橫空出世：核物理與原子彈的誕生(全2冊)（簡體書）

1. 20世紀上半葉群星閃耀、波瀾壯闊的物理學發展，如何孕育並創造出人類歷史上最具毀滅性的武器。
2. 迄今唯一包辦美國三大圖書獎普立茲圖書獎、美國國家圖書獎、美國書評人協會獎的科普圖書，歷史上僅有三部非虛構作品有此殊榮。
3. 克里斯多福諾蘭電影《奧本海默》重要參考資料。
4. 本書首版時仍有多位參與過原子彈研發的諾貝爾獎得主健在，他們中的幾乎所有人都對這本書讚譽有加。
5. 一部經受住時間考驗的不朽經典，首版近40年後仍屢屢位居美國亞馬遜科學史、二戰史圖書分類榜榜首。
6. 入選100位國內外院士、專家評選的「高山科學經典」圖書。
7. 無論是對科技、歷史、政治、軍事或團隊管理有興趣的讀者，本書不容錯過：《發現》雜誌「有史以來最偉大的科學圖書」；美國國家安全研究中心推薦「bi讀圖書」；西點軍校現代戰爭研究所推薦圖書；《財富》雜誌「75本教會你從商所需一切的圖書」。
8. 中國科學院自然科學史研究所研究員方在慶作序導讀。
9. 全新精校譯本，大幅提升閱讀體驗。

1945年8月6日8時16分02秒，人類歷史上第一枚用於實戰的原子彈在廣島上空被引爆，爆炸當量相當於1.25萬噸TNT。3天后，原子的偉力降臨長崎。8月15日，日本宣佈無條件投降，兩枚不起眼的炸彈為死傷人數過億的第二次世界大戰畫上了句號。論及原子彈的誕生，很多人的第一反應往往是美國於1942年發起，傾舉國之力的“曼哈頓工程”。但事實上，要想追溯原子彈的孕育之路，還需要把時間往前推半個世紀。在《橫空出世：核物理與原子彈的誕生》中，作者理查德‧羅茲從J.J.湯姆孫發現電子，拉開人類對原子構成認識的帷幕講起，之後，在物理學歷史記錄群星閃耀的半個世紀裡，盧瑟福、居里夫人、愛因斯坦、玻爾、海森伯、薛定諤、查德威克、奧托‧哈恩和莉澤‧邁特納等一個個科學巨人粉墨登場，隨之而來的是質子和中子、放射性、質能關係、量子世界以及核裂變的發現。人類，窺見了原子核中蘊含的巨大能量。與物理學的飛速發展相伴的，是世界政治格局的風雲變幻。第一次世界大戰、法西斯主義的興起、對猶太人的迫害無時無刻不在影響和改變著物理學界：物理學天才亨利‧莫塞萊陣亡在一戰戰場，大批猶太裔科學家遠走美國……第二次世界大戰的爆發使曾經的師友站在了對立面上，展開了一場研發原子彈的競賽。在奧本海默和萊斯利‧格羅夫斯的領導下，科技、工程和經濟實力擁有壓倒性優勢的美國啟動了規模靠前的曼哈頓工程。本書以豐富的人性、政治和科學細節，詳盡記述了在科技、工程、資源需求等方方面面的挑戰下，原子彈研發艱難的推進歷程。與之相伴的，是二戰戰局的波瀾起伏，以及哪一方率先成功就可能先發制人的緊迫感。1945年7月16日，原子彈在“三位一體”核試驗中試爆成功，並在不足一個月後被用於實戰。戰爭，結束了，但大國的核博弈和核對峙即將開始。《橫空出世》是歷史上僅有的三本包攬美國圖書界三大圖書獎普利策圖書獎、美國國家圖書獎、美國書評人協會獎的非虛構類圖書之一(歷史、傳記、回憶錄等品類也包括在內)，也是迄今專享包攬這三大圖書獎的科普圖書。本書首版時仍有多位參與原子彈研發的諾貝爾獎得主健在，他們中的幾乎所有人都對本書讚譽有加。

一部偉大的作品。羅茲先生做了極佳的工作，我不認為還有作品能超越它。——路易斯·W. 阿爾瓦雷茨，曼哈頓工程參與者，廣島原子彈轟炸參與者，1968年諾貝爾物理學獎得主

