王道還：這是一個眾所周知的真理

王道還：這是一個眾所周知的真理
 
【聯合報╱王道還】 2011.03.24 03:05 am
 
 
人類進入核能時代，分兩個階段，都有女性科學家參與，扮演關鍵角色。

 

居禮夫婦是揭開序幕的開創者。一八九八年七月，他們創造了一個形容詞radioactive，描述會釋放核能的物質，為一片全新的科學領域樹立了招牌。一九○三年，居禮先生算出鐳的放射能非常大：一公克鐳將一公克水自攝氏○度加熱到沸騰，只消一個小時。

 

同時在加拿大，另一個日後得到諾貝爾獎的團隊—紐西蘭人拉塞福（一九○八年化學獎）與英格蘭人索迪（一九二一年化學獎）—也發現原子核內蘊藏的能量非比尋常：一公克鐳，在衰變過程中釋出的熱量，至少有一億卡，甚至介於十億到一百億之間…放射性蛻變釋出的能，可能高達化學能的一百萬倍。

 

不過，核能自然釋放的速度很慢，例如鐳二二六的半衰期，是一六○一年。因此鐳的放射能，立即的應用價值只是殺死腫瘤。要是有辦法將核能在瞬間釋出，拉塞福與索迪對於後果一開始就清楚得很：世界將煙消雲散。直到一九三三年，希特勒上台，拉塞福還鐵齒地說：想利用核能，無異癡人說夢。

 

拉塞福似乎沒想到，開啟核能時代大門的鑰匙，前一年已經出現了：中子。過去他一直以為原子核只有質子。拉塞福更沒想到的是，他的論斷在倫敦泰晤士報刊出，會刺激匈牙利物理奇才吉拉德想出釋放核能的新奇點子：以中子撞擊原子核、引發「鏈鎖反應」。

 

那時，羅馬、巴黎、柏林都有團隊從事中子實驗。巴黎是居禮母女。柏林的核心人物是猶太裔女性物理學家麗莎‧麥特娜（Lise Meitner，一八七八至一九六八)。她說服了與拉塞福共事過的化學家漢恩做中子實驗。無奈一九三八年三月，納粹軍隊開入麗莎的祖國奧地利；七月，麗莎逃亡出境，在瑞典落腳。漢恩繼續以書信與她討論最新的實驗結果。

 

出乎意料之外，漢恩以中子撞擊鈾二三九，卻發現了質量幾乎相等的兩種原子，鋇與鑭。耶誕節前後，漢恩完成實驗報告，寄給麗莎。年底，麗莎與來訪的物理學家外甥討論實驗結果。最後，麗莎恍然大悟：原來鈾原子核給中子撞成兩半，鋇與鑭是核分裂的產物。他們還用愛因斯坦著名的方程式算出釋出核能的數量級。麗莎決定用fission這個字描述「核分裂」。

 

核能的大門開啟了。

 

可惜那時歐洲已戰雲密布，科學界一聽說「核子分裂了」，直覺反應就是「超級炸彈」即將問世。一九三九年八月，吉拉德為愛因斯坦起草了致羅斯福總統的信，催生了後來的曼哈頓計畫。

 

其實利用核分裂製造超級炸彈的點子，早在一九一四年—第一次世界大戰前夕—就出現在威爾斯的小說《世界解放》裡。威爾斯的靈感來自索迪的著作。小說中，科學家侯斯坦在一九三三年發現了解放核能的秘密。（多麼準確的預言！）他興奮莫名，卻不免恐懼，覺得不該立即發表研究成果，而應託付一個由睿智之士組成的秘密會社，等這個世界準備好了，再公諸於世…。

 

威爾斯受過科學教師養成教育，對科學並不外行。可是他對人性的理解，比科學深刻。

 

漢恩的實驗結果，沒有扭轉德國的命運，只為自己爭得了諾貝爾化學獎（一九四四年）。麗莎‧麥特娜參透了漢恩實驗結果的物理意義，催生了原子彈，卻因為戰亂而與諾貝爾獎絕緣。在人間世，科學與科學家從來不能主宰自己的命運。（作者是生物人類學者，任職於中研院史語所）

 

【2011/03/24 聯合報】