Povodom šezdeset godina od eksplozije prvih nuklearnih bombi u Novom Meksiku, Hirošimi i Nagasakiju, „Vreme“ u šest nastavaka objavljuje kratku istoriju tajnih nuklearnih istraživanja koja su tokom Drugog svetskog rata simultano vršena u SAD, Nemačkoj, Japanu, Francuskoj, Velikoj Britaniji i Sovjetskom Savezu.
Pre punih šezdeset godina, 16. jula 1945. eksplodirala je prva nuklearna bomba u pustinji Novog Meksika. Tajna nuklearna proba pod šifrovanim nazivom „Triniti“ izvedena je u vazdušnoj bazi Alamogordo, udaljenoj 120 kilometara od grada Albukerkija. Tačno u 5:29:45 na vrhu čeličnog tornja okruženog naučnom opremom detonirana je bomba pod nazivom Gadžet (engl. naprava). Na horizontu u jutarnjoj tami pojavio se jak bljesak, brdovita dolina zasvetlela je hiljadu puta jače od podnevnog sunca, a potom je usledila neprekidna, strahovita grmljavina. Udarni talas raširio se pustinjskom dolinom kao snažan zemljotres, praćen vrelim vetrom. Vatrena lopta porasla je ka nebu uz pečurku gasa koja se podigla na visinu od dvanaest kilometara. Kula sa opremom sasvim je isparila, a pesak se pretvorio u staklo u krugu od 730 metara od nulte tačke. Eksplozija Gadžeta oslobodila je energiju koja je ravna onoj što bi nastala da je najednom eksplodiralo 19.000 tona eksploziva TNT (19 kilotona), što je bilo par stotina puta više energije nego što su njeni tvorci očekivali; general Lesli Grouvs, vojni šef projekta, najavio je svojim pretpostavljenima u Pentagonu bombu od svega 55 tona TNT-a.
Devet kilometara od nulte tačke eksperimenta, dvadesetorica fizičara nalazili su se u specijalnom bunkeru iz koga su posmatrali eksploziju. Tajac posle prvog šoka u bunkeru prekinuo je Robert Openhajmer, rukovodilac naučnog projekta „Menhetn“, tokom kog je bomba napravljena. „Ako bi svetlost hiljadu sunaca izbila odjednom na nebu, istovremeno – bili bi oni jednaki sjaju tog veličanstva“, rekao je Openhajmer citirajući jednu hinduističku svetu pesmu iz epa Bhagavad gita. Kada se na horizontu podigao divovski oblak gasa, Openhajmer je sasvim zapao u opskurni religiozni trans, popeo se na prečagu kontrolnog mesta i izgovorio još jedan stih neljudskim glasom: „Ja sam smrt, koja sve uništava, onaj koji preti svetovima“. Openhajmer nije bio jedini koji se osećao kao da je izazvao Sudnji dan. U bunkeru je zavladalo nešto više od euforije zbog uspeha eksperimenta. Posle pune tri godine rada u pustinji, pod strogim nadzorom vojnih obaveštajnih službi, tvorci prve atomske bombe nisu se ponašali kao poslenici nauke – upravo su bili stvorili paklenu napravu i radovali su joj se kao alhemičari koji su prizvali demona iz pakla. „Ostavite me na miru sa vašom grižom savesti, to je ipak samo lepa fizika“, u ekstazi je sam za sebe uzvikivao nobelovac Enriko Fermi.
TEKOVINE: Nije samo atmosfera među fizičarima u bunkeru imala primese okultnog. Nazivi i šifre čitavog poduhvata nosili su jezivu simboliku. Mesto na kome je Gadžet eksplodirao zvalo se Jornada del Muerto (Putovanje smrti), a selo nadomak koga je izveden eksperiment Oskuro (Tama). Bilo je nečeg bogohulnog i u izboru šifre čitave probe Triniti (engl. trojstvo), što je označavalo postojanje tri atomske bombe. Umesto božanskog, trojstvo projekta „Menhetn“ odnosilo se na tri paklene naprave. Pored Gadžeta, u Novom Meksiku napravljene su još dve atomske bombe – Debeljko i Mali dečak, koje su mesec dana kasnije bačene na Hirošimu i Nagasaki, da bi u po jednoj sekundi eksplozije ukupno usmrtile 105.000 i ranile 94.000 ljudi.
