寂寂无名但深具影响力的科学家，将一个秘密隐藏了半个世纪_风闻

1951年，年仅23岁的理查德·加文设计了世界首枚氢弹。次年，“常春藤迈克”的蘑菇云直冲平流层，让世人见识了恒星的怒火。但加文的名字既未出现在新闻中，也未被谴责或颂扬。

直到整整50年后，《纽约时报》公开的一段录音，才将这位寂寂无名的天才推向台前——此时，他已是一名奔走大半生的控核斗士。

撰文 | 瞿立建

2025年5月13日，美国物理学家理查德·加文（Richard Garwin）去世了，享年97岁。你可能没听说过这个名字，这不奇怪，他的传记作者也说他“少有人听说，却拥有深刻的社会影响力”。

最能体现这一点的是，他才是第一颗氢弹的实际设计者。这一事实曾长期封存，除少数亲历者外几乎无人知晓。氢弹权威史家理查德·罗兹（Richard Rhodes）的氢弹史著作《黑太阳：氢弹秘史》（DARK SUN: The Making of the Hydrogen Bomb）长达700多页，关于加文的篇幅不足一页。

但加文并不以氢弹设计者身份为荣，反而将其视作终身负担。他曾说：“如果我能挥动魔杖让氢弹从未存在，我一定会这么做。”

氢弹成功爆炸之后，加文一生致力于制作这根魔杖。

设计氢弹

理查德·加文于1928年4月19日出生于美国克利夫兰，自幼就显示出语言和数学天赋，有很强动手能力，曾与哥哥一起拆了家里买的第一台电视机，并重新组装了回去。

加文16岁就高中毕业，入读凯斯应用科学学院（今天的凯斯西储大学的前身）。1947年，加文大学毕业，赴芝加哥大学读研究生，师从恩里科·费米（Enrico Fermi）。加文仅用了两年便获得了博士学位，留校工作。

加文对各种各样的问题都有深刻的洞察力，能提供明智的建议。圈子里流传着这样一个笑话：

加文穿越到了大革命时期的法国，正等待被送上断头台。

第一名犯人躺好之后，刽子手松开绳子，刀片下落，结果在囚犯脖子一寸处停住了。法律禁止重复处决犯人，这个犯人便被释放了。

第二名犯人发生了同样的事情，也获得了自由。

第三名犯人就是加文，他躺下之后，细致观察了断头刀，对刽子手说：“我知道断头台的问题在哪儿了。”

加文本人也很满意这个笑话，得意于自己是问题解决高手的名声。

有一天，加文问费米一个关于核弹的问题，费米为难地说，这里无法给出回答，如果想知道答案，可以夏天到洛斯阿拉莫斯——美国研发核武器的地方。

1950年夏，加文一家来到了戒备森严的洛斯阿拉莫斯。

加文在洛斯阿拉莫斯的身份是政府顾问，这是他政府科学顾问生涯的起点。加文获得了阅读机密文件的权限，在图书馆泡了整整一周，遍览原子弹相关的机密文献。

洛斯阿拉莫斯是美国试验、制造原子弹的地方，图为大门。| 来源：Los Alamos National Laboratory

一次，费米在食堂对一起就餐的科学家们说，自己遇到了第一个真正的天才，有几个自认为是费米心目中的天才，故意挺起了胸膛。“他就是理查德·加文。”费米说。由于费米的称赞，加文在这个高智商人士聚集的区域小有名气。

加文凭他的敏捷才思给理论物理学家爱德华·特勒（Edward Teller）留下了深刻的印象。特勒当时负责氢弹的理论设计工作。

特勒与数学家斯坦尼斯瓦夫·乌拉姆（Stanisław Ulam）一起工作，二人相处虽不融洽，但还是在1951年3月一起给出了氢弹理论框架——著名的“特勒-乌拉姆构型”（Teller-Ulam configuration）。该构型使用分级辐射内爆机制：初级裂变材料充当“扳机”，引爆产生的能量中超过80%以软X射线形式辐射，形成的极端高温高压使次级聚变材料剧烈压缩，引发聚变反应。

特勒-乌拉姆构型示意图，左为初级裂变装置，右为次级聚变装置。| 来源：Nuclear Weapons Frequently Asked Qustions

在2024年的一次访谈中，加文将特勒-乌拉姆构型归功于特勒：“这完全是爱德华·特勒的功劳。乌拉姆是一位非常优秀的数学家……但数学家艾伦伯格（Samuel Eilenberg）曾说：‘这就像一个裁缝。做的衣服有时候有三个袖子，有时候两个袖子，只要形式漂亮就行。有时有用，有时没用。这就是数学。’”

