بور و هایزنبرگ دو فیزیکدان برجسته قرن بیستم، در سپتامبر ۱۹۴۱ درست در بحبوحه جنگ جهانى دوم ملاقاتى داشتند که به یکى از بحث انگیزترین رویدادهاى تاریخ علم بدل شده است. اهمیت آن دیدار به دلیل حرف هایى است که این دو دانشمند از انرژى هسته اى و همین طور سلاح هسته اى زده اند. سال ها بعد از آن ملاقات و بعد از جنگ، فیزیکدانان دیگر و مورخین علم ادعاهاى عجیبى در مورد آن ملاقات مطرح کردند. حرف هایى از این دست که هایزنبرگ قصد داشته از بور اطلاعات بگیرد، یا اینکه بور اطلاعات هایزنبرگ را در اختیار آمریکایى ها قرار داده است. این مقاله سعى دارد ضمن بررسى این ملاقات نگاهى به رویدادهاى آن سال ها و چگونگى ساخته شدن سلاح هسته اى بیندازد.
هایزنبرگ شاگرد ممتاز
ورنر هایزنبرگ فیزیکدان آلمانى و برنده نوبل فیزیک یکى از برجسته ترین فیزیکدانان قرن بیستم است و نیلز بور دانمارکى که او نیز برنده نوبل فیزیک شد از شاگرد آلمانى اش مشهورتر است. سابقه آشنایى این دو فیزیکدان به سال هاى دهه ۲۰ و هنگام شکل گیرى مکانیک کوانتومى بازمى گردد. هایزنبرگ پس از پایان دوران دکترا در آلمان به دانمارک رفت تا در موسسه اى در کپنهاگ دستیار بور شود. در آن سال ها کپنهاگ به مرکز فیزیک مدرن تبدیل شد و دانشمندان زیادى در آنجا گرد آمدند تا مکانیک کوانتومى را کامل کنند. نام هاى بزرگى چون ماکس بورن، ولفگانگ پاولى، پل دیراک و... به آن موسسه رفت و آمد داشتند اما در راس آنها بور و هایزنبرگ قرار داشتند. هایزنبرگ جوان خیلى زود به نتایج خوبى رسید و فرمول بندى ماتریسى خود از مکانیک کوانتومى را ارائه داد و همچنین اصل عدم قطعیت خود را مطرح کرد. بعد از این سال ها هایزنبرگ به آلمان بازگشت و در دانشگاه لایپزیگ مشغول تدریس شد و بور نیز در کپنهاگ ماند. پس از آن نیز هایزنبرگ به دانشگاه برلین رفت. همزمان با آن قدرت نازى ها در آلمان شدت مى یافت. موج مهاجرت دانشمندان و فیزیکدانان همکار هایزنبرگ شروع شده بود، خیلى هایشان به دلیل ترس از یهودى بودن آلمان را ترک مى کردند. اما هایزنبرگ کشورش را ترک نکرد. او شخصیتى احساساتى داشت و با وجود مخالفت با سیاست هاى رایش سوم، حس وطن پرستى اش اجازه مهاجرت را به او نمى داد. شروع دوران جدید براى او به معنى سازش بود: «در آغاز هر درس انسان ناچار بود دستش را بلند کند و سلام نازى بدهد. اما آیا من حتى پیش از به قدرت رسیدن هیتلر دستم را بلند نمى کردم
و براى دوستانم تکان نمى دادم؟ آیا به راستى این یک سازش غیرشرافتمندانه محسوب مى شد؟ انسان مجبور بود همه نامه هاى رسمى با جمله هایل هیتلر را امضا کند. سازشى اینجا، سازشى آنجا و بالاخره کجا باید خط فاصل را مى کشیدیم؟ اما براى سازش باید حساب پس مى دادیم و شاید هم بدتر از آن.» او عقیده داشت مردم باید سعى کنند از فاجعه جلوگیرى کنند نه اینکه از آن فرار کنند. هایزنبرگ که در تابستان ۱۹۳۹ براى سخنرانى و همچنین دیدن همکارانش به آمریکا سفر کرده بود، از جانب آنها تشویق به ماندن شد. او در خاطراتش نوشته است:«آنها اصلاً نمى توانستند بفهمند که آدمى عقل به سرش باشد و به کشورى برگردد که به شکست آن یقین کامل دارد.» هایزنبرگ با یک کشتى تقریباً خالى که گواه از درستى استدلالات همکارانش داشت، درست قبل از شروع جنگ به کشورش بازگشت.
