"Oppenheimer". Kto jest kim w filmie Christophera Nolana o ojcu bomby atomowej
W dniu premiery filmu "Oppenheimer" Christophera Nolana, który opowiada o sukcesie i upadku Roberta Oppenheimera, zwanego "ojcem bomby atomowej", przedstawiamy dzieje amerykańskiego programu nuklearnego, którego kluczową postacią był tytułowy bohater kinowej produkcji.
Poznawanie atomu
Wiedzy z dziedziny fizyki jądrowej i radioaktywności zaczęło przybywać w szalonym tempie na przełomie wieków XIX i XX. To wtedy Joseph John Thomson (1856-1940) zaobserwował cząstkę o nazwie elektron, Wilhelm Röntgen (1845-1923) odkrył promieniowanie X, Henri Becquerel (1852–1908) badał zjawisko promieniotwórczości, a Maria Skłodowska (1867-1934) wraz z mężem Piotrem Curie (1859-1906) pomogli mu je w pełni zrozumieć.
W tych latach Max Planck (1858-1947) kładł podwaliny pod mechanikę kwantową, a Ernest Rutherford (1871-1937) odkrył jądro atomowe, protony oraz trzy rodzaje promieniowania jonizującego - alfa, beta i gamma. W 1905 roku Albert Einstein (1879-1955) wyprowadził słynny wzór na równoważność masy i energii (E=mc2), który już wkrótce stał się podstawą rozumienia przemian jądrowych.
Czarnobyl. Serial a rzeczywistość. Czy tak przebiegała katastrofa? Pytamy fizyka jądrowego
Była to epoka nie tylko przełomowych odkryć, za które przyznawano nagrody Nobla, lecz także błędów, które najtęższe głowy sprowadzały na manowce. Wielu pionierów badań nad cząstkami wysnuwało całkowicie nietrafione hipotezy z powodu braku kompletu danych oraz niedostatku urządzeń pomiarowych. Sytuacja zmieniała się jednak z roku na rok. Trzy dekady później wciąż wiedziano zaledwie ułamek tego, co wiemy dziś, a i tak było to wielokrotnie więcej niż na początku stulecia. Potwierdzona eksperymentalnie teoria cząstek elementarnych otwierała przed ludźmi nauki zupełnie nowe pola badań. Doświadczenia stawały się coraz śmielsze.
Zimą 1938 roku dwaj niemieccy chemicy Otto Hahn (1879 1968) i Fritz Straßmann (1902-1980) przeprowadzili pierwszą w historii reakcję rozszczepienia jądra atomu. Wyniki były tak zaskakujące, że w pierwszej chwili naukowcy nie chcieli w nie wierzyć. Przemiana uranu w bar uchodziła w ich oczach za niedorzeczną, była czymś w rodzaju rojeń alchemików. Nie było jednak mowy o pomyłce, co już wkrótce potwierdzono zarówno eksperymentalnie, jak i teoretycznie.
W 1939 roku dawna współpracowniczka Hahna, Lise Meitner (1878-1968), Żydówka, która uciekła z Austrii przed nazistami, wspólnie z Otto Frischem (1904-1979) przedstawiła wyczerpujące naukowe wyjaśnienie reakcji. Wykorzystując Einsteinowskie równanie E=mc2 obliczyła ilość energii uwolnionej przez rozszczepienie jednego jądra uranu - 200 megaelektronowoltów. To natychmiast zwróciło uwagę innych naukowców, a także wojskowych. Już w kwietniu 1939 roku rozpoczęto pierwszy program nuklearny III Rzeszy. Kilka miesięcy później Hitler rozpętał II wojnę światową.
Podpisany przez Alberta Einsteina list do prezydenta Franklina D. Roosevelta w sprawie bomby atomowej. Fot. domena publiczna
Jak Japonia poradziła sobie z atomową traumą? [WYWIAD]
Bomba potrzebna od zaraz
Jeszcze w sierpniu 1939 roku węgierski fizyk Leó Szilárd (1898-1964) napisał list do prezydenta USA Franklina Roosevelta (1882-1945). Pod tekstem podpisał się Albert Einstein, który był dużo sławniejszy od Szilárda i miał większą moc przekonywania. Uczeni ostrzegali prezydenta, że "możliwe jest zbudowanie niezwykle potężnych bomb nowego typu", a "jedna bomba tego typu, przewożona na pokładzie łodzi i odpalona w porcie, mogłaby zniszczyć cały port wraz z jego otoczeniem".
