福在收到信件後採取行動，促成曼哈頓計劃，讓美國研製出第一批原子彈，並最終用於轟炸日本廣島及長崎。

背景

1939 年 1 月 6 日，《》刊登德國物理學家奧托・哈恩及弗裡茨・施特拉斯曼觀測到鈾產生核裂變反應的，並經 2 月 11 日由瑞典物理學家莉澤・邁特納刊登在《自然》上的研究結果所確認，震撼物理學界。此時，正逢第五屆華盛頓理論物理學會議（Washington Conference on Theoretical Physics）於當年 1 月 26 日開幕，丹麥物理學家尼爾斯・玻爾將訊息帶到美國；哥倫比亞大學的恩里科・費米及約翰・鄧寧等實驗物理學家迅速證實這一發現。

匈牙利物理學家利奧・西拉德認為由中子引發之重原子核分裂可能產生核連鎖反應，產生發電或原子炸彈所需的大量能量。他早在 1933 年旅居倫敦之時，就從前一年歐內斯特・盧瑟福及其團隊嘗試用質子分裂鋰卻不甚樂觀的實驗結果得到靈感並申請專利。不過，他還尚難以富含中子的輕原子引發核連鎖反應 —— 理論上，若中子引發的單一核連鎖反應能夠產生多於一個中子，那麼就可以持續不斷，造成數量呈指數級增加的連鎖反應。

西拉德與費米合作，在哥倫比亞大學用天然鈾建造了核反應堆；當時，哥大物理學系由領導。學界就鈾的核分裂反應究竟是由佔天然鈾比例不到百分之一的鈾 - 235，還是費米堅持認為的鈾 - 238 同位素所引發尚存有爭議。西拉德及費米展開一系列實驗並得出結論：只要找到適當的中子減速劑，就能引發天然鈾的核分裂反應。他們亦發現，氫原子在水中雖然可以讓中子減速，但也常常直接捕獲中子，於是西拉德建議改以碳為中子減速劑。西拉德認為，只要收集到大量的鈾及碳等足夠素材建造反應爐便可以成功。

與此同時，西拉德擔憂德國人也可能進行類似的實驗 —— 甫於 1939 年間發表有關原子能開發的重要論文。由於比屬剛果蘊含豐富鈾礦，西拉德與他的匈牙利同儕尤金・維格納經過討論，決定先通知比利時人。維格納認為與比利時王室成員相識的阿爾伯特・愛因斯坦是適當人選；西拉德也很瞭解愛因斯坦，他們曾於 1920 年代間共同研發。

過程

2.1 起草

1939 年 7 月 12 日，西拉德及維格納自紐約州薩弗克郡驅車前往愛因斯坦位於長島的住處。兩人向愛因斯坦解釋有關原子彈的概念，愛因斯坦回覆道：「我根本沒想過（Daran habe ich gar nicht gedacht）」。西拉德以德語口授預定向傳達的信件內容，維格納將其寫下，然後愛因斯坦同意並簽署。應維格納的建議，他們又寫了一封信給美國國務院，說明自身之行為及動機，並給予國務院兩週時間回應或批評。

就爭取政府對鈾研究支援的問題，西拉德又一好友、奧地利經濟學家建議接觸能與時任美國總統富蘭克林・羅斯福牽上線的美國經濟學家亞歷山大・薩赫斯。薩克斯說他早已與羅斯福商討過有關問題，只是費米及佩格拉姆先前才報告稱製造原子彈之前景渺茫。薩克斯仍然同意為西拉德轉交信件，不過他建議找一位聲望更高的人來做代表；西拉德認為愛因斯坦正是顯而易見的人選。於是兩人起草了一封充滿拼寫錯誤的信，並寄給愛因斯坦。

8 月 2 日，西拉德再度前往長島；因維格納有事在身，他只能請另一位匈牙利物理學家同儕愛德華・泰勒代駕。愛因斯坦拿到草稿以後先用德語口授信件內容，待西拉德回到哥倫比亞大學再以英語口授與繫上一名速記員珍妮特・科茨沃斯（Janet Coatesworth）記錄。此後她回憶道，當西拉德提到「威力極大的炸彈」之時，她「確信自己正在為瘋子工作（was sure she was working for a nut）」；即使信件以「阿爾伯特・愛因斯坦敬上（Yours very truly, Albert Einstein）」作結，也絲毫沒有讓這一印象好轉。該信隨後與另一封詳細解釋信件一同交給愛因斯坦檢閱並簽署。

