第二次世界大战与第三次科技革命

摘　要：战备和军事需求是科技开发的重要动力之一。第二次世界大战的准备和进展同第三次科技革命的酝酿发端紧密相联。第二次世界大战的酝酿准备时期，也是人类在科学理论和技术革新方面取得一系列进展，为未来新科技革命的发端准备条件的时刻；第二次世界大战大大刺激了与军事有关的尖端技术飞速发展，原子能、电子计算机、火箭技术三大尖端成果的发明使用，直接推动了第三次科技革命的来临；大战的爆发及其结果使美国成勾第三次科技革命的发源地。第二次世界大战促成了科学历史的一次重要转折。

关键词：第二次世界大战；原子能；电子计算机；空间技术；科技革命

第二次世界火战前，人类经历了以蒸汽机和电动机为标志的两次科技革命。二战后期和嵌后初期，又开始了以原子能、电子计算机、空间技术为标志的第三次科技革命。战备和军事需求是科技开发的重要动力之一，第二次世界大战的准备、进程和结局同第三次科技革命的酝酿、发端与兴起有着紧密的联系。二次大战在客观上加速，第三次科技革命的来临。

一、二次大战的酝酿与新科技革命的准备

20世纪20、30年代，特别是30年代，是第二次世界大战的酝酿准备时期，也是人类在科学理论和技术革新方面取得一系列进展，为未来新科技革命的发端准备条件的时刻。

20和30年代，人类在科学理论方面的重大突破是量子力学的形成。它是由德国人海森伯和奥地利人薛定谔创建的。这是继爱因斯坦相列论之后科学理论的又一重大进展。爱因斯坦从相对论的基本原理出发，揭示出人类有可能从原子核内部获得巨大能量，从而为人类利用原子能奠定了理论基础。量子力学则解决了原子结构以及原子中电子运动的问题，从而使人类在如何使原子核释放巨大能量方面前进了一火步。量子力学同狭义相对论结合形成原子核物理学，从而为制造原子弹、氢弹和建立核电站奠定了理论基础。30年代，原子物理学继续发展。1934年10月，意大利科学家恩里科费米发现用中予轰击重元素铀可以造成铀的核裂变。在此前后，居里夫妇用铀的a粒子轰击铝制造出放射性同位素。1938年3月，奥地利犹太女科学家莉泽梅特纳在德国同奥托哈恩、弗里茨、斯特拉斯曼合作，在实验室里完成了用中子轰击铀的实验，获得了重大进展。大约与此同时，丹麦科学家尼尔斯博尔、英国剑桥的查德威克都已达到核子裂变研究的临界线，正在努力突破。1939年初，梅特纳和弗里茨的实验结果证明，他们分裂的原子放出2亿伏特电，如能把铀控制利用，其爆炸力会等于TNT(三硝基甲苯)炸药的20007万倍。以上表明，二战前夕，欧洲科学家已经在大力探索人工获得原子能的途径并取得了初步进展。

当科学理论研究为自然科学的一场重大变革作准备的时候，技术领域也遥相呼应。在自身内部孕育着新的胚胎，为新技术革命的“产儿”分娩准备着条件。

如果说核能的开发利用在战前还限于理沦探讨和实验研究的话，电子学的研究与应用则在技术领域获得了巨大进展。继1920年美国有了无钱电，”“播后，1925年英国制成了最初的实用电视机。到1935年无钱电广播已遍布世界各地。1937年英国广播公司开始了电视广播。同年英国研制成第一部探测飞机用的军用雷达。随着电子技术和无线电技术的应用，产生了许多计算精确的电动仪表和电子仪器。1931年制成的电F显微镜比原来的光学显微镜放大10倍，使人们可以直接观察到原子世界。1929——1933年间，英美科学家们发明了能获得高速质子的回旋加速器，随后静电加速器、高频直线加速器、电子感应加速器相继诞生，它们为核物理学的研究提供r有力的手段。电子计算机的产生不仅依赖电子技术的发展，而且还依赖于数理逻辑的进步。1936年英国数学家图林把十进位数换成二进位数，这为电子计算机的诞生又创造了一项重要条件。