作者對核能研究和核彈研發相關的科學史，以及美國為這些領域做出貢獻的一個個人物的深入了解給我留下了深刻的印象。——尤金‧P. 維格納，曼哈頓工程參與者，1963年諾貝爾物理學獎得主

《橫空出世》有如一部精彩的小說，我從書中了解到了許多以前不知道的事。為了寫作這部作品，羅茲先生顯然做了認真且富有才智的準備工作。——埃米利奧·塞格雷，曼哈頓工程參與者，1959年諾貝爾物理學獎得主

羅茲先生在書中細緻地呈現了化學家在原子彈研發中扮演的角色。在我看來，《橫空出世》是迄今為止對曼哈頓工程最全面的記述。——格倫T. 西博格，曼哈頓工程參與者，1951年諾貝爾化學獎得主

《橫空出世》擁有彌爾頓史詩般的價值。我還沒有在其他地方看到有人將整個故事以如此詳盡的細節、如此通俗的語言講述得如此優雅和精彩。——II 拉比，曼哈頓工程參與者，1944年諾貝爾物理學獎得主

導讀
中文版序
25週年紀念版序

第一篇深刻而必然的真理
第1章鏡花水月
第2章原子與空隙
第3章兩重性
第4章長長的墓穴挖好了
第5章「火星來客」
第6章機器
第7章出走
第8章轟動與發掘
第9章大爆裂

第二篇一種特殊的主權
第10章中子
第11章截面
第12章來自不列顛的信息
第13章新大陸
第14章物理學和荒漠
第15章不同的動物
第16章啟示
第17章這個時代的災難

