但不管怎樣,這場爭論有了結果。在2月中作出了一項決定,凍結所有的新設計方案,以便集中力量試驗兩種透鏡炸藥。
無論某些高級物理學家如何怒氣衝衝地反對這個決定,但這樣做之後終於使班布裏奇能夠抽出足夠的人力去加速三一計劃的準備工作,並安排在5月初進行100噸TNT炸藥的模擬爆炸試驗。
這一試驗的威力雖然比不上某些爆炸事故,但卻是規模最大的一次人為爆炸試驗。為了增加試驗的效果,決定在炸藥中放入一定量的放射性物質,以便科學家們可以首次觀察一種新的現象:放射性物質的沉降。
1945年5月7日清晨,科學家們引爆了100噸TNT炸藥,進行了三一計劃的演習。雖然隨後德國向同盟國無條件投降。
一位科學家說:“大家仍然受到這項計劃進展的順利和所涉及的先進技術的鼓舞,繼續努力工作。”
此時,已有300多人在酷熱的沙漠裏工作,其中包括軍人、物理學家、氣象人員和遠距離通信人員。他們在木棚中,在密布的電線之間和崎嶇的土路上孜孜不倦地勞動。
肯尼思·班布裏奇為了接納更多的人員,又訂購了75輛汽車,但原有的道路係統顯然已不能負擔新增運輸量的需要。這隻是必須考慮到的許多困難之一。為此,班布裏奇不得不說服吝嗇的格羅夫斯批準動用125000美元修建40千米的瀝青公路。
雖然無線電通信采用了專用頻道,但科學家們發現其頻率竟與900多千米外得克薩斯州的聖安東尼奧調車場所用的相同,他們可以聽見鐵路人員調動車皮的命令。
這些鐵路人員也可以聽見科學家們準備試驗原子武器的通話,同時在鄰近的索科羅機場的指揮塔裏也可以聽見科學家們的談話。這再一次構成保安方麵的嚴重問題,因為在試驗前這一缺陷未能及時糾正。
3月和4月,住在三一試驗場上的憲兵與科學家隊伍生活非常寂寞,隻能用電影、撲克牌和偶爾到沙漠中獵取野羚羊來消遣。但他們生活的所有方麵都愈來愈緊張,工作非常繁忙。
清晨5時,試驗場就開始一天的活動,為的是充分利用涼爽的環境;但到了酷熱的中午,也不能停止工作。太陽烤炙著沙土,使溫度高達38攝氏度以上。
堿性的沙土吹進了精密儀器內部,也黏附在人們汗濕的身體上。盡管氣候炎熱,但很少有人敢於脫去上衣工作,相反,遇到刮風天氣,還需要戴上防護眼鏡或用手帕包住臉部。冷水淋浴也起不了清潔皮膚的效果,隻不過是用冷水裏的另一種汙垢代替身上的灰沙。
除了飲用水由卡車從外麵運來以外,營地上所用當地的水中含有大量的堿與石膏,洗滌之後會在皮膚上留下一層帶刺激性的沉澱物並使頭發變硬。
那裏醫院的醫生不得不治療日益增多的皮膚病人與痢疾病人,這種痢疾是由於石膏的瀉腹作用引起的。
野生生物是引起麻煩的另一根源。在這裏工作的人員常受蠍子和毒蜘蛛的蟄咬,還要提防毒蛇和毒蜥蜴的襲擊。
由於三一試驗場是在空軍的阿拉莫戈多靶場的一角,這同樣也帶來了不小的危險性。在初期,有一隊進行夜航訓練的轟炸機群把試驗營地誤認為是轟炸目標,曾用炸彈集中轟炸。有一枚炸彈正中馬棚,另一枚命中木工廠——但竟然沒有一人受傷,這真是近乎於奇跡。
盡管試驗基地的指揮員一再向空軍提出請求讓他們注意,在以後又發生過一起意外事件。一架進行非法狩獵飛行的B-29轟炸機從一隊在沙漠中工作的科學家頭頂飛過,並用尾部機槍向離他們不遠的一群羚羊射擊。大批科學家趕緊匍匐在地,子彈呼嘯著打在他們身邊。
1945年6月,在洛斯阿拉莫斯采取了最嚴厲的保安措施,禁止任何人訪問周圍的市鎮。在阿拉莫戈多到三一試驗場的公路上還有一兩家旅館,當時也禁止任何人留宿。甚至洗衣房也因保安要求而停止營業。
在試驗前最後幾個月內,原子彈的研製工作闖過了好幾次令人焦急的難關。4月是順利的,透鏡狀炸藥形狀問題終於得到解決,而且羅伯特·巴徹爾甚至報告說內爆衝擊波的對稱性比預計要好。
炸藥點火裝置和引爆所用中子源的研製工作進展也很順利,同時理論部也提出了一係列有成功希望的設計方案。漢斯·貝特也在他所作的一係列有關原子彈威力預測值之外提出了一個新的數字,大約5000噸TNT當量,這比過去所預期的威力要大得多。
然而,5月卻是一個倒黴的月份:炸藥的電雷管性能達不到原定的可靠性指標。在原子彈外表麵上安裝的幾百個電雷管中,隻要有一個失誤,就會破壞衝擊波的對稱性。
