Спойлеров здесь не будет — рассматривайте текст как памятку перед (или после) просмотра фильма. Его автор — инвестор и предприниматель Антон Antich. 

Основания для всей современной физики и инженерный мир вокруг нас были заложены открытием рентгеновских лучей Вильгельмом Рентгеном в 1895 году. Потом все повалилось как из рога изобилия:

— В 1911-м появляется модель атома резерфорда и гипотеза ядра.

— В 1932-м происходит открытие нейтрона James Chadwick (без нейтрона никаких цепных реакций, а значит и бомб, не бывает).

— В 1938-мнемецкий физик Отто Хан открывает fission (реакцию распада ядер), в 1939-м о ней узнает Роберт Оппенгеймер (в фильме этот момент показан).

— В 1939-м году Эйнштейн посылает письмо президенту Рузвельту о возможности создания атомной бомбы, хотя примерно в это же время про то же самое говорит и Лео Сциллард (его довольно много в фильме), и японские физики, и немцы, у которых был целый Нобелевский лауреат Вернер Гейзенберг. Параллельно начинается активная работа по изучению и разделению изотопов урана. А в 1941-м открывают плутоний, который и используется в большинстве современных бомб. 

Что такое fission и почему оно приводит к взрыву? Вы посылаете нейтрон в ядро урана, оно распадается на пару других элементов, но образует «еще три нейтрона» плюс энергию. Те врезаются в другие ядра и у вас чудовищно, экспоненциально происходит выделение огромного количества энергии — вот и взрыв!

Однако чтобы реакция поддерживалась, нужна так называемая критическая масса — если у вас мало урана, реакция затухает, либо протекает вяло, просто нагревая окружающую среду без всякого взрыва. Во время Манхэттенского проекта (кодовое название программы США по разработке ядерного оружия) двое ученых погибли в опытах, называемых «пощекотать хвост дракона». Их цель была как раз в том, чтобы определить критическую массу плутония. Данные об этих опытах, считается, были основной помощью от шпионажа для советского атомного проекта, так как они были очень опасными и долгими.

В сентябре 1941-го Энрико Ферми приходит к Эдварду Теллеру с идеей Fusion (термоядерной реакцией слияния ядер, с которой носился Теллер весь фильм), но Теллер решает, что это невозможно.

Пропускаем много-много интереснейших физических и организационных событий и врываемся в 1942-й — год создания Манхэттенского проекта. Более 500 ученых и полсотни «расчетчиков» (работавших много с Ричардом Фейнманом и с Фон Нойманом, которого в кино почему-то совсем нет) собрались для теоретических расчетов (компьютеров то не было).

Советский проект тоже создается в 1942 году — после нескольких писем от ученых Сталину. Последней каплей стало прекращение публикаций от американцев, британцев и немцев в 1942-м по теме ядерной физике. Руководитель — Курчатов, но там всего 50 ученых и двое (!) математиков для расчетов. Неудивительно, что за все время войны советские особо никуда не продвинулись. В возможность урановой бомбы Игорь Курчатов вообще не верил, а плутониевой занимался только благодаря шпионским данным, которые говорили, что это возможно. Настоящая работа началась, когда Сталин узнал о бомбежке Хиросимы и малость насрал в штаны. Тогда руководителем атомного проекта сделали Берию и дали ему неограниченные ресурсы.

Факт от редакции KYKY: СССР позаимствовал у США не только особенности технологии разработки ядерной бомбы, но и самолет для доставки таких бомб — знаменитую летающую крепость B-29. Американские бомбардировщики были сбиты японскими ПВО в 44-м и упали на территории СССР. Скопированным в самолете было практически всё, в том числе американская система измерения в дюймах: «...даже подстаканник в панели управления и пепельницу (хотя советским лётчикам запрещалось курить). Доходило до того, что в качестве базовой единицы измерения при проектировании использовались дюймы, которые затем переводились в миллиметры». Кстати, один из таких американских стратегических бомбардировщиков базировался на военном аэродроме под Оршей. Возвращаемся к посту. 

Для создания бомбы нужно было решить несколько проблем: 

1. Производство урана и плутония, для этого в США построили несколько реакторов (в СССР сначала один, под Челябинском, тот самый «Маяк»), этим в основном занимались показанные в фильме Ферми в Чикаго и его группа 

2. Дизайн бомбы — как получить критическую массу быстро, в момент взрыва? Вокруг этого была основная драма.

Было два дизайна: первый — thin man, где кусок урана или плутония выстреливали внутрь оболочки урана или плутония и начиналась реакция. Очень неэффективный дизайн, так как много материала не реагирует в нем, но очень простой — можете у себя в гараже собрать. Его даже не испытывали в атомном варианте, а сразу сбросили на Хиросиму с выходом в примерно 15 килотонн. При этом Оппенгеймер предлагал переработать уран из этой бомбы в четыре плутониевых, но военные не согласились. В современном мире не используется, а советские даже не пытались его делать.