這封寫於 8 月 2 日、寄給羅斯福總統的信件稱：

其中又特別就德國提出警告：

信件撰寫之時，核分裂連鎖反應原預計會耗用數公噸的素材。七個月後，英國突破性研究弗裡施 - 佩爾斯備忘錄將反應預估臨界質量降低至 10 公斤以下，令空運炸彈成為理論上可行之事。

2.2 遞交

西拉德在 8 月 9 日收到愛因斯坦簽署後寄回的信件。8 月 15 日，他將長、短兩份信件連同自己寫的另一封信寄給薩克斯。薩克斯向白宮工作人員預約晉見羅斯福總統，但在他見到總統以前，德國於 9 月 1 日入侵波蘭，宣告第二次世界大戰全面爆發，羅斯福政府陷入戰爭泥沼，於是薩克斯便延遲晉見至 10 月份羅斯福能認真看待信件的時候。10 月 11 日，薩克斯同羅斯福、其秘書陸軍準將與基斯・F・亞當森（Keith F. Adamson）陸軍中校及吉爾伯特・C・胡佛（Gilbert C. Hoover）海軍中校等兩位軍械專家會面；羅斯福總結會面結果道：「亞歷克斯（指薩克斯），你的目標就是不要讓納粹炸翻我們。（Alex, what you are after is to see that the Nazis don't blow us up.）」

羅斯福隨後回覆信件感謝愛因斯坦，並通知他稱：

此後愛因斯坦還曾於 1940 年 3 月 7 日及 4 月 25 日兩次致信羅斯福，建議展開原子能研究。西拉德為愛因斯坦草擬的第四封信原欲敦促羅斯福與西拉德會面討論原子能政策，不過這封於 1945 年 3 月 25 日寫就的信沒能在當年 4 月 12 日羅斯福逝世以前寄達。

影響

羅斯福認為必須就信件所提之事採取行動，於是授權成立鈾顧問委員會；鈾顧問委員會以國家標準局局長萊曼・布里格斯為主席、亞當森及胡佛等人為委員，1939 年 10 月 21 日召開第一次會議，與會者還包括國家標準局的佛瑞德・L・莫勒（Fred L. Mohler）、華盛頓卡內基研究所的理查・B・羅伯特斯（Richard B. Roberts）、西拉德、泰勒及維格納等人。亞當森懷疑原子彈製造之可行性，不過依然同意撥款 6,000 美元（約美元）用於採購西拉德與費米等人實驗所需的鈾及石墨。

鈾顧問委員會成為美國政府投入研發原子彈之濫觴，不過委員會並未大力研發武器，而其職能日後亦依序由國防研究委員會（1940 年成立）及科學研究及開發辦公室（1941 年成立）繼承。直到英國方面陸續出臺弗裡施 - 佩爾斯備忘錄及莫德報告，羅斯福才於 1942 年 1 月決定授權展開全面研發。1942 年 6 月以降，美國核分裂反應相關研究工作由陸軍工程兵團管轄的曼哈頓區 —— 即主導原子彈全面研發的曼哈頓計劃 —— 接手。

愛因斯坦並未參與曼哈頓計畫。陸軍及萬尼瓦爾・布什於 1940 年 7 月拒絕給愛因斯坦發放工作許可，表示他的和平主義傾向及名人地位構成安全風險。愛因斯坦曾在戰間於擔任顧問，不過他對原子彈研發進展一無所知，也無力影響任何使用原子彈的決定。據萊納斯・鮑林稱，愛因斯坦後悔簽署這一導致原子彈研製及投入戰爭使用之信件，並表示他只能以納粹德國首先研製出原子彈可能造成更大危險為由合理衡量這一決定。1947 年，愛因斯坦告訴《新聞週刊》：「若當初明白德國人沒有辦法成功研發原子彈，我就什麼都不會做。（had I known that the Germans would not succeed in developing an atomic bomb, I would have done nothing.）」