在空间技术方面，苏联的“宇航之92”齐奥尔科夫斯基经过长期研究，于1933年成功地发射了一枚液体燃料火箭，高度达4000米，以后进而达到12000米。尽管这方面的进展还极为有限，但它毕竟迈开了人类向空间技术进军的步伐。

一般说来，30年代科学家们在核能研究、电子技术应用方面取得了较为可观的进展。但应指出，这些进展还不能被认为是第三次科技革命的发端。因为第三次科技革命的发端不仅仅是个理论探讨和实验室的实验问题，它更重要的是一个组织实践的问题。更何况前述探讨和实验同用于实践阶段的水平还有较大距离。就连参与研究原子裂变的科学家们也对自己的成果既感到意义非凡，又觉得神奇可畏，如要细加解释也觉得茫然，甚至难以相信自己的成就。1938年12月22日，德国物理化学家奥托哈恩把自己关于分裂原子的报告寄到“自然科学》杂志去后，总感到自己是搞错了。他说：　“论文投递之后，我又觉得整个事情好像不大可能，如果能把稿子从邮箱里拿回来就好了。”爱因斯坦的相对论为人类利用原了能奠定了理论接础，但他本人在三十年代还认为原子裂变是不能产生爆炸的。当有人问他人类能否找到打开核裂变的钥匙时，爱因斯坦回答说：　“不会，我们都是蹩脚的射手，在黑暗中射鸟，而且这个国家飞鸟本来就很稀少”。丹麦物理学家博尔的论文指出，铀235发生裂变最理想，但在采掘而来的天然铀中，含铀238原子达99.3％，含铀235原子只有0.7％。由于天然铀含铀235量太少，从铀238种分离出铀235太困难，科学家们以为，“要制造原子弹是不切实际的，因为从铀238原子中分离铀235，似乎是一项不可能完成的任务”。可以说在实现核裂变掌握原子核中包藏的能量方面，科学家们正在迈出必然王国，但还未跨入自由王国。随着世界大战的全面爆发和人们对掌握核裂变的要求更加迫切，科学家们才实现了科学发展史上划时代意义的转变。

30年代，战争因素H渐增长，和平岌岌可危；与之并存的是科技领域酝酿着新的革命，科技的创新与突破已是曙光初现。我们还不能说二者之间有直接联系，但在战争因素日益增长的情况下，科学家们在常态下努力实现科技创新的原始本能，与国家面临战争危机，力争军备先进和优势的主观意图，势必有着难以避免的内在联系。从这种意义上说，战争危险对科技发展，又会有一些直接或间接的影响。

二、战时三大尖端科技的突破

虽然新科技革命的脚步声在战前就已悄悄向人类社会迈来，但几乎所有的科学家们都未曾料到它会那样迅速而至。以核裂变为例，虽然战前的研究已有了很大的进展，但不少科学家对原子能的利用仍持悲观态度，好像它还是比较遥远的事。然而，第二次世界大战的全面爆发大大刺激了与军事有关的尖端技术飞速发展。在第三次科技革命发端的三大尖端科学中，原子能、电子计算机在战时被发明出来，航天技术的关键——具有强大推动力的运载火

