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从奥本海默到曼哈顿计划，一书让孩子读懂现当代物理学史

看点 有一本书，在近半个世纪里通过了时间的检验，被一代代读者反复确认为这个领域中的头号经典，这就是集科技、军事、历史乃至于管理领域于一体的巨著《横空出世：核物理与原子弹的诞生》。在这套书中，不仅详细刻画了核物理学发展历程中的近百位科学巨匠群像，同时也将物理科学的历史娓娓道来，是青少年手头一本不可多得的经典权威书籍。

似乎每天都有人在不厌其烦地劝你多读书。

但作为一个每天都在和各种书打交道的人，我想说的是，这个世界上有很多书其实本没有看的必要。

它们中好一点的，会收集一些二手资料和观点加工成三手信息，而剩下的大部分则是在三手乃至于不知道转了多少次手的信息上陈陈相因，味同嚼蜡。

就像劝人不要吸二手烟那样，这样的书也是有害的，最起码它严重浪费时间……

所以在荐书的时候，我们非常看重“经典”这个标签，因为这才是人类真正有开拓性的智力果实，是“创造了知识的知识”“衍生了思想的思想”。

今天的这本新书，就属其中之一。

在面世的近半个世纪里，它通过了时间的检验，被一代代读者反复确认为这个领域中的头号经典，是一本科技、军事、历史乃至于管理领域都绕不开的巨著——《横空出世：核物理与原子弹的诞生》。

从科学家头脑中的一个构想，到研制成功再到投放，原子弹的发明是20世纪上半叶最为重要的历史事件，直到今天，我们仍能真切感受到它的威胁。

而这一切的起点，都可以归结到一个代号上——曼哈顿工程。

《横空出世》的作者基于大量曼哈顿工程的解密档案创作了出了这本厚达1184页的不朽经典。

书中从J. J. 汤姆孙发现电子，拉开人类对原子构成认识的帷幕讲起，刻画了物理学史上最群星闪耀的半个世纪发展历程，随之通过一战、二战展开了人类历史的大画卷，在这场军事竞赛的巅峰，以曼哈顿工程的成功而走向尾声。

但核时代的来临，也预示着人类历史一个新篇章的开始。

《横空出世》详细刻画了核物理学发展历程中的近百位科学巨匠群像，其中有超过40位诺贝尔奖得主。

首版时，仍有多位参与原子弹研发的诺贝尔奖得主健在，他们中的几乎所有人都对本书赞誉有加，有5位参与过原子弹研发的诺贝尔奖得主亲笔写下了推荐语。

而彼时尚在与美国冷战中的苏联，更是秘密出版了它的俄文版，分量可见一斑。

《横空出世》是迄今唯一包揽过美国三大图书奖普利策图书奖、美国国家图书奖、美国书评人协会奖的科普图书，历史上仅有三部非虚构作品有此殊荣。

直到近40年后的今天，仍屡屡位居美国亚马逊科学史、二战史图书分类榜榜首。

而在中国，《横空出世》入选了100位国内外院士、专家评选的“高山科学经典”图书。

在呼吁基础科学突破、打造掌握核心科技的高科技企业的当下，这本《横空出世》仍具有强大的现实价值。

抛开以上都不谈，这本书对核时代下的人类命运进行了深刻思考，生逢百年变局，这本书或许值得我们每个人都细细品味。

《横空出世》

一本功力非凡的科学史诗

要将半个多世纪，涉及物理学、世界史这等波澜壮阔的流动画面，以通俗而又不失专业水准，引人入胜而又不过于琐碎的方式呈现出来，绝不是一件简单的事。

平铺直叙的编年史方式太常见了，吸引不了多少人。过于专业的讲解又会让大多数门外汉望而生畏，毕竟没有多少人会对具体的技术细节感兴趣。如何能神形兼备、有血有肉、逻辑有序、线索分明，非有高超的叙事技巧不可。