با شروع جنگ هایزنبرگ و دیگر همکارانش به خدمت فراخوانده شدند و کارى که از آنها انتظار داشتند استفاده فنى از انرژى اتمى بود. به این ترتیب هایزنبرگ و دیگر فیزیکدانان آلمانى که در آن کشور مانده بودند عضو اجبارى باشگاه اورانیوم شدند. همان طور که هایزنبرگ در خاطراتش ذکر مى کند، در آن زمان اعتقاد داشت که استفاده از انرژى اتمى زمان زیادى مى برد. او ادعا مى کرد که ساختن رآکتور بسیار آسان تر و کم هزینه تر از ساختن بمب اتمى است. «جدا کردن دو ایزوتوپ سنگین مثل اورانیوم ۲۳۵ و اورانیوم ۲۳۸ با اختلاف جرمى کمى که دارند و تولید آنها به میزانى که دست کم چند کیلوگرم اورانیوم ۲۳۵ از آن به دست آید، کار فنى غول آسایى است. اما در رآکتور اتمى تنها چیزى که نیاز داریم چند تن اورانیوم بسیار خالص به اضافه گرافیت یا آب سنگین است. این کار به تلاش کمترى، در حدود یک صدم یا حتى یک هزارم، نیاز دارد.» هایزنبرگ در قسمت هایى از خاطراتش ذکر مى کند که اصلاً قصد کمک به ساختن سلاح هسته اى را نداشته و بیشتر به دنبال راه هاى صلح آمیز استفاده از این انرژى جدید بوده است. او مى گوید هدفش به تعویق انداختن عملى شدن مطالعات نظرى شان بوده است. «گرچه ما مى دانستیم که ساختن بمب اتمى امکانپذیر است و روش دقیق ساخت آن را هم مى شناختیم، اما اشکالات فنى این کار را از آنچه بود بزرگتر مى پنداشتیم. بنابراین با کمال خوشحالى مى توانستیم گزارش صادقانه اى از آخرین تحولات به مقامات ارائه دهیم و مطمئن باشیم که هیچ گونه اقدام جدى براى ساختن بمب اتمى در آلمان صورت نخواهد گرفت.»
بور، استاد شگفت زده
در سپتامبر ۱۹۴۳ نیلز بور فهمید که گشتاپو در آلمان قصد دستگیرى او را دارد. چند هفته بعد، در ۲۹ سپتامبر، او، همسرش و برخى دیگر که امیدى براى فرار از دانمارک داشتند با قایقى مخفیانه به سوئد گریختند. در روز ۶ اکتبر نیروهاى انگلیسى بور را به تنهایى به اسکاتلند فرستادند که از آنجا به لندن رفت. بور در لندن با جان اندرسون شیمى- فیزیکدانى که مدیر پروژه بمب اتمى انگلیس بود ملاقات کرد و اندرسون خلاصه اى از برنامه انگلیسى- آمریکایى بمب را براى فیزیکدان دانمارکى توضیح داد. بنا به گفته آیگه، پسر بور که یک هفته بعد به پدرش در انگلستان پیوست و در تمام طول جنگ دستیار او بود؛ بور از روند پیشرفت برنامه انگلیسى- آمریکایى شدیداً غافلگیر شده بود. شاید شوکه شدن توصیف بهترى از وضعیت او باشد.
