Dấuấn của Bohr và Einstein trong
bom nguyên tử
Hai quảbom nguyên tửrơi xuống Hiroshima và Nagasaki là những đứa
con bất hảo của Thuyết tương đối và lượng tử. Lúc đầu, cảEinstein và Bohr
đều không tin vào khảnăng có thểnhanh chóng chếtạo ra chúng. Song bằng
cách này hay cách khác, người ta không để hai ông đứng ngoài cuộc
Từbức thưký tên Einstein
Một ngày mùa hè năm 1939, trong bầu không khí ngột ngạt mùi thuốc súng
ngay bên thềm thếchiến hai, L. Szilard và E. Wigner, hai nhà vật lý trẻgốc Hungary
nhập cưsang Mỹ,đi tìm Einstein ởLong Island trong một sứmạng lịch sử. Vào
chuyện, Szilard kểcho Einstein nghe thí nghiệm nhân neutron cùng với những tính
toán vềphảnứng dây chuyền trong môi trường uranium-graphit của mình. Không
ngại phật lòng, Einstein cắt lời người bạn trẻtừng quen biết trướcđâyở Đức: Tôi
chưa bao giờnghĩnhưthế! Nhưng ngay sau đó, Einstein lại niềm nởhứa sẽlàm
mọi việcđể báo động Chính phủMỹvềkhảnăng chếtạo bom nguyên tử. Thếlà có
một cuộc hẹn thứhai sau vài ngày. Lần này Edward Teller, người sau này là cha đẻ
bom khinh khí Mỹ, lái xe chởSzilard đến gặp Einstein. Szilard chấp bút sẵn bức thư
gửi Tổng thống Roosevelt, Einstein chỉký.
Thưa ngài
Những công trình gầnđây của E. Fermi và L. Szilard, mà tôi đã có bản thảo
trong tay, khiến tôi dựkiến rằng nguyên tốuranium có thểtrởthành một nguồn
năng lượng mới và quan trọng trong tương lai gầnđây. Một sốvấnđề nảy sinh từ
tình hình hiện nay đòi hỏi phải theo dõi chặt chẽ, và nếu cần, có hành động kịp thời
vềphía chính phủ. Do đó thiết nghĩtôi phải có bổn phận trình lên ngài những thông
tin và khuyến cáo sau đây.
Trong vòng 4 tháng gầnđây - qua các công trình của Joliot ởPháp cũng như
Fermi và Szilard ởMỹ- dường như đã xuất hiện khảnăng thực hiện phảnứng dây
chuyền trong khối uranium, từ đó có thểsản sinh ra năng lượng khổng lồvà một
lượng vô cùng lớn những nguyên tố(phóng xạ) giống nhưradium. Hiện nay có thể
nói khá chắc chắn rằng việc này có thểthực hiệnđược trong thời gian trước mắt.
Hiện tượng mới này cũng sẽdẫnđến việc chếtạo ra những quảbom, và ta có
thểtin - mặc dù ít chắc chắn hơn - rằng những quảbom cực mạnh kiểu mớiđó sẽcó
thểchếtạođược. Chỉcần một quảbom loại này được chở đến cảng bằng thuyền và
cho nó nổtung sẽphá hủy toàn bộcảng và một sốkhu vực xung quanh. Tuy nhiên,
chúng lại quảnặng để chởtrên máy bay.
Mỹchỉcó một trữlượng vừa phải những quặng uranium nghèo. Quặng tốt
nhất hiện nay chỉcó ởCanada, Tiệp Khắc, nhưng nguồn uranium quan trọng nhất
vẫn là Congo thuộc Bỉ.
Trước tình hình trên, chắc ngài sẽthấy nên có mối quan hệthường xuyên giữa
chính phủvà nhóm các nhà vật lý đang nghiên cứu phảnứng dây chuyềnởMỹ.Để
làm việc này ngài có thể ủy quyền cho một ngườiđủ tin tưởng với một chức danh
không chính thức. Người này có nhiệm vụnhưsau:
a) Tiếp cận các cơquan chính phủ để cung cấp thông tin và khuyến cáo những
hành động cần thiết, đặc biệt chú trọng đến việcđảm bảo nguồn cung cấp quặng
uranium cho Mỹ.
b) Đẩy nhanh các nghiên cứu thực nghiệm mà hiện mới chỉtiến hành với ngân
sách hạn chế ở các trường đại học, bằng cách cung cấp kinh phí, qua việc tiếp xúc
với các cá nhân mong muốnđóng góp vào mụcđích này, hoặc cũng có thểqua hợp
tác với các phòng thí nghiệmởnhà máy có các thiết bịcần thiết.