《横空出世》的作者理查德·罗兹通过交替地切换场景，只用两个人就把整个故事串起来了，呈现出一幅首尾相连、交相呼应的画面。

理查德·罗兹

这两个人就是利奥·西拉德（Leo Szilard）和尼尔斯·玻尔（Niels Bohr），他们是罗兹这本书的双核。

仅就动员爱因斯坦给罗斯福总统上书一件事，西拉德就可以青史留名；仅以量子力学的奠基者身份，玻尔就能永载史册。但他们对历史的贡献远不止这些。

西拉德和玻尔都参加过曼哈顿工程，对原子弹的成功研制各自贡献了独特的力量。

西拉德是研制原子弹的科学家中率先反对使用原子弹的人之一， 二战后又不遗余力地倡导“帕格沃什科学和世界事务会议”运动。

西拉德（右）与爱因斯坦

玻尔早就预料到了原子弹可能会导致核军备竞赛，并天真地设想通过与苏联分享技术来达到世界和平。他试图影响世界各国领袖的做法非但没有成功，反而差点使自己身陷囹圄。

但在他身上体现的“开放”精神在“科学共和国”里生根发芽，产生了深远的影响。西拉德和玻尔的命运在某种程度上成为科学家积极入世、“知其不可而为之”的精神缩影。

《横空出世》一经出版就好评如潮，受到专业历史学家以及曾在洛斯阿拉莫斯工作过的科学家的推崇，被当成早期核武器史以及20 世纪上半叶现代物理学史的权威著作。

玻尔

这本书尽管篇幅长、跨度大、人物多、场景复杂，却引人入胜。罗兹清楚地表明了一些特定的天才的极端重要性。

为了能理解整个故事，作者对物理学的基本概念进行了清晰的解释。遇到道德冲突时，他只是客观地加以描述，并不给出自己的意见，而是把判断留给读者，不像一些道德说教家那样板起面孔训人。

任何对科学的社会影响感兴趣的读者，都会很快认识到这本书的重要性。

中国科学院自然科学史研究所研究员方在庆教授在为《横空出世》写下的导读中就提到：《横空出世》仍然是了解“‘曼哈顿工程’的标准前史和正史”，对想了解核武器悖论的人来说，它是一本必读的书。

