El desarrollo científico que condujo directamente a la primera bomba atómica (bomba de fisión) fue el descubrimiento de que los átomos podían dividirse y aprovecharse la energía en un proceso llamado fisión nuclear. Los principales avances que condujeron a la fisión y la bomba atómica fueron los siguientes:
1. Einstein propuso la equivalencia de masa y energía en 1905 con la ahora famosa formulación suma = metros C2.
2. Ernest Rutherford propuso en 1911 que los átomos constan de un núcleo llamado núcleo, que consta de protones pesados rodeados de electrones. Para la bomba atómica, sólo es necesario considerar el núcleo. Casi al mismo tiempo, Niels Bohr y otros desarrollaron la mecánica cuántica, que profundizó nuestra comprensión de los átomos.
3. Henri Becquerel descubrió la radiactividad espontánea en el uranio, concepto que fue explicado y estudiado ampliamente por Pierre y Marie Curie. Esto fue a principios del siglo XX.
4. James Chadwick descubrió en 1932 que el núcleo atómico también está compuesto de neutrones, y pronto se descubrió que los neutrones y los protones están unidos por una fuerza sin precedentes llamada "fuerza nuclear fuerte".
5. Enrico Fermi demostró experimentalmente la equivalencia de masa y energía de Einstein cuando descubrió en 1934 que se podía bombardear uranio con neutrones y crear nuevos elementos y energías. Este fenómeno se denomina "radiactividad inducida", en contraposición a la radiactividad natural espontánea descubierta y estudiada por Becquerel y los Curie.
6. Lise Meitner, Otto Hahn y Fritz Stras *** an descubrieron el proceso de fisión nuclear en Alemania en 1938. Este experimento condujo quizás de manera más directa a la física detrás de la bomba atómica. Poco después, el experimento se repitió en Estados Unidos.
7. Leo Szilard, un inmigrante húngaro que vive en Estados Unidos, descubrió en la década de 1930 que esta "reacción de fisión nuclear" podía convertirse en una reacción en cadena autosostenida. Esto hizo teóricamente posible la bomba atómica. Por la misma época, Frédéric Joliot-Curie y Enrico Fermi también propusieron diseños para un "reactor nuclear", un dispositivo que llevaría a cabo una reacción nuclear en cadena. En 1942, Enrico Fermi lideró el esfuerzo para construir el primer reactor de cadena en una cancha de ráquetbol reformada en Chicago.
A nivel político, alrededor de 1939, después de la culminación de los acontecimientos descritos anteriormente, los físicos Leo Szilard, Edward Teller y Eugene Wigner instaron a Einstein a escribir al entonces presidente Franklin D. En un conflicto, el Estados Unidos intentaría crear una bomba atómica, una bomba basada en una reacción nuclear en cadena y capaz de provocar una inmensa destrucción. La carta enviada a Roosevelt el 11 de octubre de 1939 pedía a Roosevelt que tomara todas las medidas para asegurar un suministro de uranio del Congo controlado por Bélgica y que comenzara un esfuerzo serio para reunir a los científicos y brindar apoyo logístico para acelerar la física y las matemáticas. y la ingeniería que condujo a la bomba atómica. La carta se puede ver en este enlace: http://upload.wikimedia.
Esto condujo al Proyecto Manhattan, un esfuerzo a nivel nacional liderado por la planta de Los Álamos en Nuevo México que finalmente condujo al desarrollo de la bomba atómica. Robert Oppenheimer fue el director científico del Proyecto Manhattan. El trabajo realizado como parte del Proyecto Manhattan se mantuvo en secreto durante varios años, pero como los desarrollos y descubrimientos 1 a 7 anteriores son de dominio público, esto básicamente significa que cualquier país con suficiente financiación y experiencia podría eventualmente lograrlo. Bomba Lo sorprendente del Proyecto Manhattan es que fueron pioneros y construyeron la bomba en sólo 5 años, un logro muy significativo para alguien que lo hacía por primera vez en el mundo.