Kao da sva ta simbolika u Novom Meksiku nije bila slučajna. Sa eksplozijom Gadžeta započela je, kako se to često navodi, atomska era. Zapravo, bio je to početak sumornog doba straha od bombi – doba hladnog rata, trke u atomskom naoružanju, desetina surovih lokalnih ratova i miliona ljudi koji su ubijeni, raseljeni i unesrećeni na razne druge načine. Petnaest godina posle završetka hladnog rata čini se da je vreme bombi ostalo u prošlosti, da Openhajmerova „svetlost jača od hiljadu sunaca“ više ne svetli u svom jezivom bljesku, ali to je samo privid. Mračne tekovine projekta „Menhetn“ nikada neće nestati. Sam projekat, do tada najveći, najskuplji i najstrože čuvan naučni projekat u istoriji, završio se eksplozijom Gadžeta. U njemu je na razne načine učestvovalo 150.000 ljudi, ali su samo dvanaestorica naučnika i vojnih starešina imala kompletnu sliku onoga što se gradi na tajnom lokalitetu „Y“, u Los Alamosu.
ALHEMIČARI: „Menhetn“ projekat realizovan je tokom 1942–1945. godine, ali osnovna ideja iz koje je ponikla atomska bomba proučavana je još u Srednjem veku. Alhemičari i pre slavnog Paracelzusa pokušavali su da pronađu transmutation materiae, supstancu kojom bi jedan hemijski element mogli da pretvore u drugi. To je na sasvim drugim osnovama zaista omogućio tek razvoj kvantne mehanike i izuzetan napredak nuklearne fizike dvadesetih i početkom tridesetih godina XX veka. Ali da bi zaista započela priča o fisiji, cepanju atomskog jezgra (tj. njegovom „pretvaranju“ u dva druga jezgra), bilo je potrebno dokazati da se u jezgru atoma ne nalaze samo protoni već i neutroni, masivne čestice bez naelektrisanja. Ironijom istorije, glavni junaci „Menhetn“ projekta stupaju na scenu u isto doba, otprilike trinaest godina pre eksplozije u Novom Meksiku. Hitlerov NSDAP osvaja vlast u Nemačkoj 1933. godine, Frenklin D. Ruzvelt 1933. pobeđuje na američkim izborima, a fizičar Džems Čedvik 1932. u Kembridžu otkriva neutron. Bilo je to doba dramatičnih izmena, s jedne strane u politici i ekonomiji, a s druge u fundamentalnim istraživanjima strukture materije. Ipak, u to vreme nije postojala uzajamna svest o značaju onoga što se uporedo zbivalo u nauci i politici – bilo je potrebno da prođe deset godina da bi se ta dva puta ukrstila i dovela do bombe.
„Vi to uzimate suviše teško“, rekao je francuski naučnik Pol Lanžven jednom mladom istoričaru koji je pobegao iz Nemačke. „Hitler? On će kao i svi tirani u dogledno vreme slomiti vrat. Mene mnogo više brine nešto sasvim drugo, nešto što može, ako dospe u pogrešne ruke, jače ugroziti svet nego ta efemerna budala. Nešto čega se mi, nasuprot njemu, nikad više nećemo moći osloboditi: neutron.“ Čedvikovo otkriće omogućilo je eksperimente u kojima su teška atomska jezgra bombardovana neutronima, ali većina naučnika nije verovala da se jedno jezgro, kakvo je izotop uranijuma U235 može neutronima razbiti na dva manja jezgra novih elemenata. Enriko Fermi, u to doba u Italiji, bombardovanjem jezgra uranijuma dobijao je nove, takozvane transuranijumske elemente, ali niko nije ozbiljno razmatrao tumačenje o cepanju jezgra uranijum neutronima. Sa stanovišta tadašnje nuklearne fizike, bila je to još uvek čista alhemija.