Второй — implosion или fat man, где шарик плутония очень быстро сжимается взрывом окружающего обычного материала, направленного внутрь. Это дизайн всех современных атомных бомб, но физика самого импложина (буквально, взрыв внутрь, противоположное explosion) оказалась очень сложной. Собственно, большую часть Манхэттенского проекта пытались правильно задизайнить implosion. Теоретическими расчетами руководил Ханс Бете, который в частности нанял и Фейнмана (смешно показанного в фильме с бонгами, чтобы все сразу поняли). У Ханса Бете был конфликт с Теллером (показанный в фильме), после которого Теллера полностью перекинули на водородную бомбу.

И проблема третья — средства доставки, чисто инженерная проблема, но ей много занимались тоже.

Клаус Фукс. В фильме он показан чуть ли не главным героем для драматического эффекта. В частности, Оппенгеймер назначает его руководителем группы implosion, чего в реальности не было. Но он был главным источником для советских, это правда, хотя занимал довольно второстепенные роли в проекте. Однако передал результаты «щекотания дракона» и общий дизайн implosion, что, безусловно сильно помогло.

В итоге американцы испытали implosion бомбу 16 июля 1945-го, что отлично показано в фильме (это одна из основных причин, почему все рекомендуют смотреть фильм в imax). Эпизод с Фейнманом взят из его мемуаров, он тоже исторический. Во время испытаний он не стал надевать чёрные очки, потому что глазам может повредить только ультрафиолет, а он прекрасно тормозится стеклом.

Факт от редакции KYKY: Эмигрантка Маргарита Коненкова сыграла в истории создания атомной бомбы Советским союзом интересную роль. Жена известного  скульптора познакомилась с Альбертом Эйнштейном, можно сказать случайно — в Пристоне заказали бюст физика. Эйштейн познакомил ее с Оппенгеймером, так дошло до представления им Фукса, который затем сливал советской разведке данные ядерного проекта. Девушка убедила нанять еще нескольких физиков с левыми убеждениями — с тем же эффектом. По утверждению главного советского разведчика Павла Судоплатова, Маргарита Коненкова была «проверенным агентом» под оперативным псевдонимом «Лукас». В обязанности «Лукаса» входило «оказывать влияние» на ученых, занятых в проекте «Манхэттен». Возращаемся к посту. 

6-го августа 45-го сбросили давно готовый thin man на Хиросиму (15 килотонн), а 10-го — еще один плутониевый implosion на Нагасаки (21 килотонн). Причем, Нагасаки «не повезло». Летели бомбить другую цель, военную, но погода была плохая и сбросили на запасную.

Первая советская атомная бомба была испытана аж через четыре года, в 1949-м.

Что интересно, и чего многие не знают, американцы до атомных бомб сожгли весь Токио обычными, где погибло примерно столько же человек, сколько при атомных. При всем при этом военное и гражданское правительство Японии не хотело сдаваться даже после Нагасаки, но император вмешался и приказал сдаться, нарушив традиции.

В дальнейшем весь конфликт и трагедия Оппенгеймера — в его конфликте с Теллером, отцом американской водородной бомбы. Оппенгеймер считал, что если американцы не будут ее делать, то и СССР не сделает, и мир будет лучше. Теллер считал сильно наоборот. В итоге Оппенгеймер стал американским «диссидентом», его лишили security clearance и вообще попытались дискредитировать.

И вот здесь я очень рекомендую мемуары Андрея Сахарова, отца советской термоядерной бомбы. Он там много рассуждает и про Оппенгеймера, и про Теллера, и про варианты развития событий. По сути, термоядерную СССР сделал без опоры на шпионаж — Фукс все еще передавал данные, но первые идеи были тупиковыми, а Сахаров придумал свои дизайны, которые в итоге и стали основой всего современного термоядерного оружия. То есть, Теллер скорее был прав.

Если бы США не стали делать водородную бомбу, СССР бы все равно сделал свою — и ни на что это особо не повлияло.

При этом Теллера остракировало все научное сообщество за его роль в «деле Оппенгеймера». Но Теллер, например, протестовал против применения атомной бомбы в Японии, а предлагал ограничиться демонстрацией, тогда как Оппи поддержал военных, и только потом стал «пацифистом».

Сахаров же стал советским диссидентом, подобно Оппенгеймеру осознав свою роль «отцовства», но уже водородной бомбы. Причем его, в отличие от Оппенгеймера, и сослали реально, и лишили вообще всего при жизни. Так и не восстановили, в отличие от Оппи, которому Кеннеди вернул все регалии и извинился. В общем, великие люди, но просто люди — великая история.

Отдельная ирония, упомянутая в фильме, в том, что Гитлер, со своей ненавистью к евреям, сам себя обрек. Бомба, как и большая часть физики, — еврейская чуть более чем полностью.