หลังสงคราม ปี 1919 เขาหนีออกจากฮังการีที่ปกครองด้วย ลัทธิต่อต้านยิว (anti-semitism) ไปศึกษาที่ มหาวิทยาลัยเบอร์ลิน และได้เรียนกับไอน์สไตน์ซึ่งมีชื่อเสียงจากทฤษฎีสัมพัทธภาพเป็นศาสตราจารย์ทำงานวิจัยที่นั่น ไอน์สไตน์ได้ช่วยเขาอ่านวิทยานิพนธ์และรู้สึกชื่นชม ซีลาร์ดได้รับปริญญาเอกเกียรตินิยมชั้นสูงสุดในสาขาฟิสิกส์เมื่อปี 1922
นี่นับเป็นจุดเริ่มความสัมพันธ์ฉันท์เพื่อนอันแนบแน่นของไอน์สไตน์กับซีลาร์ด
ซีลาร์ดสันทัดเรื่อง การเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ (X-ray diffraction) ได้ออกแบบและยื่นขอสิทธิบัตร กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (electron microscope) เครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้น (linear accelerator) ไซโคลทรอน (cyclotron) รวมทั้งได้เสนอ Szilards engine และไอน์สไตน์เองก็เป็นนักประดิษฐ์ด้วย ซึ่งก่อนหน้านี้ขณะพำนักใน สวิตเซอร์แลนด์ ทักษะนี้ทำให้เขาได้งานทำที่สำนักงานสิทธิบัตร ดังนั้นจึงไม่ใช่เรื่องแปลกที่ซีลาร์ดกับไอน์สไตน์ ใช้เวลาถึง 7 ปี ช่วยกันคิดค้นการประดิษฐ์ตู้เย็นที่ปลอดภัย โดยสมัยนั้น ตัวทำความเย็นที่ใช้คือแก๊สแอมโมเนีย ซึ่งมีการกัดกร่อนสูง จึงมักรั่วซึมง่าย และเคยทำให้คนตายทั้งครอบครัวจากแก๊สพิษ อย่างไรก็ดี ตู้เย็นของพวกเขา ไม่มีการสร้างออกจำหน่าย เพราะไม่นานต่อมา ในสหรัฐอเมริกาก็มีการออกแบบใช้ฟรีออนแทนแอมโมเนีย ซึ่งยังมีใช้กันมาจนปัจจุบัน
ปี 1933 ก็ถึงเวลาลาจากประเทศเยอรมนีเมื่อ อะดอล์ฟ ฮิตเลอร์ (Adolph Hitler) ขึ้นเถลิงอำนาจ และมีนโยบายต่อต้านพวกยิว ทั้งไอน์สไตน์และซีลาร์ดต่างก็มีเชื้อสายยิวทั้งคู่ จึงต้องลี้ภัยออกจากเยอรมนี ไปคนละทิศละทาง
ไอน์สไตน์ไปอยู่ที่สหรัฐอเมริกาที่ มหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน (Princeton University) ในขณะที่ซีลาร์ดลี้ภัยไปอยู่ที่ ประเทศอังกฤษ ซึ่งก่อนหน้านั้น 1 ปี (ปี 1932) เพิ่งมี การค้นพบนิวตรอน โดย เจมส์ แชดวิก (James Chadwick) และนับแต่นั้นนิวตรอนนี้เอง ก็เชื่อมซีลาร์ดเข้ากับพลังงานนิวเคลียร์อย่างแนบแน่น
วันนั้นคือวันที่ 12 กันยายน 1933 ขณะที่ซีลาร์ดเดินไปทำงานที่โรงพยาบาล St. Bartholomews Hospital และกำลังยืนรอสันญาณไฟข้ามถนน Southamton Row ในย่าน Bloomsbury ใจกลางกรุงกรุงลอนดอน เขาเกิดความคิดแวบขึ้นมาถึงความเป็นไปได้ว่า นิวตรอนที่ปล่อยออกมาจากการแบ่งแยกนิวเคลียสของอะตอมหนึ่ง อาจจะทะลุเข้าไปแบ่งแยกนิวเคลียสของอีกอะตอมหนึ่งได้ แล้วก็เกิดซ้ำ ๆ จนกลายเป็น ปฏิกิริยาลูกโซ่ (chain reaction) ซึ่งจะปลดปล่อยพลังงานมหาศาลออกมาที่สามารถนำมาใช้ได้ในทางสันติ หรืออาจนำไปใช้ผลิตอาวุธ ที่มีการทำลายล้างสูงก็ได้เช่นกัน มีเรื่องเล่าว่า ความคิดทำนองนี้เกิดขึ้นกับซีลาร์ดก็เพราะเขาค้างคาใจ กับสุนทรพจน์ที่สรุปย่อมาลงในหนังสือพิมพ์เดอะไทม์ของ เออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ด (Ernest Rutherford) ที่บอกปัดการพูดถึง พลังงานนิวเคลียร์ ว่า เป็นเรื่องเพ้อฝัน (สำนวนที่ใช้คือ talking moonshine)