电影Adventures of a Mathematician剧照。右为爱德华·特勒，左为斯坦尼斯瓦夫·马尔钦·乌拉姆，图为二人在激辩氢弹设计。

特勒和乌拉姆于1951年3月9日发表的机密论文描述了二人提出的氢弹设计。｜ 图源：Los Alamos National Laboratory

在当时，没人知道特勒-乌拉姆构型是否可行。由于特勒和乌拉姆素来不和，再加上氢弹本身的道德争议，研究一度陷入瓶颈。

1951年5月，加文第二次来到洛斯阿拉莫斯，询问特勒在氘聚变方面的进展，特勒看到了机会。他要求加文设计一个装置，用实验证明他和乌拉姆的理论设计可行：“我想做一个小实验，说服最顽固的怀疑者，让他们相信这行得通。”

加文后来回忆，特勒向他发起了“挑战”，而不是“委托”。“我原本打算先用2万吨当量小试牛刀，但觉得说服力不够，于是索性决定直接上全尺寸。”

在和费米共用的一间办公室里，加文开始着手设计。“那是一个非常小的房间，只有两张桌子，我和费米隔桌相望，可以看到他的脸。”

7月25日，加文提交了装置代号为“Sausage”（香肠）的机密报告，事无巨细地给出了各种参数，连用什么螺栓都标注得清清楚楚，装置内部会发生什么，爆炸有多大能量，说得明明白白。

第一套加文装置于1952年建成，命名为常春藤迈克（Ivy Mike）。这是一个庞然大物，高达6米，重74吨。

显然，常春藤迈克无法投掷，没有实战价值。加文又花了几周时间设计了可由轰炸机投掷的版本，然后离开了洛斯阿拉莫斯。

常春藤迈克（Ivy Mike）装置。根据图中坐着的男子可以体会该装置的大小。| 图源：nuclearweaponarchive.org

1952年11月1日早上7:15分，常春藤迈克被引爆，一个比太阳内部更热的大火球瞬间形成，直径近5公里，热浪波及方圆50公里的地方，蘑菇云一路升腾到30公里高处，直冲平流层。爆炸当量达1040万吨TNT，是摧毁广岛的原子弹的700倍。

加文并没有在现场目睹常春藤迈克爆炸的震撼景象，那样的景象早在他的脑海中一遍遍上演。

常春藤迈克爆炸形成的火球 ｜ 图源：AEC/USDE

加文将氢弹从理论化为真实的武器方案，只花了两三个月的时间，当时的他年仅23岁。他对此颇为得意：“能如此神速，唯一原因就是那篇报告完全由我一人撰写。”

氢弹团队的主要成员马歇尔·罗森布鲁斯（Marshall Rosenbluth）后来说，加文在团队中的作用独一无二，他能整合统筹不同领域的专家。“我是一个纯粹的理论家，实验工程类型的人也很多，但能充当两者之间纽带的人却寥寥无几。”

1952年，种种原因促使加文决定离开芝加哥大学——芝加哥治安不好，犯罪猖獗，他与一位教授关系不睦，也厌倦了粒子物理这种大科学项目。当年年底，他加盟了IBM公司设在哥伦比亚大学的沃森实验室，从事基础科学和应用技术研究。

1979年，特勒心脏病发作，从鬼门关回来后，他录下了和朋友的一段谈话。“（氢弹的）第一个设计，”特勒在录音里说道，“是由加文完成的。”为了强调，也为了避免误解，他又重复了一遍。

这段录音连同加文氢弹设计者的身份，一起被尘封了整整22年。直到2001年4月，纽约时报将其披露于世，这段历史才逐渐为公众所知。

加文本人则认为，氢弹的诞生不可避免。“我可能把它的研发速度加快了一两年，仅此而已。”——他既不享受荣誉，也不承担道德责任。

但这并不意味着加文对他的造物无动于衷。

1954年，恩师费米因胃癌病重住院，加文来医院探望。费米对他说，自己对核武库的不断扩张感到担忧，后悔太少参与公共政策，没能推动政府更有力地进行核裁军。数周后，费米溘然长逝，终年53岁。