第三篇生與死
第18章「三位一體」
第19章火舌

致謝
參考文獻

【書摘1，科學相關內容】

第2章原子與空隙

……

1895年，當年輕的歐內斯特·盧瑟福在引擎的轟鳴聲中離開澳新地區，帶著揚名立萬的想法來到卡文迪許實驗室學習物理學時，留在他身後的新西蘭還是一個蠻荒的邊疆。19世紀40年代，英國一些不信奉國教的工匠和農夫以及一小部分好冒險的鄉紳登上了這個崎嶇不平、火山頻繁的群島並定居下來。他們擠走了5個世紀前最早發現這片土地的玻里尼西亞毛利人。在幾十年的血腥衝突後，毛利人於1871年放棄了頑強抵抗。正是在這一年，盧瑟福降生了。他在新建的學校上學；趕著母牛回家擠奶；騎馬到灌木林中射殺原始梳葉杉長滿漿果的枝頭上的野鴿；在布賴特沃特他父親的亞麻作坊裡幫忙，野亞麻從原產的沼澤地砍回來經過浸泡、打散和梳理，做成亞麻線和亞麻繩。他有兩個弟弟溺亡，全家人在農場附近的太平洋沿岸找了好幾個月。
這是一個艱難又健康的童年。盧瑟福總是能贏得獎學金，先是到南島納爾遜附近普通的納爾遜學院上學，然後進入了紐西蘭大學。22歲時，他以數學和物理科學雙科第一的成績獲得了紐西蘭大學的文學碩士學位。他強健、熱情、聰明，這些都是他從偏遠的紐西蘭走向英國科學領導者階級所需的特質。另一種更微妙的特質——兼具鄉村男孩的敏銳和源自邊疆地區的深厚的純樸——對他在物理學發現方面舉世無雙的人生記錄至關重要。正如他的學生詹姆斯·查德威克所說，盧瑟福最大的優點是「他驚人的天賦」。儘管有時會有一種掩飾得很好的病態的不安——生於殖民地產生的難以磨滅的傷痕——他都能抵禦每一次成功帶來的衝擊，保持這一品質。
在新西蘭大學，盧瑟福的天賦第一次展現，1893年，他繼續留在這所大學攻讀理學學士學位。1887年，海因里希·赫茲（Heinrich Hertz）發現了「電波」（我們現在稱這種現象為無線電波）。和世界各地的年輕人一樣，這項發現給盧瑟福留下了奇妙的印象。為了研究這種波，他在一個陰濕寒冷的地下更衣室裡安裝了一個赫茲振盪器——一些間隔的充電金屬球，能在金屬極板之間產生來回跳躍的火花。他在尋找首次獨立研究工作的課題。
盧瑟福將主題聚焦在當時的科學家——包括赫茲本人——公認的高頻交變電流的一個特性：當電火花在金屬極板間快速來回振盪時，赫茲振盪器產生的電流不會使鐵塊磁化。盧瑟福認為情況並非如此，並富有才華地證明自己是正確的。這項工作使他獲得了劍橋大學的「1851年倫​​敦博覽會獎學金」。收到電報時，盧瑟福正在家中的菜園刨馬鈴薯。他母親在菜園邊大喊著告訴他這一消息。他大笑著扔下手中的鐵鍬，既為自己，也為母親歡呼道：「這是我掘的最後一個土豆！」（36年後，當他被封為納爾遜的盧瑟福男爵時，輪到他給母親發電報了：「如今成為盧瑟福勳爵，更多榮譽屬於您而不是我。」）
盧瑟福的論文「透過高頻放電來磁化鐵塊」是一項巧妙的觀察，也是大膽的質疑。帶著更深刻的創見，盧瑟福注意到，當用高頻電流磁化小鐵針時，有一個微妙的逆效應：當高頻電流流過時，已經磁飽和的小針被部分地消磁了。盧瑟福驚人的天賦開始發揮作用，他很快意識到他可以利用無線電波：用合適的天線接收無線電波並傳送到線圈，感生一個高頻電流傳到一捆磁化的小針裡。之後，這些小針會被部分消磁。如果他放一個指南針在這些小針旁邊，指南針就會搖擺以顯示這種變化。
在盧瑟福於1895年9月靠借款來到劍橋大學，在卡文迪許實驗室－實驗室主任是著名物理學家JJ 湯姆孫（JJ Thomson）－開始工作時，他已經將自己的觀察結果精心轉化成了能遠距離探測無線電波的裝置。這個裝置事實上是第一台粗糙的無線電接收機。當時，古列爾莫·馬可尼（Guglielmo Marconi）仍然在義大利他父親的房子裡努力完善一台接收機的設計。短短幾個月內，這個年輕的紐西蘭人就創造了無線電傳播探測距離的世界紀錄。
盧瑟福的實驗使那些從湯姆孫那裡了解到情況的著名英國科學家們歡欣鼓舞，他們很快就接納了盧瑟福。有一次晚餐時，他們甚至安排盧瑟福到國王學院院士進餐的高桌進餐，坐在緊鄰教務長的榮譽席位上。這使他感覺自己“就像一頭披著獅皮的驢子”，也讓卡文迪許實驗室的一些勢利小人嫉妒得臉色鐵青。1896年6月18日，在全世界最重要的科學組織倫敦皇家學會的會議上，湯姆孫大度地安排神經緊張但興致盎然的盧瑟福宣讀他的第三篇科學論文“電波的磁探測器和它的某些應用」。馬可尼直到9月才追上了他。

