1914年7月28日,奧匈帝國以在薩拉熱窩刺殺費迪南德王子及其妻子為藉口,向塞爾維亞宣戰。第一次世界大戰爆發了。在持續了四年多的殘酷戰爭中,科學家作為公眾的一員,不可避免地捲入了戰爭。100年前的戰爭對科學家群體有何影響?哪些科學家捲入了戰爭,雙手沾滿了鮮血?哪位科學大師在第一次世界大戰中犧牲了?誰是那些經歷了戰爭泥潭,最終走向光明的幸運兒?
魔瓶開啟者——“化學武器之父”哈伯弗裡茨·哈伯(1868-1934)是德國著名的化學家。哈伯出生在德國的一個猶太家庭。他的父親是一個成功的化學顏料製造商。他年輕時對化學產生了興趣。他從哈伯大學畢業後,23歲時因為有獨到的想法,被德國皇家工業科學院授予化學博士學位。
1894年,哈伯在卡爾斯魯厄大學任教,開始研究氨合成。然而,隨著工農業的發展,建立規模化的制氮產業顯得越來越迫切。1906年,哈伯以氫、氮為原料,鋨為催化劑,成功合成了濃度為6%-8%的氨。在工程師博士的幫助下,建成了世界上第一座日產30噸的合成氨裝置。這種氨合成方法被稱為“哈伯-博世法”。氨的合成在科學史上創造了一個重要的篇章。它的使用大大提高了糧食產量,極大地促進了相關科學技術(如高壓超高壓技術、催化劑理論等)的發展。由於這一傑出貢獻,哈珀於1918年獲得諾貝爾化學獎。
1914年,第一次世界大戰全面爆發。世界各地的科學家都不同程度地捲入了戰爭。哈伯也不例外。他很快就成了狂熱的民族主義者。哈伯用自己的科學知識為德國服務:他用合成氨技術生產化肥,解決了德國的饑荒問題;他用氨氧化法生產硝酸和黃色炸藥,這是彈藥生產必不可少的。
1914年9月馬恩河第一次戰役中,德軍與英法聯軍共投入150萬兵力展開激戰,隨後雙方在比利時伊普爾地區陷入僵局。第二年,為了打破僵局,在哈伯的建議下,德軍首次在戰場上使用化學毒氣。
1915年4月22日,德軍打開了6000個大鋼瓶和24000個裝有液氯的小鋼瓶的閥門。很快,盟軍陣地就被濃重的黃綠色、劇毒氣體包圍。在這個時候,伊普爾戰場就像人間地獄。大批士兵絕望地倒地,痛苦地死去。在戰場上空,哈珀坐在飛機上俯瞰著這一切,興奮地看著他的“發明”。
在整個戰爭期間,哈伯幾乎參與和指揮了德軍的每一次重要的化學戰。因此,哈伯被稱為“化學戰爭之父”。第一次世界大戰期間,化學武器造成近130萬人受傷,其中約9萬人死亡,約60%傷殘。哈伯和他發明的化學戰,受到了全世界科學家和人民的強烈譴責。最後,哈珀意識到自己犯下的罪行,最終於1917年辭去了化學武器廠的所有職務。
1933年,納粹黨上臺後,開始殘酷迫害猶太人。他也被驅逐到瑞士。1934年1月29日,哈伯受邀出任巴勒斯坦物理化學研究所所長,途中死於心臟病。他當時66歲。
殞命於一戰的科學天才——亨利·莫塞萊亨利·莫塞萊(1887-1915)是英國著名的物理學家和化學家。他的父親亨利·諾迪奇·莫塞萊是牛津大學的解剖學和生理學教授。
莫塞萊從小成績優異,後來獲得皇家獎學金進入著名的伊頓公學。1906年,莫塞萊進入牛津大學學習。大學畢業後不久,他進入曼徹斯特大學,在著名物理學家歐內斯特·盧瑟福的指導下擔任助理。
1912年,莫塞萊在β粒子能量測試實驗中發現放射性物質的β衰變會產生高勢能,從而發明了第一個核電池。1913年,莫塞萊特用晶體X射線衍射法觀測和測量了各種金屬化學元素的電磁光譜。X射線在物理學中是一種開創性的應用。莫塞萊發現,實驗中測得的X射線波長與X射線管靶中金屬元素的原子序數之間存在著系統的數學關係,這後來在物理學中被稱為“莫塞萊定律”。
在莫塞萊定律被發現之前,包括俄羅斯化學家門捷列夫在內的化學界普遍認為,化學元素的序數是由原子量決定的。莫塞萊的實驗結果表明,化學元素的序數不是化學家的主觀臆測,而是X射線實驗的客觀結果。此外,透過實驗,莫塞萊還發現元素週期表中存在一些空位,如43、61、72和75。現在,這些有序元素已被發現,它們是兩種人工放射性元素鎝和鐠,兩種稀有元素鉿和錸。
1914年8月,莫塞萊放棄了工作,加入了皇家工程兵團。在1915年4月開始的加利波利戰役中,莫塞萊擔任技術軍官,負責電話通訊。同年8月10日,莫塞萊在戰鬥中透過電話傳遞命令時被土耳其狙擊手射中頭部,終年27歲。