恩师的临终遗言让加文内心深受震撼，他从此走上了一条新的道路：为核军控奔走呼吁，让核武器没有用武之地——“我尽我所能，以费米为榜样。”

身居庙堂控核武

在IBM工作期间，加文更深入地参与了政府的科学咨询工作，声誉越来越高，从军工技术组成员逐渐走向权力中心。1958年，他成为总统科学顾问委员会战略武器专家组成员，负责为核武器以及运载或拦截核武器的导弹提供专家建议。

1961年，约翰·肯尼迪就任美国总统。冷战铁幕之下，美国希望利用在科学和军事方面的技术优势威慑苏联。

1962年，美国开始实施名为“鱼缸行动（Operation Fishbowl）”的系列高空核试验。鱼缸行动的前两次核试验以失败告终，第三次核试验于1962年7月9日成功进行，使用的氢弹海星一号（Starfish Prime）爆炸当量几乎是广岛原子弹的100倍。

美国科学家事前推测，爆炸发生在距太平洋400公里高处，不会给人类带来多大麻烦，顶多让射电天文学家在几周内不得不忍受大量噪音。然而实际后果大大超出预料。检测核试验的各种仪器设备因爆表而损坏，距爆炸中心约1445公里的夏威夷电力中断，约300盏路灯被击毁，大量防盗警报器被触发，电话线路大面积中断。核试验在高空产生的极光照亮了太平洋的大片区域，辐射带损毁了美国、英国和苏联的多颗卫星。

海星一号（Starfish Prime）爆炸引起的极光。｜ 图源：US Govt. DTRA

军方计划在当年夏天进行一次更高海拔的核试验——高度超过1300公里。为了尽快评估高空核爆的风险，加文作为这方面最权威的专家之一，被紧急邀请加入肯尼迪政府的总统科学顾问委员会。

加文回忆，当时的肯尼迪总统担心，核爆炸会“毁掉阿波罗计划”。在和科学顾问的座谈会上，肯尼迪询问辐射影响能持续多久——“很长一段时间，”加文答道。他认为这个数字可能长达2到20年，辐射会将宇航员置于危险之中。肯尼迪很受打击。1962年9月，原计划的高空核试验被取消。

次年8月5日，美国与苏联签署《部分禁止核试验条约》，禁止在外层空间、大气层和水下进行核试验，核试验只能在地下进行。这一条约是诸多因素促成的，但加文的分析被认为是一个重要转折点。

1969年，尼克松总统上台，他希望与苏联签署一份历史性协议，限制两国的核武库。尼克松要求科学顾问寻找更可靠的方法来评估苏联核武库规模，监视苏联的轰炸机、潜艇、导弹等战略核投送力量，以监督对方是否遵守协议。

新一代间谍卫星被视为计划的关键。当时的旧式间谍卫星依赖胶片成像，从胶片曝光到情报分析需要间隔数周；一旦胶片用尽，这些造价不菲的卫星也只能沦为太空垃圾。

加文领导团队评估方案，主张抛弃胶片，改用光电技术生成数字照片，实现实时数字下行成像。这比民用相机从胶片转向数码领先了数十年。

1971年9月，尼克松总统正式批准上马采用这一方案的新型间谍卫星KH-11。1976年，KH-11首星被发射，其后续型号至今仍在运行。

KH-11被认为有助于缓解两个超级大国之间的紧张局势。通过卫星图片可以实时掌握核弹发射装置的位置信息，提高透明度，减少误判。1972年，美苏两国签署了历史上首份限制双方核武库的协议——《反弹道导弹条约》。

KH-11的意义不仅限于军事，它还为十几年后的哈勃空间望远镜留下了一笔丰厚的技术遗产——两者的主镜直径相同，都是2.4米。

KH‑11“KENNEN”卫星的艺术想象图。KH‑11项目于1971年获批，1976年发射首星，其后续型号至今仍在运行。｜ 图源：the space review

为了彻底关上潘多拉魔盒，加文几十年来一直不遗余力地推动全面禁止核试验。这是因为，氢弹体系和原子弹相比更为复杂，只能靠多次试爆逐步排错、优化。可以说，禁止了核试验，就相当于切断了氢弹的研发路径。苏联解体，冷战结束，加文看到了机会。