ปี 1936 ซีลาร์ดได้จดสิทธิบัตรปฏิกิริยาลูกโซ่อย่างลับ ๆ ไว้กับกระทรวงทหารเรืออังกฤษ (เลขทะเบียนคือ GB patent 630726) การเกิดปฏิกิริยาลูกโซ่จะต้องอาศัยธาตุหรือไอโซโทปที่มีการจับยึดนิวตรอนได้ดี อะตอมเมื่อจับยึด นิวตรอน ไว้แล้ว ก็เกิดแบ่งแยกออกเป็นอะตอมที่เล็กลง พร้อมกับปลดปล่อยพลังงาน และนิวตรอนอิสระออกมามากกว่า ที่จับยึดไว้ แล้วนิวตรอนพวกนี้ก็จะถูกจับยึดอีกทีละทอด ๆ กลายเป็นปฏิกิริยาลูกโซ่ ซีลาร์ดทั้งรู้สึกตื่นเต้นและกังวลใจ หวังลึก ๆ ว่าสิ่งที่เขาคิดจะเป็นไปไม่ได้ เพื่อไม่ให้ใครนำไปผลิตอาวุธที่มีอำนาจทำลายล้างสูง
เพื่อทดสอบความคิดของเขา ซีลาร์ดไปขอใช้ ห้องทดลองคาเวนดิช (Cavendish Laboratory) ที่ มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ แต่ถูกรัทเทอร์ฟอร์ดปฏิเสธ ในที่สุดเขาได้รับอนุญาตให้ใช้ห้องทดลอง ของโรงพยาบาลแห่งหนึ่ง ในกรุงลอนดอน และทำการทดลองการจับยึดนิวตรอนกับธาตุเบริลเลียมและอินเดียม และรู้สึกโล่งอกกับผลการทดลอง ที่ไม่เกิดการแบ่งแยกนิวเคลียสจนเกิดปฏิกิริยาลูกโซ่
ซีลาร์ดโยกย้ายมาอยู่ที่สหรัฐอเมริกาในปี 1938 แล้วความกลัวเกี่ยวกับลูกระเบิดอะตอมก็ตามกลับมา "หลอน" เขาในปีถัดมา ในวันหนึ่งเมื่อเขาเดินทางไปพรินซตันเพื่อพบกับเพื่อนเก่าคนหนึ่งชื่อว่า พอล วิกเนอร์ (Paul Wigner) ทั้งคู่มีเชื้อชาติฮังการีและเคยทำงานด้วยกันในเยอรมนีก่อนที่จะหนีภัยนาซี วันนั้นเขาได้ฟังวิกเนอร์เล่าให้ฟังว่า นักเคมีรังสีชื่อว่า ออตโท ฮาน (Otto Hahn) ได้ค้นพบการแบ่งแยกนิวเคลียสของอะตอมยูเรเนียมด้วยนิวตรอนแล้ว เรื่องนี้รั่วไหลออกมาจากที่ฮานได้ขอคำปรึกษาจาก ลิเซอ ไมท์เนอร์ (Lise Meitner) ซึ่งเป็นเพื่อนร่วมงานเก่า เกี่ยวกับการทดลองการจับยึดนิวตรอนของอะตอมยูเรเนียมของเขา ว่าเขาตรวจพบอะตอมที่เล็กลงคือ อะตอมของธาตุแบเรียม ได้อย่างไร อันที่จริงไมท์เนอร์เองก็มีเชื้อสายยิว และก็ได้เคยร่วมงานกับซีลาร์ดใน เยอรมัน มาก่อน และก็ได้ลี้ภัยนาซีออกจากเยอรมนีเช่นกัน
ระหว่างที่ไมท์เนอร์กับหลานชายนักฟิสิกส์ชื่อ ออทโท ฟริช (Otto Frisch) เดินคุยกันในสวนสาธารณะ ในกรุงโคเปนเฮเกนประเทศเดนมาร์ก ทั้งคู่สรุปการทดลองของฮานว่า อะตอมยูเรเนียมได้เกิดการแบ่งแยกนิวเคลียส เป็นอะตอมที่เล็กลงคือแบเรียม และไมท์เนอร์ใช้สมการ E = mc2 คำนวณพลังงานที่ปล่อยออกมา ส่วนฟริช ซึ่งทำงานกับ นีลส์ โบร์ (Niels Bohr) ก็ลองคำนวณเช่นกันโดยใช้วิธีแบบจำลอง surface tension model of the nucleus และได้ผลลัพธ์ออกมาไม่ต่างกัน โดยพยากรณ์ว่า พลังงานที่แต่ละอะตอมที่เกิดการแบ่งแยก มากพอจะ ยกเม็ดทรายที่มีขนาดโตตามองเห็นได้ ให้ลอยขึ้นมาสูงพอสังเกตเห็นได้