PINGPONG: Prve rezultate načinila je Irena Žolio-Kiri, kćerka slavne Marije Kiri i supruga slavnog francuskog naučnika Frederika Žolioa, u saradnji sa Pavlom Savićem, našim najvećim naučnikom iz jugoslovenske epohe. Njih dvoje su tokom leta 1938. na institutu Rue d’Ulm kod Pariza neutronima bombardovali izotop uranijuma U235 pokušavajući da izazovu njegovo cepanje. Pošto su u tome imali očiglednog uspeha, Pavle Savić i Irena Žolio-Kiri objavili su tri članka na tu temu. U to vreme postojao je jak rivalitet između Parižana i nemačkih naučnika na Institutu „Kajzer Vilhelm“ u Berlin-Dalemu, gde je radio tada najugledniji fiziko-hemičar na svetu, Oto Han. On toliko nije verovao u mogućnost cepanja uranijuma da nije čak ni čitao rezultate koji su stizali iz Pariza. „Ne interesuje me šta opet piše naša dama“, govorio je o radovima Irene Žolio-Kiri, smatrajući pariske eksperimente budalastim. Znajući koliko je teško jezgro uranijumovog izotopa, njegovo bombardovanje neutronima ličilo mu je na gađanje oklopljenog bunkera pingpong lopticama.
Tokom istog leta 1938. na Institutu „Kajzer Vilhelm“ razvijala se i sasvim druga vrsta drame. Dugogodišnja najbliža saradnica Ota Hana, Liza Majtner, zbog svog jevrejskog porekla morala je da napusti Nemačku posle uvođenja rasnih zakona. Mada vrlo poznata naučnica, Liza Majtner nije mogla biti pošteđena, a nije joj pomoglo čak ni zalaganje slavnog Maksa Planka. Zato se ona tajnim kanalima prebacila u Švedsku. U međuvremenu, Žolio-Kiri i Savić objavili su svoj treći rad u jesen 1938. u kome su pokazali da se uranijum pri bombardovanju neutronima pretvorio u element sličan lantanu. Jedan od Hanovih saradnika, Štrasman, doneo je izveštaj o tim rezltatima svom šefu, ali Han, dodatno utučen odlaskom Majtnerove, i dalje nije želeo da ga čita. Zapalio je cigaretu i okrenuo se. Štrasman je tada pokazao veliku upornost i Han je najzad pogledao članak.
Kada je posle prvog čitanja video da su Parižani dobili nešto nalik na lantan od uranijuma, skočio je sa stolice i odmah otrčao u laboratoriju, ostavljajući nedogorelu cigaretu. Merenja koja su potom izveli odmah su potvrdila nalaze Savića i Žolio-Kiri. Zbog preciznije aparature, Han i Štrasman dobili su od uranijuma element barijum, a ne vrlo mu sličan lantan, kako su bili naslućivali u Rue d’Ulmu. Han je priznao svoju zabludu, a o tome je jednom tajnom depešom izvestio Lizu Majtner. Ona se vrlo zainteresovala za to otkriće i sa svojim sestrićem Otom Frišem došla i do teorijskog objašnjenja rezultata – uranijumov izotop bio se raspao na dva lakša barijumova jezgra, a taj proces nazvan je nuklearna fisija, po ugledu na sličan proces kod ćelija u biologiji.
Budući u progonstvu, Liza Majtner je iz Švedske telefonom diktirala svom rođaku Frišu rad koji je on potom objavio u časopisu „Nature“ 11. februara 1939. Njihov članak je izazvao pravu revoluciju u nuklearnoj fizici – njime je otkrivena fisija, proces cepanja jezgara. Posle tog prelomnog članka, izdiktiranog iz Švedske, svi nuklearni fizičari posvetili su se tom čudnom fenomenu, a stvari su se odvijale neverovatnom brzinom. Novi rezultati pristizali su narednih meseci iz laboratorija širom sveta. Saradnik Frederika Žolioa bukvalno je trčao do aerodroma Burže, nadomak Pariza, kako bi lično u poštansku torbu ubacio upravo napisani članak o mogućnostima lančane reakcije, pošto je jedino tako bio siguran da će on stići u London pre zaključenja broja „Nature“ od 8. aprila 1939.