1993年，美国总统克林顿宣布，拟推动全球各国全面停止核试验，连此前允许的地下试验也要禁止。为此，美国国务院成立军控与防核扩散委员会，任命加文为委员会主席。

对于克林顿总统的提议，有人提出只禁大当量试验，放行低当量核试验，美国也需要通过小型核试验来检验库存武器是不是失效；有人反对说，这会让一些国家钻空子，应该以零当量为标准禁止任何核试验。

加文带领团队于1995年8月完成了一份技术报告，指出“一刀切”禁止核试验符合美国和世界的利益。计算机模拟和不发生核爆炸的次临界试验足可检验库存核武器的安全性和可靠性。

报告出炉几天后，克林顿总统宣布，将寻求以零当量标准作为达成条约的条件。

《全面禁止核试验条约》于1996年9月10日由联合国大会通过， 9月24日，该条约在纽约开放签署，包括五个核大国在内的71个国家签署了该条约。

美国总统签署之后还需要参众两院批准，条约才能生效。加文为此奔走呼告。遗憾的是，由于种种因素，他的努力功亏一篑，该条约于1999年10月13日被参议院驳回。

《全面禁止核试验条约》至今已有187个国家签署，178个国家批准，但美、俄、中、以色列、伊朗、埃及签署后没有批准，因此至今未能生效。朝鲜、印度、巴基斯坦没有签署该条约，还多次进行核试验。

尽管如此，加文等人仍然在全球范围内塑造了一种新局面，艰难达成的控核共识得到了拥核大国的认可。自1996年以来，美国等主要核大国再未进行过核试验，世界更加稳定、平静。“你得做这些事，只要坚持的时间足够长，总有一天能成功，”参议院否决条约后不久，加文曾这样告诉记者。

光荣的一生

加文的一生远非核武器所能涵盖。他活跃在许多领域，思考的命题关乎人类前途与福祉：基础科学、太空武器、地雷、流行病、潜艇、科学咨询、粮食援助计划、国家电网、放射性废料处理……加文总是一往无前。

加文是最早根据杨振宁和李政道建议，验证宇称不守恒的科学家之一。他和莱德曼（Leon Lederman）等人得出了与吴健雄一致的结果，双方论文在同期《物理评论》（Physical Review）上背靠背发表。加文还以坚实的理论分析和细致的实验，证伪了约瑟夫·韦伯（Joseph Weber）的引力波探测实验。他向美国科学基金会施加影响力，引导引力波探测研究走向正确的轨道。2015年人类首次成功探测到引力波，相关科学家随后于2017年获得诺贝尔奖。据说，加文为此感到无比自豪。

在IBM，加文领导团队研发出了众多实用技术，如磁共振扫描仪、激光打印机、触摸屏、眼控电脑、笔记本电脑硬件防护系统、超导计算机、自旋回波存储器等。很多发明已经深深融入我们的生活，还有一些发明被其他公司发扬光大，如GE和西门子将磁共振扫描仪应用于医疗，iPhone让触摸屏流行世界。

对于科学家和工程师而言，加文对应用技术最大的贡献是快速傅里叶变换（FFT）算法。虽然没有直接参与发明，但他是FFT的助产士和推广员。

2016年，奥巴马总统授予加文总统自由勋章。| 图源：The White House

有一次，加文告诉记者，费米曾将氢弹称为“邪恶之物”，理由是其毁灭性的威力，但费米错了。

“那不是根本性的威胁，”他说。真正的危险在于“核武器泛滥”，极大增加了被盗、误判和事故的风险——让世界有可能从核平衡滑向毁灭的深渊。

从加文的警告里，我们或许能窥见一个逝去时代的缩影——为全人类的福祉奔走，与核战争的威胁对抗。这位老人的智慧和远见，在战争阴影盘桓不散的今天，依然值得警醒和铭记。

参考文献

[1] 理查德·加文的传记：True Genius: The Life and Work of Richard Garwin, the Most Influential Scientist You’ve Never Heard of, by Joel N. Shurkin

[2] 纽约时报专题报道：https://www.nytimes.com/2025/05/19/science/richard-garwin-hydrogen-bomb

[3] The Conversation纪念文章：https://theconversation.com/h-bomb-creator-richard-garwin-was-a-giant-in-science-technology-and-policy-256866

[4] Finkbeiner, A. Science, 2013, 341 (6144), 334–337. (https://doi.org/10.1126/science.341.6144.334)

[5] 快速傅里叶变换算法，参考：https://ece.princeton.edu/news/ieee-commemorates-1964-demonstration-fast-fourier-transform-milestone-plaque

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