غافلگیرى بور دو دلیل داشت. در طول دهه ۳۰ میلادى وقتى که فیزیک هسته اى در حال پیشرفت بود، بور در موقعیت هاى زیادى گفته بود که فکر مى کند هر استفاده عملى از انرژى هسته اى غیرممکن است. اما وقتى در بهار ۱۹۳۹ جزئیات مهمى مربوط به شکافت هسته اورانیوم را فهمید، آن دیدگاه تغییر کرد. در دسامبر ۱۹۳۸ شیمى- فیزیکدانان آلمانى، اوتو هان و فریتس اشتراسمن کشف کردند که اورانیوم اگر با نوترون بمباران شود قابل شکافت است. لیزمایتنر دستیار اوتو هان حدس زده بود که هسته هاى اورانیوم در آزمایش ها دوپاره مى شوند و بنابراین نام «شکافت» را بر روى این فرایند گذاشته بودند. در آزمایش ها از اورانیوم طبیعى استفاده مى شد که ۹۹ درصد آن اورانیوم ۲۳۸ است و تقریباً ۷۰ درصد از یک درصد باقى مانده اورانیوم ۲۳۵ است که هسته آن ۳ نوترون کمتر از ایزوتوپ دیگر دارد. ایزوتوپ ها از لحاظ شیمیایى تمایزناپذیر هستند. آنچه بور فهمید این بود که به خاطر تفاوت هاى ساختارى تنها ایزوتوپ هاى کمیاب ۲۳۵ در آزمایش هان- اشتراسمن شکافته مى شوند. او نتیجه گرفت که ساختن سلاح هسته اى تقریباً غیرممکن است، زیرا مستلزم جداسازى ایزوتوپ ها است که کارى بسیار مشکل است. بور در دسامبر ۱۹۳۹ در یک سخنرانى ادعا کرد، با وسایل تکنیکى حاضر خالص سازى ایزوتوپ هاى کمیاب براى تحقق واکنش زنجیره اى غیرممکن است. بنابراین زیاد عجیب نیست که چرا بور چهار سال بعد با فهمیدن آنچه متفقین قصد انجامش را داشتند شوکه شد.
ملاقات جنجالى
دلیل دیگر غافلگیرى بور را مى توان در ملاقات او با فیزیکدان آلمانى ورنر هایزنبرگ در نیمه سپتامبر ۱۹۴۱ (تقریباً دو سال قبل از فرارش به انگلیس) ردیابى کرد. در آن زمان بیش از یک سال بود که آلمانى ها دانمارک را اشغال و یک موسسه فرهنگى آلمانى را در کپنهاگ تاسیس کرده بودند که کارهاى تبلیغاتى انجام مى داد. از فعالیت هاى این موسسه برنامه ریزى ملاقات هاى علمى بود و هایزنبرگ یکى از چندین دانشمندى بود که با برنامه این موسسه به کپنهاگ آمده بود. او که پس از سال ها به کپنهاگ بازگشته بود یک هفته را در آنجا گذراند و از موسسه بور دیدن کرد. در طول یکى از این بازدیدها بود که آن ملاقات تاریخى اتفاق افتاد. آنها چند ساعتى را بدون حضور هیچ کس با یکدیگر صحبت کردند. به نظر نمى رسد که هیچ کدام از آنها یادداشتى از جزئیات بحث برداشته باشند، بنابراین هیچکس کاملاً مطمئن نیست که در آن جلسه چه حرف هایى گفته شد. بور بعد از آن ملاقات این احساس را داشت که هایزنبرگ بر روى سلاح اتمى کار مى کند. همان طور که آیگه بور بعدها یادآورى مى کند: «هایزنبرگ این بحث را مطرح کرد که کاربردهاى نظامى انرژى هسته اى چیست. پدر من چندان تمایلى به این کار نداشت و تردیدش را از مشکلات تکنیکى بزرگى که وجود داشت بیان کرد. اما به نظر او هایزنبرگ فکر مى کرد امکان هاى جدید مى تواند پایان جنگ را تعیین کند، اگر جنگ کمى بیشتر طول بکشد.» حال دو سال بعد، بور براى اولین بار از برنامه سلاح هاى هسته اى متفقین آگاه شده بود. اما آلمانى ها در طول آن دو سال چه کارى انجام داده بودند؟ هیچ تعجبى ندارد که بور در آن زمان شگفت زده شده باشد.