箭也在战时取得了突破进展。正是由于交战双方不惜一切代价集中人力和物力发展对军事胜利有用的科学技术，才直接推动了第三次科技革命的来临。

第三次科技革命中原子能尖端科技的迅速发展，起源于二战中原子武器的研制和使用。1939年初，纳粹德国当局组织核物理学家开始了核裂变的研究工作。有个反纳粹的物理学家弗吕格博士于1939年7月在《自然科学》杂志发表了关于铀连锁反应的详细报告。该文内容深奥难懂，纳粹检查人员和一般普通人都看不明白，所以避过了纳粹的检查扣压而传到国外。在此前后又传说德国已禁止再从捷克铀矿运出铀，并封锁一切有关铀的新闻。　“原子弹会成为希特勒的秘密武器么?”种种迹象使居住在美国的科学家们担心希特勒可能会在某一天制造出核炸弹。他们推荐西拉德、爱因斯坦等人上书罗斯福总统，提醒美国及早采取对策。罗斯福接受了这项建议，随即组织研制原子弹。当初，由于政府事务繁多，也由于研究工作本身起步千头万绪，所以美国的原子弹研制工作进展并不令人满意，一些科学家还频出怨言。从1941年夏开始，政府对该项工作的组织和投入加大了力度。夏天在全国科学委员会专门设立了研究铀的机构。到年底珍珠港事件爆发前夕，美国政府制定出了全力以赴制造原子弹的计划，代号叫“曼哈顿工程”，政府投入的费用和人员都大大增加。从此，曼哈顿地区变成了科学的熔炉。美国国内成长起来的科学家和从英国原子发展部门来的物理学家，以及从德国、意大利、匈牙利流亡而来的科学家，他们不分种族信仰汇聚在一起。　“在某些部门里，博士比办事员多，而诺贝尔奖金获得者可以排成列队，像军队里的二等兵那样”他们不分身份高低贵贱，都是“曼哈顿地区工程师”(原子弹研制人员的称号)，为共同的目的、为科学与正义的结合而奋斗。

1942年12月2日，　“曼哈顿工程”取得了一项历史性的突破。当天中午，在费米领导下，在芝加哥大学足球场上，成功地进行了人工控制的核链式反应，为成功地研制原子弹开辟了道路。1943年在奥本海默领导下，在新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯建立了原子弹研制中心。同时，格洛夫斯将军受命开始挑选飞机驾驶员进行投掷训练，并在另一块沙漠地带筹划新武器的爆炸试验事宜。

1945年7月16日，是“曼哈顿地区工程师”盼望已久检验自己辉煌成就的一天，是人类开始原子能时代的一天。这天上午5时30分，第一颗原子弹爆炸成功。当时，　“天空中一团闪光照亮了方圆250英里的地方，而爆炸中心象无数太阳散射出令人目弦的强光。一股四周镶嵌着深紫色和桔红色的巨大火焰足足有一英里方圆。大地抖动。冲击波的热浪迅猛扑向四周。被原子弹击中的100英尺高的高塔整个地被气化了。在10英里外的观察站里，原子弹爆炸引起的连锁反应的巨大轰鸣声，隔了好几秒钟后才听到。一股白色圆柱般浓烟直冲云霄，然后形成一朵蘑菇状烟云，最后一直升腾到4万英尺高空。所有在西南方向的地方，居民们都听见了一声霹雳似的雷声，尔后天空中好象太阳以十分奇异的方式又升起来，然后在右边掉了下去。一个在好多英里外的盲妇人高声喊叫她看见了一种亮光”。原子弹正象预计的那样，它发出的能量相当于2万吨TNT炸药。

原子弹的研制成功共花了六年的时间，美英加三国政府和15万科技人员以及60万参与人员联合攻关，耗资20亿美元，解决了一系列科学上、技术上、生产上的难题，终于创造了科学史上的一大奇迹。原子弹的研制成功及其投掷，在战时加速了日本军国主义的投降，更重要的是为战后原子能的和平利用开辟了广阔前景，拉开了第三次科技革命的帷幕。

电子计算机的问吐，与大战中研制井迅速投入使用的先进武器，需要提供高速精确的数学运算密切相关，因为以前的一般常规计算工具是难以满足这种迫切要求的。由于核裂变的计算和弹道的计算都需要效率更高的计算机。1941年，宾夕法尼亚大学莫尔电工学院奉命和阿伯丁弹道实验室合作，每天给陆军计算炮击表，每张表要计算几百条弹道数据。用当时的机械计算机计算，一条弹道需要20小时。200多名计算员计算一张火力表要二三个月时间，还很难完成任务。在这种情况下，工程师莫希莱于1942年提出了一份使用高速电子管计算装置的备忘录，这实际上是第一台电子计算机设计的初步方案。这…方案马上引起军方注意，被列入陆军军械郜的总体计划。1943年6月5日，军械部与莫尔电工学院签订研制合同，以实现“莫希莱方案”。在军方的大力支持下，研制人员利用大战期间无线电、雷达、微波和脉冲技术成果，终于在1945年底研制成吐界上第一台电子计机算，取名为“电子数值积分计算机”(Electronic Numerical Integrator andComputer)。它的运算速度为每秒5000次，比已有的计算器的速度快1000倍。过去计算弹道花7小时，现只需3秒钟即可完成。电子计算机是在战争需要的推动下应运而生的，它的问世对战后科学技术的发展带来了革命性的影响，是人类智力解放道路上的重要里程碑。