LANČANA REAKCIJA: Taj iznenadni prodor u nuklearnoj fizici, neposredno pred početak Drugog svetskog rata, pokazao je nešto što do tada nije bilo viđeno u nauci, ali je bilo predviđeno Ajnštajnovom teorijom – zbog razlike u masi uranijumovog jezgra i jezgara fisionih fragmenata oslobađala se energija koja je nastala iz mase jezgra (gde se razlika u masi pretvara u energiju po čuvenoj jednačini E=mc2). Nekim istraživačima postalo je odmah jasno kolika se silna energija nuklearnom fisijom može osloboditi iz sasvim male količine materijala, a nedugo potom i kakvo se strašno oružje zahvaljujući tome može načiniti. Međutim, većina fizičara nije verovala u mogućnost lančane reakcije. U jednostavnoj predstavi procesa fisije, jedan neutron cepa jezgro na dva jezgra barijuma i oslobađa tri neutrona viška. Ako su ta tri neutrona bila dovoljno brza da bombarduju tri nova jezgra uranijuma u susedstvu, proces se lančano širi, nastaju novi fragmenti i devet neutrona koji dalje cepaju jezgra. Isprva se nije tako činilo, ali kasnije je dokazano da se uz kritičnu masu uranijuma i dovoljno neutrona koji iniciraju proces može izazvati lančana reakcija.
No, uzbuđenje se zadržalo samo u naučnim laboratorijama. Budući zauzete dolazećim ratom, većina vlada u to doba nije obraćala pažnju na otkriće fisije. Prva koja je učinila korake ka organizovanijem istraživanju fisije bila je vlada Trećeg Rajha. U ulici Unter den Linden, u kući broj 69, 30. aprila 1939. održan je tajni sastanak nemačkih nuklearnih fizičara lojalnih nacistima. Tom prilikom dogovoreno je da se ubrzaju istraživanja uranijuma, ali s ciljem da se fisija iskoristi za pogon uranijumskog motora, a ne za pravljenje bombe. Oformljena je grupa i započeo je takozvani U projekat. Mada prisutan u Berlinu, tom sastanku nije prisustvovao jedan od izumitelja fisije, Oto Han, koji je opet grešio – nije verovao da se lančana reakcija može izazvati, niti napraviti bomba, pošto je smatrao da to „Bog neće dozvoliti“. Uz to, bilo je poznato da Han nije bio pristalica nacizma tako da članovi U projekta nisu računali na njegovu pomoć. „Vi fizičari sigurno nećete napraviti neku bombu“, govorio je Han s uverenjem, ali ga je pomisao da nacisti ovladaju atomskom energijom užasavala. „Ako Hitler dobije takvo oružje, ja ću izvršiti samoubistvo“, rekao je.
Izveštaji o pokretanju nacističkih istraživanja stigli su do Amerike, uglavnom preko naučnika koji su bežali iz Evrope. Za razliku od Hana, njegove kolege u SAD smatrale su ove vesti vrlo ozbiljnom pretnjom. Mada su danas vodeća nuklearna sila, SAD su poslednje podržale istraživanje fisije. Obično se smatra da je pred Hitlerovim osvajanjima iz Evrope izbeglo dovoljno naučnika, a da je Stejt department odmah prihvatio sve njihove ideje i počeo da gradi nuklearna postrojenja, što nije tačno. Zapravo, prognani fizičari su počev od 1939. do 1942. uzaludno lobirali kod američkih vlasti da se pokrenu opsežna atomska istraživanja, kako Hitler ne bi prvi napravio bombu. Na većini sastanaka sa predstavnicima minstarstva odbrane, nuklearni fizičari ismevani su kao šarlatani.