从《横空出世》的第一页开始，你就被带入了一个国家命运悬而未决、人类前途岌岌可危的世界。

1945年7月16日，曼哈顿工程三位一体核试验，人类史上首次引爆核武器。

《横空出世》还深入探讨了原子时代的政治、社会和伦理层面。罗兹清醒地审视了科学家和决策者所面临的道德困境，以及他们应对由此带来的后果的努力。

无论对科学家战时的责任，还是释放这种毁灭性力量的道德影响，他都提出了发人深省的问题。

《横空出世》不仅仅是一本历史著作，更是对人类生存条件的深刻思考。它提醒我们一定要关注科学发现的巨大力量、道德责任以及人类塑造自身命运的持久能力。

对于任何想要深入了解20 世纪关键事件的人来说，它仍然是一本必读书。

《横空出世》中最特殊的一个人

造过原子弹，参与轰炸广岛，还得了诺贝尔奖

1945年8月6日8时16分02秒，保罗·蒂贝茨上校驾驶的B29轰炸机“伊诺拉·盖伊号”向广岛投下了原子弹“小男孩”。

核爆给广岛造成了毁灭性的打击。对广岛，以及随后对长崎的原子弹轰炸直接导致了日本宣布无条件投降，结束了二战。

广岛

但很多人未必知道的是，参与广岛原子弹轰炸任务的并非只有“伊诺拉·盖伊号”一架轰炸机。事实上，还有另两架B29，“大艺术家号”和“必要之恶号”。

其中“大艺术家号”不仅参加了轰炸广岛，也参加了轰炸长崎。

大艺术家号

除了常规的机组成员外，“大艺术家号”上还有三名物理学家，劳伦斯·H. 约翰斯顿，哈罗德·阿格纽以及路易斯·W. 阿尔瓦雷茨。

三人中最成就斐然的无疑是路易斯·W. 阿尔瓦雷茨，他不仅对曼哈顿工程有突出的贡献，后来还因为其他成就获得了诺贝尔物理学奖。

阿尔瓦雷茨在洛斯阿拉莫斯的证件照

事实上，在电影《奥本海默》中，也有阿尔瓦雷茨的身影：

在电影《奥本海默》中，阿尔瓦雷茨从理发店飞奔回实验室，把德国科学家实现核裂变的消息告诉奥本海默和劳伦斯。

在广岛的轰炸任务中，“大艺术家号”携带了阿尔瓦雷茨设计的一个降落伞量度计，这个可以通过无线电通讯的量度计能够检测核爆引发的冲击波的强度。它和“小男孩”一起在广岛上空被投下，用于测量原子弹的爆炸当量。

原子弹被投下后，正是阿尔瓦雷茨在“大艺术家号”上观察和记录了量度计检测到的信号，使美军得以精确地计算出实际爆炸的当量。

身穿防弹背心的阿尔瓦雷茨站在“大艺术家号”前，1945年，天宁岛。

阿尔瓦雷茨不仅参与了轰炸广岛，还在曼哈顿工程的多个项目中做出过关键性的贡献，最重要的一项是帮助解决了内爆原子弹的内爆透镜问题。

不同于“小男孩”，无论是轰炸长崎的原子弹“胖子”，还是在洛斯阿拉莫斯首次核试爆的装置“小玩意儿”，都是使用钚239，而并非铀235的内爆弹。

之所以使用钚，是因为使用较少的钚就能制造出一枚原子弹。而使用内爆弹的形式，是因为由于钚239的纯度问题，如果使用传统的——也就是“小男孩”的——“炮法”原子弹的形式，原子弹有可能会过早引爆，降低其威力。

内爆原子弹的引爆策略是用一个高爆球层爆炸产生冲击波，将几个亚临界状态的钚模块挤压到一起，达到临界状态，从而触发核爆。这就需要高爆球层的爆炸在时间和空间上非常精准，使冲击波能够将钚模块同时挤压到一起。

钚原子弹的构型（内爆原子弹的触发策略）

阿尔瓦雷茨设计发明了一种引爆同步程度达到微秒级的复合雷管（1微秒等于百万分之一秒），使一个个内爆透镜能够精准地被同时引爆。

除了在曼哈顿工程中的重要贡献外，阿尔瓦雷茨在二战期间还主导研发了三种重要的雷达系统。

二战结束后，阿尔瓦雷茨回到加州大学伯克利分校担任全职教授，致力于粒子物理学领域的研究。

20世纪50年代中后期，他对美国物理学家唐纳德·格拉泽新发明的气泡室做了一系列发展。借助他改进的氢气泡室，以及他为之开发的测量和海量数据分析方法，阿尔瓦雷茨和他的团队随后发现了很多当时未知的粒子。

1968年，他因为这些成就获得了诺贝尔物理学奖。

在他的一生中，阿尔瓦雷茨一向以思维活跃、想法多著称，并且很多想法远远领先于他所处的时代。

即使到了人生的暮年，阿尔瓦雷茨仍在用他充满想象力的头脑做出开创性的科学发现。

1980年，基于对地质学上K-Pg界线（白垩纪古近纪界线）地层中铱元素含量的分析，年近七旬的阿尔瓦雷茨和他的儿子、地质学家沃尔特·阿尔瓦雷茨提出了一项理论，指出恐龙灭绝是因为小行星撞击地球导致的。

之后，墨西哥的希克苏鲁伯陨石坑等各领域的发现为这一理论提供了强有力的支持，使这一理论被科学界广为接受。

阿尔瓦雷茨父子

在20世纪的诸多物理学大师中，阿尔瓦雷茨无疑是人生和科学经历最丰富的人之一。

既造过原子弹（而且有突出的贡献），又参与过轰炸广岛，还得过诺贝尔奖的经历，达成过这些成就的就只有他一人。

《横空出世》的格局之大，令人震惊

当然原子弹的研发是一项有大量科技精英参与的浩大工程，还有很多人做出了突出的贡献。

事实上，在参与曼哈顿工程的科学家中，有很多人都是诺贝尔奖得主或者在后来获得了诺贝尔奖。

既有中国读者熟悉的尼尔斯·玻尔、恩里科·费米、理查德·费曼等人，也有路易斯·W. 阿尔瓦雷茨、尤金·P. 维格纳、埃米利奥·塞格雷、格伦·T. 西博格、I. I. 拉比等在大众中不算“知名”的科学家。