Tôi được biết nướcĐức hiệnđang ngừng việc bán uranium từnhững mỏ ở
Tiệp Khắc mà họchiếmđược. Hành động kịp thờiđó củaĐức có thểhiểuđược nếu
căn cứtrên việc người con trai của một thứtrưởng trong chính phủ, von Weizsacker,
đã vềlàm việc tại Viện Kaiser-Wilhelm ởBerlin và đang tiến hành lặp lại một sốthí
nghiệm vềuranium của Mỹ ở đó.
Kính thư
A. Einstein
Weizsacker được nhắcđếnở đoạn kết trong bức thưkhông chỉbởi là con
một quan chức lớn củaĐức quốc xã. Là một nhà vật lý có tài, Weizsacker đã để lại
công thức bán thực nghiệm nổi tiếng vềnăng lượng liên kết các nuclon trong hạt
nhân, làm cơsở để tính toán các phảnứng hạt nhân, phóng xạvà phân hạch.
Weizsacker cùng với Heisenberg đã lãnh đạo chương trình nghiên cứu uranium
củaĐức quốc xã.
Tới những bức thưcủa Bohr
Tháng 9/1941 Heisenberg và Weizsacker sang gặp Bohr ởCopenhagen đang
bị Đức chiếm. Nội dung cuộc gặp mặt này lầnđầu tiên được công bốtrong cuốn
sách "Sáng hơn nghìn mặt trời" của nhà báo Thụy SĩRobert Jungk xuất bản năm
1956 do chính Heisenberg cung cấp thông tin. Heisenberg thừa nhận không nhớ
chính xác hết mọi chuyện, nhưng nội dung đại khái nhưsau:
H. Anh nghĩthếnào nếu các nhà vật lý trong thời gian chiến tranh dốc sức vào
vấnđề uranium?
B. (nỗi sợhãi hiện trên nét mặt) Vậy anh có thực sựtin rằng phân hạch
uranium có thểsửdụng làm vũkhí không?
H. Tôi tin vềnguyên tắc, có điều nó đòi hỏi những triển khai kỹthuật cực lớn,
nên chúng ta chỉcó thểhy vọng không làm kịp trong thời gian chiến tranh.
Bohr bịsốc bởi Heisenberg có "nhã ý" muốn cho thếgiới biếtĐứcđang chế
tạo vũkhí nguyên tử.
Mười sáu năm sau, khi đọc "sáng hơn nghìn mặt trời", Bohr hết sức ngạc
nhiên và trăn trởvềnhững gì mà Heisenberg đã tường thuật. Bohr viết thưngay
cho Heisenberg.
Tôi nhớnhưin từng lời trong cuộc trò chuyện hôm đó, trong một bầu không
khí sầu não và căng thẳng vô hạn bao trùm lên mọi ngườiở Đan Mạch. Đặc biệt, hai
vợchồng tôi và các cộng sựtrong việnđều có ấn tượng mạnh mẽlà anh và
Weizsacker tin tưởng hoàn toàn rằng nướcĐức sẽthắng, nên sẽrất là ngớngẩn nếu
chúng tôi hy vọng vào một kết cục khác của cuộc chiến và dè dặt không chịu hợp tác
vớiĐức... Tôi cũng còn nhớtrong cuộc trò chuyện riêng ởphòng tôi, anh đã tạo cho
tôi ấn tượng mạnh mẽrằng dưới sựlãnh đạo của anh, nướcĐứcđang phát triển vũ
khí nguyên tử.... Tôi nghe mà không nói gì, vì đây là một vấnđề trọng đại của nhân
loại, và mặc dù mối quan hệthân thiết giữa hai ta, lúc này tôi và anh, mỗi người
đứng trên một chiến tuyến...