【書摘2，原子彈相關內容】

第19章火舌

……

8時15分（廣島時間7時15分），氣象飛機在廣島上空報告了天氣。它在低空和中空位置發現雲層覆蓋面為十分之二。在1.5萬英尺的高度，雲層覆蓋面也為十分之二。另外兩個目標的氣象飛機也隨即報告了天氣。“我們的首選目標是最好的目標，”劉易斯滿懷熱情地寫道，“由於到目前為止一切進展順利，所以我們將轟炸航線指向廣島。”蒂貝茨向機組人員宣布：“目標廣島。”
8時40分，他們在3.1萬英尺的高度水平飛行。他們為飛機加壓、升溫，以此來抵禦機艙外零下10華氏度（約攝氏23.3度）的氣溫。10分鐘後，他們到達四國的陸地上空，這是廣島東面較小的本土島嶼，而廣島看上去從本州的海岸沿東南方嚮往瀨戶內海延伸。「當我們向目標靠近時，費爾比、範基爾克和施蒂博里克各就各位，此時，上校和我就在旁邊為小伙子們提供他們需要的東西。」劉易斯的意思是校準航向、調整飛機。他隨後變得興奮又忙碌：「離我們轟炸目標還有一小段時間。」然而轟炸目標才是重頭戲。
機組人員穿著笨重的防彈服，這是飛行員們所厭惡的笨重保護措施。沒有日本戰鬥機前來攔截他們，他們也沒有遇到高射砲火的干擾。
兩架護航飛機落在後面，給「伊諾拉·蓋伊號」留出了迴旋空間。蒂貝茨提醒機組人員戴上他們的護目鏡。
他們沒有攜帶地圖。他們研究過航拍照片，對目標城市很了解。它坐落在一個被7條支流的河道分隔成的三角洲上，在任何情況下都能被認出來。「距離目標還有12英里時，」蒂貝茨後來回憶說，「費爾比喊道：『我看到它了！』他抓緊了轟炸瞄準具，從我手中接過飛機的控制權，開始進行目視駕駛。道徹［·範基爾克］不斷地為我提供雷達校正值。他正在和雷達操作員一起做這件事……我無法用對講機告訴他們是費爾比在操縱飛機。 「投彈手透過轟炸瞄準具駕駛著飛機，他調整圓形滾花旋鈕，指示自動駕駛系統稍微校正航向。他們以正西偏南僅5度的航向跨越瀨戶內海。範基爾克注意到了廣島港南面的8艘大型船。此時，「伊諾拉·蓋伊號」的對地速度大約為328英里每小時。
在廣島中部的太田川與一條支流的交匯處，一座T形橋跨越河面，它將由兩條河道形成的島嶼與河岸連接了起來。這座橋名為相生橋，它不是被工人們的房屋包圍的軍工廠，卻被費爾比選為投彈目標點。日本第二總軍司令部就設在附近。蒂貝茨將這座橋稱為整場該死的戰爭中他見過的最完美的瞄準點：

費爾比很好地解決了偏流問題，但速度有所下降。他做了兩次微調。無線電設備發出響亮的“信號”，通知護航飛機B-29轟炸機將在兩分鐘之內投下原子彈。隨後，湯姆從轟炸瞄準具上抬起頭來向我點了點頭：一切將會順利進行。
他用動作示意無線電員給予最後的警告。一組連續的聲音信號發出去了，這是在告訴［護航飛機］：“15秒鐘後將投放。”

遠處的氣象飛機也聽到了無線電訊號。停在硫黃島備用的B-29轟炸機同樣聽到了。這個訊號提醒偵察機裡的路易斯·阿爾瓦雷茨為他安裝在裡面的示波器裝上膠卷。他設計的用來測量「小男孩」爆炸當量、用無線電聯繫的降落傘量度計此時懸掛在投彈艙裡，等待與原子彈一同投下，飄向這座城市。
在托馬斯·費爾比的諾登轟炸瞄準具的十字瞄準線下，廣島自東向西鋪開。投彈艙門打開了。在奉命回到美國並加入第509大隊之前，費爾比曾在歐洲執行63次實戰飛行任務。戰前，他想成為棒球隊員，並參加了一個大聯盟球隊的春季選拔。他此時24歲。
「無線電聲音停下來了，」蒂貝茨簡潔地說，「費爾比鬆開了他的瞄準具，投下了原子彈。」引線被拉了出來，啟動了「小男孩」的計時器。第一顆實戰原子彈從飛機上掉下來，隨後前端朝下墜落。它的彈體上塗了一些隨手寫的詞句，有些還是髒話。其中有一句富有挑戰性：「『印第安納波利斯號』上的人們問候天皇。」
B-29 轟炸機一下輕了4噸，猛地升了上去。蒂貝茨駕駛飛機離去：