فهمیدن اینکه «امکانات جدید» دقیقاً چه معنایى مى توانست داشته باشد جالب است و با بررسى تاریخ پیشرفت فیزیک هسته اى مى توان حدس هایى در این زمینه زد. در اواسط دهه ۴۰ فیزیکدانان در هر دو طرف جنگ فهمیدند به جز شکافت اورانیوم یک روش کاملاً متفاوت براى ساخت سلاح هسته اى وجود دارد؛ عنصرى که بعدها پلوتونیوم نام گرفت. آن عنصر کمى سنگین تر از اورانیوم است و خواص شیمیایى متفاوتى دارد، اما ساختار هسته اى آن به گونه اى است که مانند اورانیوم قابل شکافت است. پلوتونیوم برخلاف اورانیوم به طور طبیعى وجود ندارد و باید در یک رآکتور هسته اى با بمباران سوخت اورانیومى رآکتور به وسیله نوترون ها ساخته شود. با کشف این فرآیند، به معناى قطعى به قسمتى از پروژه ساخت سلاح هسته اى تبدیل شد. شکى نیست که هایزنبرگ وقتى با بور ملاقات کرد این واقعیت را به خوبى مى دانست. او حتى سمینارهایى را براى مقامات بلندپایه آلمانى ارائه کرده بود که وجود چنین امکانى را توضیح مى داد. آیا این چیزى بود که او سعى داشت به بور بگوید و اگر این طور بود، چرا؟ آیا هایزنبرگ مى خواست از طریق بور براى آمریکایى ها و متفقین پیغام بفرستد یا مى خواست از اطلاعات بور براى فهمیدن اینکه آنها تا چه حد پیشرفت کرده اند استفاده کند؟ شاید هم مى خواست به متفقین بفهماند که آلمان هیچ پیشرفتى نکرده است. بور چطور؟ آیا او چیزى از ملاقاتش با هایزنبرگ به آمریکایى ها گفت؟ تمامى این سئوال ها و حدس ها و گمان ها هنوز سال ها بعد از آن ملاقات مطرح است و هنوز جواب قطعى و دقیقى براى آن وجود ندارد.
نقشه اى که به لس آلاموس رسید
یکى از داستان هاى جالب در مورد ملاقات بور و هایزنبرگ ماجراى طرحى است که هایزنبرگ در طول ملاقات به بور داده است. معلوم نیست که آیا هایزنبرگ آن شکل را در طول ملاقات کشیده است یا قبل از آن. با توجه به عادت فیزیکدانان هنگام ارتباط با یکدیگر تصور بر این است که او شکل را همان موقع و براى توضیح ایده هایش کشیده است. در هر حال باید به دنبال این سئوال باشیم که آن شکل چگونه در دسامبر ۱۹۴۳ راهش را به آزمایشگاه لس آلاموس باز کرد. آن شکل حاوى اطلاعات مهمى بود از اینکه آلمانى ها چگونه سلاح هسته اى را طراحى مى کردند. کسى که از وجود این شکل مطلع شد، جرمى برنشتاین فیزیکدان آمریکایى است که به جز مقالات و کتاب هاى تکنیکى و تخصصى، سال ها یکى از نویسندگان اصلى مجله نیویورکر بود. او در سال ۱۹۷۷ طى یک سرى مصاحبه با هانس بته وجود آن طرح اسرارآمیز را کشف کرد. بته که در سال هاى جنگ عضوى از پروژه منهتن تحت نظر رابرت اپنهایمر بود، از وجود شکلى صحبت مى کرد که نیلز بور هنگام سخنرانى در لس آلاموس به آنها نشان داد. بته در این مصاحبه گفته است: «هایزنبرگ یک طرح به بور داده بود و بور بعدها این طرح را براى ما در لس آلاموس آورد. آن شکل به وضوح طرحى از یک رآکتور بود، اما واکنش ما هنگام دیدن آن شکل این بود که آلمانى ها واقعاً دیوانه اند. حتماً مى خواهند رآکتور را روى لندن بیندازند!» تنها کمى بعد از جنگ بود که دانشمندان حاضر در لس آلاموس فهمیدند، آلمانى ها دقیقاً مى دانستند با رآکتور چه کار کنند. حداقل باید گفت به طور نظرى این را مى دانستند و به طور عملى به نتیجه نرسیده بودند وگرنه امروز به جاى هیروشیما و ناکازاکى باید لندن را اولین قربانى سلاح هاى هسته اى مى دانستیم. قبل از انتشار این مصاحبه ها از جرمى برنشتاین در نیویورکر هیچ کس چیزى از آن شکل نمى دانست و این جریان داستان ملاقات بور- هایزنبرگ را از حدس و گمان خارج کرد. اما برنشتاین براى اطمینان از صحت حرف هاى بته با اشخاص دیگرى