List zawierał wyraźną sugestię, że nową bronią interesują się naziści, co do których nikt nie miał wątpliwości, że dążą do nowej wojny. "Jak się dowiedziałem, Niemcy zaprzestali sprzedaży uranu wydobywanego z przejętych przez nich kopalni czechosłowackich" - pisał Szilárd/Einstein.
Roosevelt potraktował list poważnie i natychmiast zlecił utworzenie Komitetu ds. Uranu (Uranium Commitee). Na jego czele stanął fizyk Lyman Briggs (1874-1963), a w składzie oprócz Szilárda znalazło się kilku innych naukowców z Węgier, z których dwóch - Eugene Wigner (1902-1995) i Edward Teller (1908-2003) - konsultowało wcześniej treść listu do amerykańskiego prezydenta. W pracach Komitetu uczestniczyli też m.in. John Ray Dunning (1907-1975), Eugene T. Booth (1912-2004) oraz Enrico Fermi (1901-1954), późniejszy konstruktor pierwszego na świecie reaktora atomowego.
Uranium Commitee miało jednak skromny budżet, dlatego przez dwa lata aktywność Komitetu przyniosła niewiele rezultatów. W tym samym czasie w Wielkiej Brytanii Otto Frisch i Rudolf Peierls (1907-1995) zdołali przekonać rząd do finansowania badań nad bombą atomową, która według obliczeń naukowców mogła być gotowa w ciągu dwóch lat. To wpłynęło na zmianę myślenia Amerykanów, którzy wcześniej uważali, że potrzebne będzie pięć razy więcej czasu.
Przewodniczący świeżo powołanego przez Roosevelta Biura Badań Naukowych i Rozwoju (Office of Scientific Research and Development), inżynier i profesor Massachusetts Institute of Technology Vannevar Bush pisał latem 1941 roku do prezydenta: "jeśli uda się wywołać taką eksplozję, będzie ona tysiąckrotnie silniejsza od dotychczas znanych, a jej wykorzystanie może być rozstrzygające".
W przedsięwzięciach tych brało udział bardzo wielu specjalistów pochodzenia żydowskiego, którzy dobrowolnie lub pod przymusem stali się uchodźcami i emigrantami po dojściu Hitlera do władzy. Tym bardziej działania Zachodu napędzał strach przed niemiecką bombą atomową, nad którą pracowali ci naukowcy, którzy pozostali w III Rzeszy. Uważano, że trzeba się spieszyć. Nikt nie mógł wówczas przypuszczać, że Niemcy zabrnęli w ślepą uliczkę w swoich badaniach.
Hitler o krok od bomby atomowej. Bitwa o ciężką wodę
– Na szczęście Niemcy poszli złą drogą – mówił w Polskim Radiu Eryk Infeld, fizyk z Instytutu Problemów Jądrowych. – Istnieje tak zwany moderator, czyli materia, która opóźnia neutrony. To powinien być grafit, Niemcy zaś myśleli, że do tego celu może posłużyć ciężka woda. Nie jest to dobry pomysł. Teraz jesteśmy mądrzy, ale w 1939 roku nie wiedziano, że Niemcy nie mają właściwie możliwości zbudowania bomby, bo do tego przede wszystkim potrzebny jest duży kraj z dużym zapleczem. Po prostu nie wiedziano, jak trudno jest zbudować bombę atomową – podkreślił.
59:49 KLCW bomba atomowa.mp3 Prof. Eryk Infeld i Bartosz Wiśniewski opowiadają o dziejach Projektu Manhattan. Audycja Hanny Marii Gizy z cyklu "Klub Ludzi Ciekawych Wszystkiego" (PR, 2013)
Strach przed Niemcami był także motywacją działań inżyniera Edgara Sengiera (1879-1963), dyrektora kopalni rud uranu w Kongu Belgijskim, który odegrał jedną z kluczowych ról w amerykańskim programie jądrowym. Gdy tylko wybuchła II wojna światowa, Sengier był pewien, że Belgia zostanie zaatakowana i pobita przez Niemcy, co rzeczywiście stało się w maju 1940 roku. Nie miał też wątpliwości, że Niemcy przybędą do Konga i po prostu zarekwirują jego uran.
