垂美国硅谷在哪里?

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“硅谷”这个词常指美国 旧金山半岛南部的圣克拉拉谷地(Santa Clara Valley);但根据维基百科,这个名称最初是指20世纪60年代在斯坦福大学附近兴建的计算机产业聚集地。 而所谓的“硅谷精神”通常指的是创新、创业的精神。这种精神的起源可以追溯到二战后的“曼哈顿计划”,当时大量科学家被招募进一个秘密项目来研究原子弹;战后这些科学家人脉广泛,成为高科技产业的领导者并在此后几十年里不断推动着技术进步。

可以说没有二战,就没有硅谷的今天;而二战时研制出的原子弹也彻底改变了世界的力量平衡,为冷战做好准备。 那么接下来我们就来讲讲这个原子弹是如何研制出来的——这就是本文的主题。

1943年1月,由于发现铀235具有非常强的放射性,物理学家发现了裂变现象并且提出了链式反应理论,至此人们才完全掌握了原子能的奥秘。然而问题在于,当时的物理学界对于链式反应如何实现以及可控性问题毫无头绪。

1943年7月,来自各所大学的25位最顶尖的核物理学家齐聚芝加哥召开了一次学术会议,讨论的问题就是如何在地球上控制链式反应。 与会者建立了两个主要的理论模型:一个是俄裔美籍物理学家伊莱亚·莱纳德建立的慢中子模型 (slow-neutron model),另一个是奥地利物理学家沃尔夫冈·泡利提出的快中子模型(fast-neutron model)。

两个模型之间存在分歧和竞争,但却都有一个共同的假设,那就是认为只要增加中子的浓度就可以引发链式反应并在一定条件下得以维持。问题就在于如何增加中子的浓度。 早在二战前夕,科学家们就已经知道了天然存在的燃料铀-235的丰度只有万分之几,要利用它来实现可控链式反应简直是天方夜谭。

为此,会上有人建议通过人工合成的方法来获得更高的浓缩率----也就是说从化学角度来提高铀-235的浓度。但这个想法遭到了莱纳德的强烈反对,他表示如果采用人造方法,那最终得到的可能是无法控制的超级炸弹。

会后,莱纳德的话成了权威意见并被付诸实践。1943年8月在洛斯阿拉莫斯实验室,奥本海默领导的一队研究人员确实得到了纯度很高的人造铀-235样品,但是他们的努力并未取得进一步的成功,因为用更高级别的加速器来获取更高浓度的铀-235显然是不现实的。 就在所有人都准备放弃的时候,一位名叫斯坦利的年轻研究员提出了通过重水作为介质来传递中子从而实现链式反应的想法。

这一提议立刻受到了莱纳德的批评,但是他并没有找到有效的反驳证据,于是便转而支持另一项理论,即所谓的“热中子理论”(thermal neutron theory)。在这项理论中,中子被认为是一种不带电荷的热粒子,它可以穿透材料与核物质相互作用。 1944年年末,莱纳德终于承认了热中子理论的正确性,而与此同时,第一座核反应堆也在芝加哥建成并开始运行。

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