هم تماس گرفت. او به دنبال کسانى گشت که آن زمان در لس آلاموس بودند، اما اپنهایمر مرده بود، بور مرده بود، بیشتر آنها مرده بودند. اما یک نفر هنوز زنده بود؛ ویکتور وایسکوف دوست نزدیک رابرت اپنهایمر. او هم ادعا مى کرد که طرح را ندیده اما چیزهایى درباره آن شنیده است. ولى آیگه پسر بور به کلى وجود چنین چیزى را انکار مى کرد. برنشتاین سرانجام با تحقیق و مصاحبه با افراد مختلف به این نتیجه رسید که هایزنبرگ خودش چیزى به بور نداده است، اما بور آن شکل را پس از صحبت هاى هایزنبرگ کشیده است. حتى حدس مى زنند که بور چیزهایى را هم به آن طرح اضافه کرده باشد، که حاصل پژوهش هاى خودش بعد از ملاقات بوده است. در هر حال چیزى که همه تائید کردند این است که آن شکل و نوشته هایش دست خط خود هایزنبرگ نبوده است. اما اصلاً چرا هایزنبرگ چنین صحبت هایى را مطرح کرده بود؟ آیا مى خواست بور نتایج مطالعات او را بررسى و تائید کند؟ آیا مى خواست به بور نشان دهد که آلمانى ها با مطالعه بر روى رآکتور به دنبال استفاده صلح آمیز از انرژى هسته اى هستند؟ نیات هایزنبرگ هنوز در ابهام است و شاید هیچ گاه روشن نشود، چرا که حتى خود او در خاطراتش که در کتاب«مرزهاى فیزیک» (در فارسى «جزء و کل») نوشته است، چیز زیادى از آن ملاقات بحث انگیز مطرح نکرده است. تنها به وحشت بور از شنیدن نام سلاح هسته اى اشاره کرده است و اینکه بور توجه زیادى به موانع فنى مورد اشاره هایزنبرگ نکرده است.
نامه ها و نمایشنامه ها
گویا موضوع ملاقات بور و هایزنبرگ آنقدر جذاب بوده است که به دنیاى هنر نیز کشیده شود. «کپنهاگ» نام نمایشنامه اى است که مایکل فریان در حدود سال ۹۸ نوشته و به روى صحنه برده است. این نمایشنامه داستان آن ملاقات را با سه شخصیت اصلى که روح هایزنبرگ، بور و همسر بور هستند به تصویر مى کشد. اما همه چیز از روى حدس و گمان است و در واقع هیچ کس از یک نمایشنامه نویس انتظار تحقیقات مستند را ندارد. مورخان براى یافتن منابع مستند باید بیشتر از اینها صبر مى کردند، قرار بود خانواده بور نامه هاى وى را در سال ،۲۰۱۲ پنجاه سال پس از مرگ بور، منتشر کنند. اما این همه ابهام و حتى اتهام به بور باعث شد که آنها تصمیم بگیرند این کار را ده سال زودتر انجام دهند، براى همین آن نامه ها در سال ۲۰۰۲ منتشر شدند. قبل از آن تمام چیزى که مورخان علم مى دانستند بر پایه حرف هاى مبهم و گاه متناقض بور و هایزنبرگ بود که از منابع دست دوم به دست آمده بود. بور در آن نامه ها به دفعات تاکید مى کند که خاطره شفافى از ملاقات با هایزنبرگ دارد و یادداشت هاى بسیار دقیقى از آنچه هایزنبرگ گفته بود برداشته است. او ادعا مى کند که هایزنبرگ متقاعد شده بود که اگر جنگ با پیروزى آلمان پایان نیابد، باید تصمیم به استفاده از بمب اتم بگیرد. بور مى گوید برخلاف حرف هاى بعدى هایزنبرگ سکوتش در طول صحبت به خاطر شوکه شدنش از این نبود که فهمیده بود شکافت از لحاظ تکنیکى امکانپذیر است، بلکه به این خاطر بود که قبلاً نفهمیده بود آلمانى ها بر روى بمب کار مى کنند و در مورد متفقین هم تا سال ۱۹۴۳ که به انگلستان فرار کردند این را نمى دانست. بور مدعى است هایزنبرگ به دانمارک رفته بود تا بور و دیگر فیزیکدانان دانمارکى را متقاعد کند تا با آلمانى ها در پروژه باشگاه اورانیوم همکارى کنند. اما این اسناد را باید با دقت و احتیاط بیشترى بررسى کرد، چرا که حداقل ۱۶ سال پس از پایان جنگ نوشته شده اند و ادعاى بور براى یادآورى دقیق و شفاف شاید زیاد قابل اعتماد نباشد. پس هنوز هم این سئوال مهم پابرجا است: «هدف هایزنبرگ از آن ملاقات چه بوده است؟»