第三次科技革命的第三个尖端成果是空间技术的发明和应用，它也是在战争中发展起来的。空间技术是综合技术，其关键是火箭技术。只有研制成功运载火箭，才能为实现空删飞行创造必要的条件。运载火箭主要发端于大战中德国和苏联科学家研制的战术火箭。德国科学家冯布势恩有“火箭之父”之称，在他的主持研制下，德国于1934年发射厂两枚液体燃料火箭，垂直上升2400米。1937年，德国在波罗的海的庇纳门德建立了火箭研制中心。1942年10月3日，在布劳恩主持下制造并试验成功了V一2远程液体燃料火箭。1944年12月8日，希特勒将其投入战争。它飞越英吉科海峡，直落伦敦泰晤士河畔。V—2火箭不可能挽救希特勒的失败命运，但它的研制成功毕竟是现代火箭技术发展的重要标志。苏联在战时研制成丁令德军闻之丧胆的“卡秋莎”火箭炮。战时美国也制造成了杀伤力很强的火箭筒。德国战败后美国对俘获的德国火箭研究人员进行挑选，将以布劳恩为首的127名火箭专家连同秘密图纸、技术资料、机械设备，一共装了16艘船只运往美国。庇纳门德基地的设备则被苏联运走。这对战后美苏空间技术的发展是起了一定怍用的。后来布劳恩等科学家加入美国国籍，专门从事火箭的研制工作。1953年美国试制成功了“红宝石”导弹。1956年又试制成功“丘比特c式”导弹。1969年7月16日，美国终于成功地向月球发射了载人“阿波罗Il号”火箭，宣告人类登月成功。苏联在空间技术领域也有不几的贡献。1957年10月4日，苏联成功地发射了第一颗人造地球卫星。1961年4月12日，苏联宇航员尤里加加林环绕地球航行成功。美苏两家的航天竞赛，标志着人类探索未知苍穹新时代的到来。显然，二战中火箭的研制是战后

这些宇航空间技术的先导。

总之，世界大战虽然严重地破坏了生产力，摧残了科学文化，但战时军事科学技术的巨大发展，尤其是原子能的开发利用，电子计算机和火箭技术的发展，既为战后科技革命的蓬勃兴起奠定了坚实的基础，又直接成为第三次科技革命发端的重要标志。

三、二次大战与新科技革命发源地的形成

“欧洲是现代科学的摇篮。持续4个世纪，在所有领域中，99％的重大发现都在欧洲产生， ……1933年之前，世界科研的重心是欧洲。战后，移到了美国。”第二次世界大战不仅直接推动了第三次科技革命的来临，也对第三次科技革命发源地的形成产生了重要影响。历史上，第一次科技革命发祥于英国，第二次科技革命导源于德国。20世纪的第三次科技革命首先会在哪个国家兴起呢?大战全面爆发前，欧洲在科技发展的许多方面处于领先地位，大战的爆发及其结果却使美国成为第三次科技革命的发源地。

法国本是一个比较先进的资本主义国家。但在三十年代，法国的经济一直在危机的深渊中难以自拔，科技方面也没有出现令人注目的建树。大战爆发后，法国于1940年6月被德军占领大半壁河山，整个国家丧失了独立地位。全法国都遭受了德国法西斯的奴役和掠夺，全国疮痍满目，凋敝不堪，到处一片凄凉景象。法国的如此景况使她不可能成为新的科技革命的发源地。