ข่าวนี้รั่วมาถึงสหรัฐอเมริกาผ่านทางนีลส์ โบร์ ที่เดินทางมาร่วมการประชุมทางวิชาการที่กรุงวอชิงตัน เมื่อเดือนมกราคม 1939 แต่ทว่าการค้นพบครั้งนี้ถูกบดบังจากอุบัติเหตุทางประวัติศาสตร์ ก็คือ การเกิดสงครามโลกครั้งที่ 2 ซึ่งเริ่มขึ้นในทวีปยุโรป และเหตุการณ์นี้ผลท้ายที่สุดคือ การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างอำนาจทางทหารของโลก
ซีลาร์ดโยกย้ายอีกครั้ง คราวนี้ไปที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบียและได้ร่วมงานกับผู้ลี้ภัยชาวอิตาลีอีกคนคือ เอนรีโก แฟร์มี (Enrico Fermi) ผู้มีเชื้อสายยิวเช่นกันและก็ต้องหลบหนีจากระบอบฟาสซิสต์ แฟร์มีทำการทดลองคล้าย ๆ กับที่ซีลาร์ดทดลองลับ ๆ ที่อังกฤษ แต่แฟร์มีมีห้องทดลองและลูกมือที่ดีจึงประสบผลสำเร็จมากกว่า คือพบว่า เขาสามารถใช้พาราฟินหรือแกรไฟต์ทำให้นิวตรอนเคลื่อนที่ช้าลง ซึ่งทำให้โอกาสการจับยึดนิวตรอนเพิ่มมากขึ้น ซึ่งหมายถึงการเกิดปฏิกิริยาได้ดีขึ้น และแฟร์มีได้รับรางวัลโนเบลในปี 1938 การทดลองของแฟร์มีแสดงให้เห็นว่า มีนิวตรอนถูกปลดปล่อยออกมาเพิ่มขึ้นมากกว่าที่ถูกจับยึดไว้ ดังนั้น ความคิดเรื่องปฏิกิริยาลูกโซ่ของซีลาร์ดจึงเป็นไปได้ หากมีแกรไฟต์ที่บริสุทธ์ขึ้น กับมีเชื้อเพลิงยูเรเนียมที่ดีพอเหมาะ กล่าวคือต้องเป็น ไอโซโทปยูเรเนียม-235 ซึ่งพบว่านิวเคลียสแบ่งแยกได้ง่ายกว่า และได้จาก การเสริมสมรรถนะ (enrichment) หรืออีกทางหนึ่งก็คือ เพราะว่า ไอโซโทปยูเรเนียม-238 มีความอุดมกว่าเป็นอย่างมาก (ยูเรเนียมในธรรมชาติเป็น ยูเรเนียม-235 เพียง 0.72 เปอร์เซ็นต์และเป็น ยูเรเนียม-238 มากถึง 99.27 เปอร์เซ็นต์) แต่ถ้าสร้างเครื่องปฏิกรณ์ที่ผลิตนิวตรอนจำนวนมาก ไปทำให้ ยูเรเนียม-238 แปรธาตุเป็น พลูโทเนียม-239 ซึ่งก็เกิดการแบ่งแยกนิวเคลียสได้ดี (เรียกว่า วัสดุเกิดฟิชชันได้ หรือ fissionable material ซึ่งก็คือทั้ง ยูเรเนียม-235 และ พลูโทเนียม-239) เรื่องนี้ทำให้ซีลาร์ดต้องวิตกกังวลขึ้นมา อีกครั้งหนึ่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีข่าวมาว่า นักฟิสิกส์ชาวเยอรมันชื่อว่า พอล ฮาร์เทค (Paul Harteck) ก็ได้แจ้งเรื่องนี้ให้ฮิตเลอร์ทราบ และเริ่มทำการทดลองสร้างอาวุธร้ายบ้างแล้ว ซีลาร์ดจึงคิดว่าฝ่ายสัมพันธมิตร โดยสหรัฐอเมริกา จำเป็นต้องทดลองสร้างอาวุธชนิดนี้ให้สำเร็จได้ก่อนเยอรมนีผู้กระหายสงคราม
ในฐานะคนอพยพที่ไร้ชื่อเสียง ความหนักใจของซีลาร์ดก็คือจะหาทางแจ้งเรื่องอันเป็นเสมือนลางไม่ดีนี้ให้ ประธานาธิบดีแฟรงคลิน ดี. โรสเวลต์ (Franklin D. Roosevelt) ทราบได้อย่างไร เขาคิดถึงไอน์สไตน์ว่า น่าจะเป็นผู้ถ่ายทอดคำเตือนของเขาให้ท่านประธานาธิบดียอมเชื่อได้ แต่ขณะนั้นไอน์สไตน์กำลังพักผ่อนเล่นเรืออยู่แถว ลองไอส์แลนด์ (Long Island) พอล วิกเนอร์ซึ่งเห็นดีเห็นงามด้วยกับซีลาร์ดจึงอาสาขับรถให้ และซีลาร์ดก็ได้พบกับ ไอน์สไตน์ ซึ่งไม่รู้เรื่องเกี่ยวกับการค้นพบนี้ แต่เขาก็ฟังและตอบว่าไม่เคยคิดถึงปฏิกิริยาลูกโซ่มาก่อน แต่ก็เห็นว่าเป็นไปได้ |