Ngoài Bohr và Heisenberg, còn 4-5 khối óc lớn nữađã đặt nền móng cho
thuyết lượng tử. Nhưng đó là 2 trụcột chính, khăng khít với nhau, cùng nhau chèo
chống trước mối hoài nghi của những cây đại thụvềthuyết lượng tử,đặc biệt là
Einstein. Không muốnđể quan hệrạn nứt thêm, nhất là khi thời cuộcđã đổi thay,
sau chiến tranh hai gia đình đã cùng nhau đi nghỉhè và gặp gỡnhiều lần. Bohr
cũng thông cảm áp lựcđè nặng lên nhà khoa học dưới thời Quốc xã, nên ông viết
thưmà không gửi. Rồi ông lại day dứt, lại cốhiểu những khó khăn của người bạn
mình và lại viết:
Đối với chúng tôi ởCopenhagen, những người sống trong hoàn cảnh cực kỳ
khó khăn và nguy hiểm dưới thờiĐức chiếmđóng, chuyến viếng thăm của anh được
xem nhưcó ý nghĩa cực kỳhệtrọng, cho nên tôi ghi nhớtừng lời của anh, trong khi
đó, luôn bị đe dọa bởi những cặp mắt dò xét của cảnh sát Đức, tôi lại phải tỏra rất
thận trọng. Tôi nghĩanh và Weizsacker tin tưởng mạnh mẽvào chiến thắng củaĐức,
khác hẳn với mong mỏi của chúng tôi, nhưng theo đà cuộc chiến, niềm tin đó ngày
càng giảm dầnđể cuối cùng phải tin vào sựthất bại của nướcĐức... Trong khi đó, tôi
nhớnhưin cảm tưởng của mình ngay từphút đầu khi nghe anh hồn nhiên nói rằng
anh tin là cuộc chiến kéo dài, nó sẽphải kết thúc bằng vũkhí nguyên tử. Tôi không
trảlời anh, nhưng có lẽanh cho là tôi không tin vào điều anh nói, nên anh lại kểtiếp
rằng mấy năm trướcđó anh đã dốc sức vào vấnđề này nhưthếnào và tin rằng cuối
cùng sẽthành công, mà không hề để lại cho chúng tôi một tín hiệu nào vềnhững nỗ
lực của các nhà khoa họcĐức muốn ngăn cản sựphát triển vũkhí nguyên tử.
Bản thảo thưnày, cũng nhưnhiều thưkhác nữa mà Bohr viết cho
Heisenberg vềchủ đề này, đều nằm nguyên trong tủhồsơmà không đến tay người
nhận. Trước khi chết năm 1962, Bohr dặn tủhồsơ được niêm phong trong vòng
50 năm. Năm 2002, trước yêu cầu bức bách của dưluận, lại nhân có vởkịch
"Copenhagen" được công diễnởAnh vềchủ đề này, gia đình Bohr quyếtđịnh tháo
niêm phong và công bốcác tài liệu trên.
Và hai quảbom rơi xuống nước Nhật
Có thểnói, so với Einstein, Bohr có nghềhơn vềhạt nhân nguyên tử. Ông đã
đề xuất mô hình hạt nhân giọt nước, giải thích cơchếphân hạch uranium dưới tác
dụng của neutron, và luôn là một chủsoái vềvật lý hạt nhân trước thếchiến II. Con
trai ông, Aage Bohr, phát triển mô hình giọt nước của bốlên thành mô hình tổng
hợp, được nhận giải thưởng Nobel vềvật lý. Trực cảm vật lý hiếm có của ông sẽvô
cùng lợi hại trước những vấnđề còn đầy rối rắm và bấtđịnh nhưphảnứng hạt
nhân dây chuyền. Vì thế, ông là mục tiêu số1 của cảhai phe đồng minh và phát xít.
Biết không thuyết phụcđược Bohr, phát xít Đức có kếhoạch ám sát ông sau khi hai
bốcon ông trốn thoát từ Đan Mạch sang ThụyĐiển. Biếtđược âm mưuđó, mộtđội
thám tửAnh đột nhập vào Stockholm để giải thoát, đưa hai bốcon ông vềLondon
trên chiếc Mosquito. Ông suýt chết ngạt trong chuyến bay đầy mạo hiểm này.
TừAnh, hai bốcon đượcđưa sang Mỹvào một ngày cuối năm 1943. Ông đến
Los Alamos, đại bản doanh củađề án Manhattan chếtạo vũkhí nguyên tử.Được
gặp lại chủsoái là niềm hạnh phúc lớn của Oppenheimer, người chỉhuy đề án và
chỉ đạo vềhọc thuật. Ông giới thiệu sơ đồ lò phảnứng nước nặng của Heisenberg.
Mọi người hiểu rằng Đức có ý định thảnguồn phóng xạcực mạnh đó xuống
London.
Vào lúc này, giai đoạn học thuật vềvật lý hạt nhân gần như đã qua. Nhà máy
làm giàu uranium ởOak Ridge đã hoạtđộng, plutonium đã được sản xuất trong các
lò phảnứng lớn, vấnđề chỉcòn là tích lũyđủ sốlượng. "Họkhông cần tôi giúp gì",
sau này Bohr tâm sựvới bạn nhưvậy. Nhưng từnhững trải nghiệm trong thời gian
ởMỹ, Bohr nhận thứcđược sứmạng của mình, những gì mà một nhân vật huyền