– Już w 1939 roku zaczął przewozić zapasy tego surowca właśnie do Stanów Zjednoczonych – opowiadał w audycji Hanny Marii Gizy Bartosz Wiśniewski, politolog i amerykanista. – W którymś momencie okazało się, że w magazynach na Staten Island w pobliżu Nowego Jorku są ogromne ilości rudy uranu. Sengier sprzedawał je Amerykanom w cenie 1,60 dolara za funt. Z tego dolar trafiał do kieszeni inżyniera, a sześćdziesiąt centów do kanadyjskiej firmy, która zajmowała się przewozem i czuwała nad bezpieczeństwem transportu – mówił.
Później Edgar Sengier stał się pierwszym nieamerykańskim cywilem odznaczonym przez rząd USA Medalem za Zasługi. Bo bez kongijskiego uranu nie byłoby amerykańskiej bomby atomowej.
Nagasaki zrównane z ziemią. 77. rocznica zrzucenia bomby atomowej
Tajnie, ale z rozmachem
Amerykański program nuklearny nabrał rozpędu po japońskim ataku na Pearl Harbor w grudniu 1941 roku. Druzgocąca porażka zaskoczonej armii USA, która stała się bezpośrednią przyczyną przystąpienia Stanów Zjednoczonych do wojny, była szokiem dla całego społeczeństwa. Amerykanie natychmiast porozumieli się z aliantami w sprawie sojuszu również na polu badań naukowych. Roosevelt osobiście skontaktował się w premierem Wielkiej Brytanii Winstonem Churchillem (1874-1965), by omówić szczegóły współpracy przy tworzeniu bomby atomowej.
Latem 1942 roku amerykańsko-brytyjsko-kanadyjskie przedsięwzięcie znalazło się pod zarządem wojska. Dyrektorem projektu został generał Leslie Groves (1896-1970). Wydatki wzrosły nagle do niebywałych kwot. Nie było teraz niczego ważniejszego od nowej broni, choć nikt nie wiedział jeszcze dokładnie, jak ją skonstruować, jak ostatecznie będzie działać na polu walki i jak zdobyć kontrolę nad reakcją łańcuchową, by "wybuchowe" atomy zachowały się tak, jak chcą ludzie.
Oficjalna nazwa programu atomowego była teraz ukryta pod kryptonimem "Rozwój Materiałów Zastępczych" ("Development of Substitute Materials"), a część militarną nazwano od lokalizacji pierwszej siedziby sztabu "Manhattan District". Ponieważ to właśnie ta gałąź przedsięwzięcia była najistotniejsza z punktu widzenia trwającej wojny, słowo "Manhattan" stało się synonimem całego programu i dlatego przeszedł on do historii jako "Projekt Manhattan".
Badania prowadzono w 30 ośrodkach badawczych. Wiele zespołów jednocześnie szukało rozwiązań dla tego samego problemu. Amerykanie, podobnie jak Niemcy, eksperymentowali z ciężką wodą jako moderatorem neutronów, w tym samym czasie jednak inna grupa naukowców testowała grafit, który okazał się strzałem w dziesiątkę.
Prostą pracę i obsługiwanie maszyn powierzono cywilom, w tym sporej grupie kobiet oraz Afroamerykanów. W całym programie zatrudniono 130 tysięcy osób. Wiele z nich dopiero po latach dowiedziało się, że brało udział w projekcie atomowym, ale i tak stale napominano ich, by nie opowiadali postronnym osobom o swoim zajęciu. Niejawność towarzyszyła im już od samego wyjazdu z domu, gdy mieli zostawić swoje rodziny, wyjechać na pustkowie i podjąć pracę przy czymś zupełnie zagadkowym. Nie wiedzieli nawet, jak długo to potrwa. Mówiono im jedynie, że to może doprowadzić do rychłego końca wojny, czyli powrotu amerykańskich ojców, synów, braci i mężów, ginących na frontach całego świata.