美國著名科學作家阿西莫夫曾寫道:“從莫塞萊所取得的成就來看,他的死可能是這場戰爭中全人類代價最高的犧牲。”阿西莫夫還根據當時的科學發展形勢分析了莫塞萊的成就:如果他沒有在戰爭中喪生,他本可以在1916年獲得諾貝爾物理學獎(事實上,當年的物理獎和化學獎都沒有頒發)。
根據莫塞萊的研究成果,英國物理學家查爾斯·巴克拉因在多種金屬元素中發現X射線衍射而於1917年獲得諾貝爾物理學獎。歐內斯特·盧瑟福在談到莫塞萊特的成就時說:“他研究生涯的頭兩年足以給他帶來諾貝爾獎。”在許多科學家看來,27歲時英年早逝的莫塞萊特如果能活下來,將為原子結構研究做出更大貢獻。
拒服兵役的天文學家——愛丁頓亞瑟·斯坦利·愛丁頓(1882-1944)是英國著名的天文學家、物理學家和數學家。愛丁頓出生於英國肯德爾的一個貴格會教徒家庭(貴格會教徒提倡和平主義和宗教自由)。他的父親是一名中學校長,但不幸的是他英年早逝。他母親承擔了獨立撫養他的責任。
他於1905年獲得愛丁堡大學輻射研究碩士學位。不久之後,愛丁頓去了格林威治天文臺工作。透過分析厄洛斯小行星的視差,他發現了一種基於背景中兩顆恆星位移的統計方法,並於1907年獲得史密斯獎。愛丁頓年輕有為。31歲時,他被任命為劍橋大學天文學和實驗物理學的終身教授。第二年,他被任命為劍橋大學天文臺的主任。他很快被選為英國皇家學會會員。
第一次世界大戰爆發後,愛丁頓也被徵召入伍。然而,由於他是貴格會教徒和和平主義者,他拒絕在軍隊服役。根據英國的規定,拒絕服兵役的人會被派去服勞役。然而,當時的英國科學界對莫斯利死於戰爭深感遺憾,而愛丁頓已經是一流的科學家。因此,英國國防部陷入一片指責與批評中。英國政府不得不給愛丁頓一個“因病不能參軍”的藉口,但遭到愛丁頓的拒絕。最後,愛丁頓的同事們以他在科學研究中的重要作用為由,成功地請求政府免除他服兵役。所以可以說,是莫斯利的死拯救了另一位傑出的科學家。
第一次世界大戰期間,英國和德國的學術交流逐漸中斷。幸運的是,當時愛丁頓是皇家天文學會的秘書。他成為第一個透過荷蘭物理學家威廉·德西特的論文和信件理解愛因斯坦廣義相對論的英國人。當時,愛丁頓是為數不多的具有良好數學能力理解廣義相對論的天文學家之一,同時他也是當時少有的國際主義者和和平主義者,這使他有能力和興趣去理解一位德國物理學家的理論。很快,艾丁頓成為英國廣義相對論的主要支持者和推動者。
第一次世界大戰後,愛丁頓於1919年5月前往西非觀測日全食。在日全食期間,他拍攝了太陽附近的星星。因為光在引力場中會發生偏轉,所以恆星的位置會發生變化。埃丁頓指出,牛頓理論預測的偏移量只有愛因斯坦理論預測值的一半,他的測量結果表明愛因斯坦理論更準確。第二年,愛丁頓發表了這一結果,並進一步證實了愛因斯坦的理論。這一發現後來被全球媒體報道,使愛因斯坦和廣義相對論一度聲名鵲起。一些報道甚至寫道“一個新的宇宙被發現了”。
愛丁頓不僅在科學上取得了巨大的成就,而且寫了大量的科學專著和通俗讀物。他的一些作品很受讀者歡迎,其中《膨脹的宇宙》被再版。正是由於愛丁頓的引入,愛因斯坦的廣義相對論傳播到了英語國家。從1920年到去世,艾丁頓一直致力於將量子理論、相對論和引力理論統一起來,形成“基本理論”。他確信質子的質量和電子電荷的數量不是偶然形成的,而是“為了形成宇宙的自然和完美特性”。
反求諸己,勿使悲劇重演100多年後,第一次世界大戰似乎是一個相對遙遠的話題,但戰爭從未完全消失。從第一次世界大戰科學家們的不同經歷中,我們可以看到,戰爭作為人類社會最激烈、最殘酷的社會活動,對人類個體的影響是巨大的。戰爭不僅可以奪去人們的生命,而且可以打破脆弱的人性,把為人類服務的科學家變成殺人的惡魔。戰爭也是科學發展的鏈條。諾貝爾獎不是因為戰爭而頒發的。由於戰爭,歐洲的科學家無法交流。戰爭不僅摧毀了現在,也毀滅了科學的未來。
回顧歷史,人類應該反省自己,不要讓悲劇再次發生。願科學家不再遭遇戰爭,願科學與和平永存。