在離試驗日期不到兩個月的時候,新製成的電雷管卻經常在試驗中損壞,而且找不出原因。火上加油的是,承擔研製點火線路的廠家不能按時交貨,因此整個爆炸裝置的試驗延期了。
這種厄運的後果和負責組織這項試驗的沉重負擔在奧本海默身上明顯地反映了出來。他看上去愁眉苦臉、心事重重,脾氣變得暴躁,完全不像過去那樣待人彬彬有禮。
以前他還能抽空陪基蒂騎馬到他所熟悉的山岡裏漫步,但最近幾個月完全不可能了。更加不巧的是,他偏偏不早不晚在這個關頭害上了水痘,因此從春季以來他的體重減少了13千克。他本來身體不算健壯,而現在體重僅有52千克,對於一個身高18米多的男人來說,這個重量簡直是輕得可憐了。
6月初,在爆心點承建鐵塔的承包商來到現場,開始安裝約33米高的鋼架塔,在它頂部的小棚內將安放綽號叫“胖子”的鈈彈。鐵塔的高度是根據5月進行炸藥模擬試驗結果推算出來的,主要是為了減少放射性沉降的危害。
在模擬試驗的炸藥堆中放入了放射性物質,爆炸之後這些物質隨煙雲上升,經測量證明沒有造成有害的放射性沉降。但這一試驗結果還不能給出肯定的結論。
高空的氣流雖然把煙雲吹送到幾百千米之外,但據估計如果這次爆炸是一次真正的核爆炸的話,放射性灰塵仍將降落在距試驗場60多千米以外的卡裏佐佐小鎮中。
預計“胖子”炸彈的爆炸威力比這次演習還要大許多倍,但如將炸彈安放在盡可能高的空中,就可以使致命的煙雲大大減小。然而,沒有人知道將來真正會發生什麼情況。影響沉降的因素是非常多的,如爆炸威力的大小。因為到目前為止還隻有非正式的猜測值,直至精確的氣象條件。隻要有一股強風,或者出現了沙漠地區常見的所謂逆溫層現象,都有可能使放射性物質在離地麵不高的空中被吹送到幾百千米的地區內。
蘭辛·拉蒙特在他寫的《三一試驗日》一書中,曾經敘述當時的放射性監測負責人斯塔福德·華倫和一位軍醫詹姆斯·諾蘭大尉製訂了一項撤退計劃,並帶到橡樹嶺請求格羅夫斯批準。當時格羅夫斯並不認為放射性沉降是一個值得優先考慮的問題,因此拒絕提供部隊的車輛供三一試驗場迅速撤退之用。
為了考慮參加試驗的科學家們從距離爆心僅僅8~16千米撤退的問題,班布裏奇受命尋找由該高地逃生的幾條可能的路線。隻有三條路可走:一條向南去的老路,一條向北去的新修瀝青路,還有一條從群山間峽穀中繞行的崎嶇小道。此外別無他路。
到6月底,對製訂技術計劃的人員而言,壞運氣才出現了決定性的轉機。在“奧米加”實驗室進行臨界裝置試驗的弗裏施研究組得到了確切的數據,這次所獲得的是鈈的臨界質量。理論部報告了完全實用的引爆器已製造成功,而承包電雷管的廠家報告說,他們已按新設計生產出可靠性比過去提高百倍的電雷管,這可能是最重要的進展了。
6月30日,奧本海默和負責監督內爆式原子彈試驗、被稱為“牧童委員會”的高級科學家小組,共同確定了試驗日期:7月16日清晨4時。
7月初,萊奧·西拉德進行最後一次努力,希望能改變局勢,他寫了一份請求書直接送交總統。這份請求書由67位科學家簽名,其中有些人是受良心譴責而這樣做的。請求書呼籲杜魯門總統不要在對日本提出適當警告而對方拒絕投降之前,就突然使用原子彈。
格羅夫斯對此作了巧妙的安排。他一方麵允許這份請求書在一部分科學家之間傳看,並且在整個“曼哈頓計劃”範圍內使科學家感到並沒有人對這份請求書不滿意。另一方麵,他安排了一條“特殊”的遞送路線,恰好使得請求書尚未到達華盛頓之前,杜魯門已離美赴波茨坦開會。因此,杜魯門從來沒有看到過這份請求書的內容。試爆前一波三折
在三一試驗場上的鐵塔已經竣工。一架B-29轟炸機每天都在鐵塔上空作枯燥無味的飛行,以模擬它在試驗中的任務。由於對原子彈爆炸的威力尚無定論,因此它擔負的任務是試驗中最危險的一部分。
飛機預定在爆炸之前飛近鐵塔,投下一個模擬原子彈的儀器後,然後俯衝並急轉彎飛離現場,以免被原子彈的衝擊波所吞沒。這種飛行就是將來在日本上空投擲原子彈的預演。
然而,在充滿激情和最後衝刺的緊張心情之下,仍然隱藏著某種信心不足的情緒。這可以從當時流行的一些不吉利的幽默話中看出。