我關閉了自動駕駛系統，讓「伊諾拉·蓋伊號」大坡度轉彎。
我戴上抗強光的護目鏡。但戴上之後眼前一片漆黑，就像失明了一樣。我將它扔到了地板上。
明亮的光線充滿了整個機艙。第一股衝擊波撞擊著我們。
我們距離原子彈爆炸點的斜距為11.5英里，然而整架飛機被衝擊波震得發出噼劈啪啪的聲響。我以為是重型高射砲發現了我們，大聲喊道：「高射砲火！」
尾砲手之前看到了第一股衝擊波，它在大氣中呈現為一陣閃爍的微光，然而直到遇到衝擊時，他才知道這是衝擊波。當第二股衝擊波到來時，他高喊著警告我們。
我們回過身朝廣島望去。這座城市被可怕的煙雲遮蔽了……像沸騰了一樣，蘑菇狀的煙雲迅速升起，上升到可怕而又難以置信的高度。
好一會兒沒有誰說話。隨後，每個人都開始說話。我記得劉易斯重重地拍著我的肩膀說：「看那裡！看那裡！看那裡！」湯姆·費爾比懷疑放射性會導致我們全都不孕。劉易斯說，他能夠嚐到原子分裂的味道。他說它的味道像鉛。

「夥伴們，」蒂貝茨用對講機宣布，「你們剛才投下了有史以來的第一顆原子彈。」
範基爾克生動地記得兩次衝擊波——一次是直接的，另一次是地面反射的：

很像你坐在一個垃圾箱上，有人用一根球棒擊打它……飛機劇烈晃動，上下顛簸，發出像金屬突然折斷的噪音。我們當中在歐洲上空飛行過很多次的人認為，這是防空砲彈在離飛機很近的地方爆炸了。

明顯類似爆炸，這是它的一個標誌，就像菲利普·莫里森和他的同事們在“三位一體”試驗中明顯感受到的熱度那樣。
轉向、俯衝、轉回來觀察，「伊諾拉蓋伊號」的機組人員沒有看到最早的火球。當他們再看時，廣島已經被籠罩在陰影下了。劉易斯在戰後一次採訪中說：

我不相信有人會想看到這樣的景象。兩分鐘前我們看到的還是一座清晰的城市，現在就無法再看到它了。我們只能看到濃煙和大火蔓延到了山脈的山坡。

範基爾克則說：

如果你想將它描述為你所熟悉的某種東西的話，它就像一個煮沸了的黑油罐……我想：感謝上帝，戰爭結束了，我不再有可能被擊中了。我能夠回家了。

這就是成千上萬的美國士兵和水手會立刻表達的一種情緒，這一切都來得並不容易。
離開這一場面時，尾砲手羅伯特·卡倫久久地凝視著：

我一直在拍攝照片，試圖拍下整座城市的混亂場面。我總是用對講機描述這一麵……蘑菇雲本身是一個壯觀的景象，就像一團冒著泡的深紫色煙雲，你能夠看到它的內部有一個紅色的核心，它裡面的一切都在燃燒。當我們離​​開時，我們能夠看到蘑菇雲的底部，再往下，我們能夠看到幾百英尺的碎屑和煙霧等諸如此類的東西。
我在嘗試描述這團劇烈變化的蘑菇雲。我看到各處都有火苗躥起來，像是煤床上噴射出來的火焰。有人要我數一下它們的數目。我說：「數它們？」該死，大約出現了15股這樣的火苗時我放棄了，它們的數量增加得太快，以至於無法數清。我仍然能夠看到它——劇烈變化的一團蘑菇雲——它看起來像是覆蓋在整座城市上的岩漿或糖漿，它似乎在向山麓外溢，其中的小山谷與平原相連。到處都是火，隨後就什麼都很難看清了，因為有濃煙。

雅各貝塞爾負責電子對抗，他在入伍前是約翰斯霍普金斯大學的工程學生，他看到的混亂景象讓他想起了海邊：

這座城市的一切都在燃燒。它看起來就像……你去過海灘並且攪起淺水中的沙子，看到它們全都翻騰而起嗎？這就是我所看到的景象。

「小男孩」是從「伊諾拉蓋伊號」投下43秒後，廣島時間8時16分02秒，在托馬斯·費爾比的瞄準點相生橋東南方550碼處的志摩醫院庭院上方1 900英尺的高度爆炸的，其爆炸當量相當於1.25萬噸TNT。
「執行任務時是不帶個人感受的。」保羅‧蒂貝茨後來這樣說。羅伯特·劉易斯可不這麼想。「即使我活到100歲，」他在日誌中寫道，「我也絕對忘不了我腦中的這幾分鐘。」廣島的人也是如此。