英国曾是资本原始积累和工业革命的典型国家，是第一次科技革命的发源地。在历史上，英国曾享有世界工厂、金融中心、殖民帝国、海上霸主的盛名。从近代晚期以来，英国逐渐走向衰落，但它的余成还在。二战前，英国的科技力量仍不失世界一流的水平，在电子技术方面尤为突出。大战初期的1939年9月至1940年8月，　“这一阶段，英国对铀的研究比美国先进”。(Introduction P，5)按它的经济实力和科技水平，成为新科技革命的发源地也并非不可能。然而，在二战期间，英国的经济力量遭到严重削弱，尤其是经常有遭德国炮火轰牢之虑，没有从事科学研究和技术实验的稳定不境。英国不得不把武器生产，装备维修的基也和科研场地，科技人才转移到美国。美国也利用英国的困难，通过租借法案迫使英国与其进行军事技术合作，”吸取英国的尖端成果和科学人才。比如在美国的国防研究委员会中就有75名优秀的英国专家。这样一来，英国对于新的科技革命，只好参与和紧跟，难以成为领头雁。

德国是后起的资本主义国家。19世纪中叶前，德国经济发展水平远远落后于英法等先进资本主义国家。经过19世纪后半期的迅速发展，一跃成为欧洲的头号工业强国，并成为第二次科技革命的发源地。二战前，德国经济再次复兴，其科技力量和科研水平也在吐界一流水平的行列中，尤其在核能开发、火箭研制方面处于领先地位。仪就此而言，德国可以成为新科技革命的发源地。但法西斯极权暴政和侵略使这种可能性难以变为现实。戈林有句名言：　“我·听到文化这个字，就想掏出我的手枪”。这句话充分反映了法西斯的文化专制政策。德国的科学家群体在希特勒种族主义和文化专制政策下，只有极少数出卖灵魂以延性命为纳粹效力，有一部分则保持沉默以逃避迫害，而那些正直进步的科学家们愤然流亡国外，其中大部分流亡美国。另外，纳粹发动的侵略战争给世界人民带来了极大的痛苦，最终也使德国本身承受苦难。战争结束时，它的经济崩溃，科技人才被掳走他乡。在这块法西斯横行一世、废墟遍野的土地上是不可能发端新科技革命的。

苏联在战前的经济发展和科技水平还是比较可观的。早在苏俄时期，它就设立了光学研究所，镭研究所(1919年)，原子能委员会(1920年)。三十年代，苏联的工业跃居欧洲第1位，世界第2位，这为苏联科技的发展奠定了重要基础。当时，齐奥尔科夫斯基在空气动力学和火箭技术的研究方面作出了非常重要的发明，第一个科学论证了实现人类宇宙飞行的可能性，并进行了火箭发射试验。大战中，苏联在火炮和火箭研制方而还处于领先地位。大战初期，德国的火炮是比较先进的，但苏联研制出来的火炮“往往比德国的火炮更有效。”　“卡秋莎”火箭炮更是闻名于世。在物理学万面，苏联科学家在无线电、光学、基本粒子研究方面取得了重要成果。1935年，库尔恰托夫在人造放射性元素上发现了同质异能现象，加深了人们对原子核构造的进一步理解。1939年，苏联的第一台回旋加速器开始运转。1940年费列罗夫和佩特尔札克发现了新型放射性——铀原子自发裂变成具有大能量的重核裂块。正是由于战前苏联在核物理研究方面已达到相当高的水平，所以在战后它能在短期内解决掌握原子核能的问题。苏联未能成为第三次科技革命发源地的最主要原因是第二次世界大战对苏联造成的巨大破坏。苏德战争爆发初期，苏联丧师失地，损失惨重，工业生产下降到整个战争期间的最低水平。当务之急是扭转败势。随着战略转折的出现和战略反攻的来临，首要任务是把德军逐出国土。战争期间，苏联一千多万大军的常规武器装备一直是军工生产部门的强大压力。况且国土战火纷飞，战局时有反复，难有安宁的环境和稳定的秩序，直接影响政府对科研事业、尤其是长远的尖端科研事业的组织安排。