Propagandowe plakaty nawołujące cywilnych pracowników Projektu Manhattan do milczenia na temat swoich obowiązków. Fot. domena publiczna
– Generał Groves nie ufał właściwie nikomu w zaangażowanym mu w ten projekt – zauważył Bartosz Wiśniewski. – Każdy miał swojego anioła stróża. Wszystko działało w duchu "Roku 1984" Orwella. Wielki Brat rzeczywiście kontrolował wszystko. Panowała atmosfera wszechobecnej inwigilacji. Na każdym kroku spotykało się plakaty. Ludziom wpojono pewne nawyki, nikt nie pytał, co robisz, bo nie wiadomo było, z kim się rozmawia, kto jest donosicielem, kto pracuje dla FBI, które jako służba kontrwywiadowcza musiało wziąć na siebie ciężar utrzymania tego wszystkiego w tajemnicy. Rozmawiało się wyłącznie na tematy niezwiązane z pracą. Więc to przede wszystkim strach sprawił, że cały projekt do końca pozostał tajny – powiedział gość audycji "Klub Ludzi Ciekawych Wszystkiego".
Klaus Fuchs – radziecki szpieg Projektu Manhattan
Pomimo wszystkich środków ostrożności w gronie wtajemniczonych nie brakowało sowieckich szpiegów. Jednym z najsłynniejszych był Klaus Fuchs (1911-1988), niemiecki fizyk, który uciekł z III Rzeszy do Wielkiej Brytanii, a później przybył do USA i pracował przy Projekcie Manhattan w ramach umowy między Rooseveltem i Churchillem. Za przekazywanie radzieckim towarzyszom szczegółów nuklearnego przedsięwzięcia był w Ameryce sądzony i skazany na więzienie. Po odbyciu kary stał się prominentnym naukowcem w NRD.
Życie i śmierć w epoce atomu
Główny bohater filmu Christophera Nolana, Robert Oppenheimer (1904-1967), wybitny fizyk pochodzący z rodziny niemieckich Żydów, którzy wyemigrowali do Ameryki pod koniec XIX wieku, został włączony do Projektu Manhattan w maju 1942 roku. Miał zająć się obliczeniami związanymi z szybkimi neutronami, masy krytycznej i w związku z tym przedstawić propozycję technologii detonacji materiału jądrowego.
Wkrótce Leslie Groves, mimo wątpliwości dotyczących lewicowej przeszłości naukowca, zdecydował powierzyć Oppenheimerowi stanowisko dyrektora naukowego programu. Wspólnie z fizykiem wytypował miejsce, w którym wybudowano tajny kompleks wojskowy z ośrodkiem badawczym. Tam, zbierając wyniki eksperymentów z pozostałych laboratoriów, zajęto się projektowaniem bomby atomowej. Były to niezamieszkane okolice Los Alamos w Nowym Meksyku.
Atomowe piekło w Hiroszimie miało zmusić Japonię do kapitulacji
Do końca 1942 roku naukowcom udało się opracować metodę kontrolowanej reakcji łańcuchowej i w ekspresowym tempie - pod kierunkiem Fermiego - zbudować reaktor grafitowy Chicago Pile-1, w którym już po miesiącu uzyskano samopodtrzymującą się reakcję atomową. Był to pierwszy z kilku reaktorów uruchomionych w ramach projektu Manhattan. W tym samym czasie w Ontario specjaliści ze spółki wydobywczej Eldorado Mining and Refining poddawali obróbce kongijską rudę uranu zakupioną od Edgara Sengiera. W połowie 1943 roku pierwsza próbka surowca została dostarczona naukowcom w Los Alamos.
W pierwszej połowie 1944 roku reaktor X-10 stworzony w laboratorium w Oak Ridge w Tennessee wyprodukował pierwszą porcję wysoce reaktywnego izotopu plutonu. Z jego przyczyny porzucono plany działowej broni atomowej o kryptonimie "Thin Man" ("Chudzielec"), bowiem w tej technologii mogło dość do przedwczesnej reakcji jądrowej. Wszystkie wysiłki w Los Alamos skupiły się od tego momentu na opracowaniu bomby implozyjnej zwanej "Fat Man" ("Grubas").