作为曼哈顿工程中的关键人物和后来的诺贝尔奖得主，路易斯·W. 阿尔瓦雷茨在这本书英文版首版时仍然健在，他毫不吝啬地对这本书给出了最高的评价：

一部伟大的作品。罗兹先生做了极佳的工作，我不认为还有作品能超越它。

事实上，在这本书的英文版出版时，几乎所有仍然健在，参与过曼哈顿工程的诺奖得主都公开称赞了这本书。

I. I. 拉比

曼哈顿工程参与者

1944年诺贝尔物理学奖得主

《横空出世》拥有弥尔顿史诗般的价值。我还没有在其他地方看到过有人将整个故事以如此详尽的细节、如此通俗的语言讲述得如此优雅和精彩。

格伦·T. 西博格

曼哈顿工程参与者

1951年诺贝尔化学奖得主

罗兹先生在书中细致地呈现了化学家在原子弹研发中扮演的角色。在我看来，《横空出世》是迄今为止对曼哈顿工程最为全面的记述。

埃米利奥·塞格雷

曼哈顿工程参与者

1959年诺贝尔物理学奖得主

《横空出世》有如一部精彩的小说，我从书中了解到了很多以前不知道的东西。为了写作这部作品，罗兹先生显然做了认真且富有才智的准备工作。

尤金·P. 维格纳

曼哈顿工程参与者

1963年诺贝尔物理学奖得主

作者对核能研究和核弹研发相关的科学史，以及美国为这些领域做出贡献的一个个人物的深入了解给我留下了深刻的印象。

在学习科学看来，当按照专家的方式参与到实践活动中时，学生更有可能获得情景化的实践性知识。《一平米博物馆：搭建我的恐龙展》还原了博物馆搭建展览的过程，引导读者从策展人的视角出发，在制作的过程中了解科研人员的工作，学习科学知识和技能，并将博物馆的展品资源深度融合。这套折叠书具备创新性、互动性和趣味性，将科学和艺术进行了充分融合，对于培养读者的探究、设计能力具有很好的促进作用。

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即使是在所有经受住时间考验的非虚构图书佳作中，这本书的格局也大得令人震惊。

说这部作品格局大，是因为这本书并没有把视野局限在研发原子弹的曼哈顿工程上，而是将时间往前推了近半个世纪，从核物理这门科学的诞生和随后的发展讲起。

记述了近半个世纪里，在大的政治历史背景下（一战、法西斯主义的兴起、二战等等），这门科学的进步如何一点一点地孕育出人类历史上最具毁灭性的武器。

书中梳理了原子弹孕育过程中的重要科学人物和发现：

述及了近五十位诺贝尔奖获得者。杨振宁、李政道、钱学森等人的老师在书中均有出现：

这本书也受到众多赞誉：《发现》杂志将它评为“有史以来最伟大的科学图书”，美国国家安全研究中心推荐“必读图书”，西点军校现代战争研究所推荐图书，《财富》杂志“75本教会你从商所需一切的图书”，《华尔街日报》“有关发明的5佳图书”……

无论是对科学、历史、政治、军事、创新发明，还是项目管理感兴趣的读者，《横空出世》都不容错过。

当我们正在迈向2024年，眼下的人类命运与原子弹诞生之初相比，有着惊人的相似性。

回顾过去，这本《横空出世》似乎是我们思考未来的最佳基点。

毕竟，在事关人类命运的大是大非问题上，爱因斯坦早已用最生动的文字给予我们警醒：“我不知道第三次世界大战会用什么武器，但第四次人类一定使用的是石头和木棍。”

有史以来最伟大的科学图书《横空出世》。

《横空出世》

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