美国在第二次世界大战中本土远离战场，未受战火波及，经济反而获得了迅猛发展。1939年，美国国民生产总值为913亿美元，1945年增加到1660亿美元。1941年美国的战争物资生产产值为84亿美元，1942年为302亿美元，等于德意日三国总产值之和。1944年美国的工业产品等于三个轴心国生产总和的2倍。同英法苏相比，美国有和平稳定的国内环境和雄厚的经济实力，同德国相比，美国还有吸引科学家的民主制度，这使美国比任何国家有条件发展科学。1940——1941年，美国政府成立了国防研究委员会、科学研究发展局，以加强对科学研究工作的领导。战前美国政府提供科研经费只占全国科研经费的19％，而战时则增加到83％。作为“民主国家大兵工厂”，美国具备了组织大型尖端科学研究的天时、地利和人力条件。

还应强调指出美国的人力(科技人员)条件。二战前，世界的科技中心在英国和德国。大战爆发后，英国的科技人才通过政府派遣和自愿前往的方式流向美国，同美国科学家并肩合作，共同为反法西斯战争贡献聪明才智。德奥意等国的科学家则因不堪忍受法西斯的种族歧视或思想禁锢而前往美国。结果形成了世界科技重心从欧洲转移到美国的趋势。有学者认为，　“爱因斯坦前往美国象征着科学史的一次转折”，是“欧洲科学帝国衰退的开始”。此说或许言之过度，但将这位科学巨匠从德国流亡美国，看作是世界科技重心转移过程中的代表性事件，大慨是不成问题的。

来到美国的科学家们出于反法西斯的正义感，都为战胜法西斯积极贡献自己的力量。当他们得知希特勒德国有可能先制造出原子武器时深为忧虑，以美籍匈牙利科学家利奥西拉德(1898——1961)为首的一批科学家便联名上书美国政府。但这些科学家大多数是新到美国的外国移民或外国人，在华盛顿没有掌权的朋友。华盛顿军政部门都忙于常规武器的采购和生产，无暇顾及研制未来尖端武器的事情。西拉德等人在受到冷遇后想到了正在休假的爱因斯坦，于是便登门拜访，爱因斯坦了解情况后欣然应诺。1939年8月2日，爱因斯坦当着西拉德的面用德语口授给罗斯福总统的信，由特勒(美籍匈牙，利科学家)翻译成英语。信里提到德国禁运铀和柏林研制新型炸弹两件事，然后说明了核子连锁反应可能产生的深远意义：　“力量极大的新型炸弹就可以制造出来。这样的炸弹，只要用一只小船载到港口把它爆炸，整个港口连同附近的地区就可能全部摧毁”。他们在信中“向罗斯福发出了警告，纳粹德国——天才物理学家沃纳海森伯格的故乡，很有可能制造出核武器，并肯定会使用它们”。此信转呈罗斯福后得到允准，美国政府从此开始组织研制原子弹。可见，在美国的科学家们不仅对原子弹的研制工作本身作出了具大贡献，而且对推动美国政府作出研制原子弹的决策也起了十分重要的作用。由此也为新科技革命发端于美国产生一定影响，这当然是科学家们所始料不及的。

在一定意义上说，第二次世界大战和第三次科技革命有如一对孪生姊妹。第二次世界大战是法西斯邪恶势力发动的，它是对人类的一场浩劫，对科技和生产的一次严重摧残。第二次世界大战又是以反法西斯正义力量的胜利而告结束，正义的力量在赢得战争的同时又赢得了社会的进步和科技的发展。第三次科技革命直接发端于第二次世界大战。战争大大推动和加速于科学技术的发展。这是因为交战各方都集中力量进行各种新式武器的研制和生产，从而促进了新技术新工艺和新材料的开发与应用，从而直接推动了第三次科技革命的兴起。同时，第二次世界大战又为美国创造于得天独厚的有利条件，使美国成为新科技革命的发源地和中心。综而言之，第二次世界大战促成了科学发展史上的一次重要转折。

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