曼哈頓計劃
1941年末，珍珠港事件後，美國宣佈參戰，一些包括愛因斯坦在內的科學家提議必須先於納粹德國製造出原子彈。愛因斯坦在給羅斯福的信中寫道：
“最近的工作使我相信在不久的將來，鈾元素將成為一種新型的重要的能源。由此引起的許多問題需要我們提高警覺性，有必要的話，政府部門應當迅速採取行動。”
1941年12月6日，美國正式制定了代號為“曼哈頓”的絕密計劃，羅斯福賦予其“高於一切行動的特別優先權”。
奧本海默
在“曼哈頓”計劃中，彙集了以奧本海默為首的一大批來自世界各國的科學家，其中不乏諾貝爾獎得主。該計劃歷時3年，耗資20億美元，最終制造出了兩顆實用原子彈。
三位一體核試
1945年7月15日凌晨5點30分，世界上第一顆原子彈在新墨西哥州阿拉莫戈多的沙漠裡被引爆，爆炸力約為二萬噸黃色炸藥爆炸當量。
三位一體核試原子彈
三位一體核試場
三位一體核試為內爆式結構，核裝藥為鈈，在長崎投放的“胖子”與它採用了同樣的設計結構。
引爆16秒後，火球寬度約為200米
原子彈爆炸時，周圍有一到兩秒的時間被照得比日間還要光亮，遠處的基地也感覺好像在烤爐旁一樣。爆炸產生的蘑菇雲高達12.1千米。爆炸後，由於高溫把沙子裡的硅融化後凝固成玻璃狀，在沙漠形成了一個深3米、寬340米的玻璃結晶小山。
核爆後彈坑航拍影像
觀看核試的人說：
“戰爭結束了。”
“小男孩”·“胖子”
“小男孩”原理：引爆後一小塊濃縮（低於臨界質量）的鈾-235飛速穿過槍膛，撞擊到另一端的環形鈾，引發核子連鎖反應，引發爆炸，向外釋放出巨大的熱量和放射性伽馬射線。
1945年8月6日早上8點，一架由保羅·提貝茲駕駛的“艾諾拉·蓋伊”號B-29轟炸機朝廣島飛去，防空警報在城市上空響起。
廣島市民對這時常響起的防空警報不以為然，仍然忙著自己的事情，只有一些人躲進了防空洞。
8點15分，B-29轟炸機飛到廣島上空三萬一千英尺（9000米）高空時，已經不能飛得再高了，炸彈艙中的“小男孩”整裝待發。
“小男孩”
廣島市中心的相生橋被選為瞄準點，投彈手托馬斯·費瑞比一邊盯著望遠目鏡一邊扳動了開關，“小男孩”從固定裝置上釋放出來，搖晃了幾下，便頭部向下俯衝向廣島市中心。
被釋放43秒後，“小男孩”在相生橋上空1800英尺（550米）高度處引爆，瞬間發出比太陽亮十倍的白光，地面溫度驟升至6000華氏度。爆炸點騰起一大團火球，火球迅速蔓延，由於蔓延速度是聲速的100倍，所以無數廣島市民被無聲地瞬間蒸發。
他們來不及感受到光和熱，骨頭瞬間被液化，大腦被汽化，廣島成為人間煉獄。幾秒之內，七萬人被奪去生命。
距離爆炸點一英里範圍內，所有生命和建築人間蒸發。距離爆炸點一英里外，倖存下來的人有的眼睛被強光閃瞎，有的被燒的面目全非甚至分不清臉和後腦勺。
“小男孩”爆炸後的衝擊波以每秒兩英里的速度向外擴散，所到之處皆夷為平地。隨之而來的還有致命的放射性伽馬射線，將在之後的數年內將廣島市民慢慢殺死。
倖存者茫然遊蕩在街頭，眼睜睜看著一堆堆燒焦的殘骸，不知道到底發生了什麼。
爆炸發生後，廣島通信全部中斷，日軍總參謀部馬上派人從東京飛往廣島查看情況，這位軍官從空中看到了令人難以置信的可怕景象：
“幾乎所有生命，不管是人還是動物，都被燒焦而死。”
核爆發生前（左）和後（右）的廣島
據統計，約七萬人直接死於“小男孩”原爆，之後有大量人死於放射線引起的癌症，截止到1999年，死於“小男孩”的人數已達20萬。
1945年8月9日，廣島原子彈爆炸後三天，美國在長崎投下了第二枚原子彈“胖子”。由於長崎地勢多山，造成的傷害比廣島低的多，但也有約四萬人直接死於原爆，之後有數萬人死於放射線引起的癌症。
“胖子”
1945年8月15日，日本宣佈無條件投降，第二次世界大戰至此結束。
日本停戰詔書
為什麼是廣島和長崎？
日本認為美國不需要原子彈也可以打敗日本，卻殘忍地使用了原子彈，使近30萬日本平民死亡。因為美軍知道，日軍是比納粹更瘋狂的敵人，他們會全力以赴去殺死儘可能多的盟軍。原子彈投放前，日本可以選擇投降，但他們沒有。
據美國前國務卿回憶，美國空軍首批遞交了17個城市，最終選定了四個：京都、廣島、小倉、新瀉。但考慮到京都是日本宗教和文化中心，便劃去了它，替以長崎。
第一攻擊目標是廣島，因為這裡是日軍最大的集結地，並且地勢平坦，易產生效果。第二攻擊目標是小倉，但由於投放時天氣狀況不佳，不得不選擇備選城市，長崎。
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