Najveće zalaganje da se nacisti spreče u svom atomskom projektu učinio je Leo Silard, mađarski fizičar koji je emigrirao u SAD. Kroz njegovu biografiju prelama se sudbina većine nuklearnih istraživača – on se tokom prvih deset godina, sve do kraja projekta „Menhetn“, strasno i svim sredstvima zalagao za ubrzavanje istraživanja na Zapadu, da bi se potom, tokom sledećih deset godina, još jače zalagao za njihovo obustavljanje. Tokom perioda 1938–1941. on se zajedno sa Enrikom Fermijem, Eugenom Vignerom i Eduardom Telerom borio da svoje kolege naučnike ubedi da narednih nekoliko godina uvedu samocenzuru i ne objavljuju radove o fisiji uranijuma, kako time ne bi nacistima pomagali u njihovim istraživanjima. Drugi naučnici nisu smatrali da je pretnja od nacističke bombe opravdana i nisu poslušali Silardov predlog, ali on nije odustajao. Kada je 8. marta 1939. potvrdio postojanje lavine neutrona u svojoj laboratoriji na Kolumbija univerzitetu, na Menhetnu u Njujorku, Silardova rešenost postala je još veća. „Videli smo svetlosne zrake“, zapisao je opisujući ovaj poznati eksperiment. „Posmatrali smo ih netremice oko deset minuta, a onda smo prekinuli postupak. Te noći mi je postalo jasno da će svet poći putem punim briga.“
PISMO ZA RUZVELTA: Svi Silardovi pokušaji da kontaktira s američkom vladom i upozori je prolazili su bez uspeha, sve dok se u leto 1939. nije dosetio da zamoli za pomoć Alberta Ajnštajna, čija je slava kao naučnika tih godina bila uporediva s popularnošću predsednika SAD. Već u to doba bilo je jasno da je najvažniji segment u izgradnji buduće bombe obezbeđivanje dovoljno izotopa uranijuma U235, koji se od običnog uranijuma U238 veoma teško odvajao, a na 139 delova zapremine U238 dolazi samo jedan deo U235. Ruda uranijuma iskopavala se u belgijskom Kongu i u Čehoslovačkoj. Silard je bio svestan da će do bombe prva stići zemlja koja prva dođe do rudnika uranijumove rude, tako da su ga strašno zabrinula obaveštenja da su nacisti posle aneksije Čehoslovačke zaustavili izvoz uranijuma. Zato je želeo da interveniše preko Ajnštajna kako bi se američka vlada postarala da sačuva rudnike u Kongu.
U julu 1939. Silard je, zajedno sa Vignerom i Telerom, automobilom krenuo u posetu Ajnštajnu, koji je u to vreme boravio u letovalištu Patchogue na Long Ajlednu. Međutim, kada su stigli u letovalište, niko od prolaznika nije znao da im kaže gde se nalazi „Cabin dr Murea“. Pošto su predugo tražili adresu, odlučili su da se vrate. Silard je rekao da je to znak kako ne treba koristiti Ajnštajnovu pomoć da bi se obratili vlastima. „Ono što država jednom prigrabi, to više ne ispušta“, rekao je. Možda je to bila prilika da nikada ne započne projekat „Menhetn“. Međutim, usprotivio se Vigner smatrajući da je njihova dužnost da zatraže Ajnštajnovu podršku. Posle toga su odlučili da ne traže adresu, već da pitaju direktno za Ajnštajna. Ispostavilo se da je tačna priča kako velikog fizičara poznaje svako dete – prvi dečak koga su zaustavili i pomenuli Ajnštajna odveo ih je do njegovog letnjikovca.
Ajnštajn ih je dočekao u sasvim opuštenoj kućnoj atmosferi, u kućnoj haljini i papučama. Mada uopšte nije bio upoznat sa fisijom, Silard mu je tokom kraćeg razgovora lako objasnio osnovni koncept. Uviđajući opasnost da nacisti načine nuklearno oružje, Ajnštajn je odmah pristao da pomogne. Međutim, nije bilo dovoljno samo napisati pismo – neko je morao da ga uruči najvišim predstavnicima vlasti. Silard je narednih nedelja slučajno stupio u kontakt s Aleksandrom Zaksom, ekonomistom i ličnim savetnikom predsednika Frenklina Ruzvelta. Kada je shvatio o čemu je reč, Zaks je predložio Silardu da promeni plan – da Ajnštajn u pismu od Ruzvelta ne traži samo blokadu izvoza uranijuma iz Konga, već i da zahteva ubrzanje istraživanja fisije u SAD. To su prihvatili i Silard i Ajnštajn. Pri sledećem susretu na Long Ajlendu, Ajnštajn je potpisao pismo koje je poslato američkom predsedniku.