W maju 1945 roku hitlerowskie Niemcy skapitulowały, co oznaczało koniec wojny w Europie. Ale konflikt na Pacyfiku trwał nadal, a prace w Los Alamos zbliżały się do końca. Powołano tam osobny komitet do wytypowania celów, na które zrzucone zostaną bomby atomowe. Na liście znalazły się cztery miasta: Kokura, Hiroshima, Niigata i Kyoto (po dwóch dniach zmieniono je na Nagasaki).
Na miesiąc przed pierwszą próbą atomową na pustyni Jornada del Muerto część uczonych zaczęła mieć wątpliwości w kwestii użycia tak potężnej broni na celach cywilnych. Tzw. raport Francka, przygotowany przez grupę naukowców pod wodzą Jamesa Francka, wybitnego niemieckiego fizyka, noblisty nagrodzonego za badania elektronów, był próbą odwiedzenia władz USA od zrzucenia bomb na Japonię w celu wymuszenia jej kapitulacji. Zamiast tego zespół Francka proponował zademonstrowanie działania bomby atomowej przed szerokim gremium Ligi Narodów lub ukrywanie istnienia tej broni tak długo, jak to możliwe.
Naukowcy obawiali się przede wszystkim tego, że ujawnienie faktu posiadania bomby przez USA uruchomi wyścig zbrojeń oparty na doktrynie odwetowej i groźbie "wzajemnego gwarantowanego zniszczenia". Przewidywania te okazały się słuszne. Nuklearny wyścig zbrojeń stał się jednym z podstawowych elementów zimnej wojny, która już kilka lat później wprowadziła cały świat w stan napięcia związanego z ryzykiem jeszcze straszniejszej wojny, niż konflikty znane do tej pory. Ale w czerwcu 1945 roku komitet doradczy powołany przez urzędującego od dwóch miesięcy prezydenta Harry'ego Trumana (1884-1972) uznał, że nie ma alternatywy dla planów amerykańskiej armii.
Sowiecka bomba atomowa – zimnowojenna pogoń za Ameryką
James Franck nie wiedział wówczas, że Sowieci pracowali już nad własną bombą i tylko nieznacznie zostawali w tyle atomowego wyścigu. Mieli przecież swoich szpiegów w amerykańskich laboratoriach. Gdy więc latem 1945 roku Harry Truman w sekrecie powiedział Stalinowi, że USA skonstruowała broń nuklearną, przywódca ZSRR nie okazał zdziwienia.
Siłę rażenia bomby atomowej potwierdził test przeprowadzony przez zespół Roberta Oppenheimera 16 lipca 1945 roku. Sprawdziły się wszystkie przewidywania. Wybuch materiału jądrowego miał straszliwą siłę. Nie było wątpliwości, że jedna taka bomba będzie siać zniszczenie na niespotykaną dotąd skalę. Oppenheimer po latach tak wspominał ten dzień:
"Wiedzieliśmy, że świat nie będzie już taki sam. Kilka osób się śmiało, kilka płakało, większość milczała. Przypomniałem sobie wers z hinduskiego pisma »Bhagawadgity«. Wisznu próbuje przekonać Księcia, aby wykonał swój obowiązek i aby mu zaimponować, przybiera swoją wieloręką postać i mówi: »teraz stałem się Śmiercią, niszczycielem światów«. Przypuszczam, że wtedy wszyscy myśleliśmy podobnie".
Trzy tygodnie później amerykańskie bombowce zrzuciły bomby atomowe na Hiroszimę i Nagasaki. Japonia skapitulowała. Obywatele USA świętowali koniec wojny. Projekt Manhattan został oficjalnie zakończony w 1946 roku, a jego bezpośrednią kontynuacją była powołana przez Trumana Komisja Energii Atomowej.
Reaktory uruchomione w czasie wojny jeszcze przez lata służyły naukowcom tworzącym fundamenty amerykańskiej energetyki jądrową. W historii amerykańskiego programu nuklearnego rozpoczął się nowy rozdział związany z cywilnym wykorzystaniem zjawiska rozszczepienia jądra. Nie oznacza to oczywiście, że przestano produkować broń masowego rażenia. Ta gałąź przemysłu atomowego ma się wciąż świetnie, nie tylko w Ameryce.
mc