FULTONOV PAROBROD: To pismo ušlo je u istoriju. Smatra se da je ono nagnalo Ruzvelta da pokrene „Menhetn“ projekat. Međutim, značaj tog pisma je donekle preuveličan. Ajnštajnovo pismo je zaista ubedilo Ruzvelta u opravdanost istraživanja, ali ne odmah, i ne u toj meri da ubrzo pokrene tajni projekat sa velikim ulaganjima. Ni sam sadržaj pisma uopšte nije napisao Ajnštajn, već Aleksandar Zaks, a samo potpis je Ajnštajnov. Kao veliki pacifista i protivnik atomske bombe, on je posle rata izjavio kako „ni prstom ne bi mrdnuo da je znao kako Nemcima neće poći za rukom da naprave bombu“. Najvažniju ulogu odigrao je, zapravo, Aleksandar Zaks. On je tek 11. oktobra 1939. uspeo lično Frenklinu Ruzveltu da preda Ajnštajnovo pismo. Pri tom je predsedniku pročitao i Silardov memorandum o fisiji, uz detaljna objašnjenja, posle kojih je Ruzvelt bio suviše umoran za dalju raspravu o pokretanju američkog atomskog projekta.
Izgledalo je da je stvar izgubljena. Međutim, Zaks se setio priče o izumitelju parobroda Fultonu. Kada ga je sutradan Ruzvelt upitao kakvu mu to sjajnu ideju sada donosi, Zaks je ispričao kako je Napoelon odbio Fultonov predlog da pomoću njegovih parobroda pređe Lamanš i okupira Englesku, smatrajući suludom ideju da se brodovi kreću na vodenu paru. „Da je Napoleon imao više mašte, istorija bi krenula drugim tokom“, zaključio je Zaks. Ruzveltu se priča izuzetno dopala. „To znači da moramo toga da se prihvatimo“, izgovorio je svoju čuvenu rečenicu. Posle toga je 19. oktobra Ruzvelt odgovorio Ajnštajnu pismom koje počinje rečima „Moj dragi pofesore“ i u kome prihvata njegove predloge. Time su počela istraživanja pod šifrom „projekat S-1“, ali su ona bila vrlo skromna i bez većih rezlutata tokom prve dve godine rada. Tek od 13. avgusta 1942. istraživanja su intenzivirana u okviru zajedničkog britansko-američkog projekta razvoja supstiticionih materijala, pod šifrovanim imenom „Menhetn“. Tome je prethodio izveštaj britanskih fizičara kojim je potvrđeno „da se bomba može napraviti od deset kilograma izotopa uranijuma U235“.
Tada je zaista počela trka za bombom. U njoj su učestvovale kontraobaveštajne službe svih zaraćenih zemalja, tajnim kanalima dobavljane su ruda uranijuma i teška voda za usporavanje neutrona, komandosi su napadali nemačka atomska postrojenja, sovjetski špijuni infiltrirali su se u američku naučnu zajednicu, a na lokaciji „Y“ u Los Alamosu polako su okupljeni svi najveći naučnici tog doba. Za vojnog rukovodioca projekta, Pentagon je 17. septembra 1942. postavio generala Leslija Grouvsa. „Neće vam biti lako jer ćete ovde morati da pazite jedan skup neuračunljivih ljudi“, rekao je general Grouvs svojim saradnicima u vojnom štabu. Kao disciplinovan vojnik, Grouvs se tokom tri godine projekta suočio s nizom problema u upravljanju tolikom grupom kapricioznih naučnika. Taj posao je mnogo lakše obavljao među fizičarima omiljeni profesor Robert Openhajmer, koji je u američkoj štampi posle Hirošime nazvan „ocem atomske bombe“. Tada slavljen kao nacionalni junak i poređen sa generalima Ajzenhauerom i Patonom, Openhajmer je doživeo da mu zbog komunističke prošlosti i protivljenja daljoj upotrebi nuklearnog oružja samo par godina kasnije bude suđeno kao izdajniku. Ta afera, njegov kantroverzni lik, kao i strašna životna drama kroz koju je prošao Openhajmer od samog početka rada na bombi, najbolje oslikava čitav projekat „Menhetn“. Projekat kojim su na početku svi samo želeli spas od nacističke bombe, ali u kome na kraju više nije bilo nevinih.
(U sledećem broju „Kritična masa u Los Alamosu„)
