在19世纪以前，科学和技术是分离的，科学理论一般落后于传统技术，生产是由人的经验技能推动的，一切创造发明都源于经验。例如瓦特在1768年发明了蒸汽机，是他凭借多年修理机器的经验而创造出来的。在他发明了蒸汽机之后50年，卡诺才从蒸汽机中总结出热力学定律。进入19世纪，科学开始走到技术的前面。例如发电机的发明：1831年英国物理学家法拉第创立了电磁定律，1876年德国的西门子遵循这一定律创造出了发电机。到了20世纪，总是先有科学原理的突破，继而才有发明创造，然后带动生产飞跃。每一项重大发明，都是以科学为先导。因此，以理论突破为起点，从1905年爱因斯坦创立狭义相对论开始拉开了利用核能的序幕，至今核武器已走过百年历程。
巨人烙印
说到核武器，总会谈到爱因斯坦，他揭示的质能相当性，为实现核能的释放和利用完成了理论推导。尽管在他提出著名等式E=mc2之后的许多年里，爱因斯坦本人还认为这个等式没有什么实际意义，但今天依然是根据该式进行相关计算。对于爱因斯坦来说，最负盛名的成就是相对论，但1921年给他颁发诺贝尔物理学奖时，却点评他“因为在数学物理方面的成就，尤其是发现了光电效应的规律”而获奖，足见爱因斯坦在这方面成就的深远意义。爱因斯坦对核武器的另一大贡献就是为劝说美国发展核武器而致信当时的美国总统罗斯福。
原子弹“胖子”在长崎爆炸的场景
1939年，一批受法西斯迫害而流亡在美国的世界著名科学家，根据对种种迹象的分析，确信纳粹德国正在研制核武器，一致认为反法西斯国家必须先于法西斯国家造出原子弹，才能避免人类迫在眉睫的浩劫。如何说服当时在反法西斯阵营中有雄厚经济和技术实力的美国刻不容缓地研制原子弹?在费米、西拉德等人游说美国军方应“立即制造原子弹”遭到一次次冷遇之后，他们认识到必须直接上书美国总统，并且大家不约而同想到要爱因斯坦来牵头干这件事。不仅因为他具有强烈的正义感和责任感，对罗斯福总统具有影响力（总统非常敬重他），更因为他对科学事业具有超凡的理解力和远见卓识。后来人们评说爱因斯坦写给罗斯福总统的这封信是一份反法西斯事业最后胜利的重要保证，是记录人类历史转折的重要文献。
奥本海默被称为“原子弹之父”，最直接的原因应归结于他是美国研制原子弹计划、代号为“曼哈顿工程”的主要技术负责人。“曼哈顿工程”直属美国总统领导，总部设在田纳西州，占地202平方千米，下辖三个基地：从天然铀矿分离出浓缩铀基地、原子弹试验室基地和制造裂变材料钚基地。工程直接动用的人力高峰时多达60万人，总投入20多亿美元（相当于今天的200多亿美元）。
1942年，当时只有37岁的奥本海默受命组建属于曼哈顿工程的洛斯阿拉莫斯实验室。实验室所在地虽然人迹罕至，与世隔绝，却很快聚集了众多科学巨星前往工作，以至有人将它嘲讽为“诺贝尔奖金获得者的集中营”。奥本海默以一种近乎宗教虔诚的激情和热忱，履行着他的神圣职责。他自己在原子核理论、量子场论等方面都有很深的造诣，因此对他所领导的研究工作从实验上、理论上和技术上都有深刻的理解。而且他那多年来养成的安祥的、谦逊的处事方式，很便于他对每一件事的了解和对每一个参与工作人员的相处。凭借着他的聪明才智，他既是研究设计首批原子弹工程的指挥员，又是解决具体问题的战斗员，成为曼哈顿工程的灵魂人物。
洛斯阿拉莫斯实验室
战后，奥本海默对美国继续研制威力更大的氢弹态度冷漠，并与依然热心这一工作的贝特等人发生了冲突。其时，美国麦卡锡主义气焰十分嚣张，奥本海默遭到恶毒诽谤和攻击，联邦调查局对他进行控告。1953年，军事情报机关控告他是“苏联的代理人”、原子弹间谍同案犯。1954年美国政府决定对奥本海默进行审查，他的许多亲朋好友也因此受到牵连。美国科学家联合会158名科学家就政府对奥本海默的处理提出了抗议。1963年，约翰逊总统把原子能委员会的费米奖授予奥本海默，以这种方式为他恢复名誉。奥本海默1966年退休前一直任普林斯顿高等学术研究所所长。1967年2月18日因患喉癌去世，享年仅62岁。
在爱因斯坦推导出著名质能公式E=mc2后的若干年里，他本人之所以不认为该公式有什么实际意义，主要是当时包括爱因斯坦在内的一些世界顶尖科学家都认为从原子中提取有用能量的想法是不可能的。直到1942年，美籍意大利裔物理学家恩里科·费米完成了世界上第一个原子反应堆CP-1（即“芝加哥1号”）的建设，人们才相信核反应是可能的，也是可控的。事实上，费米完成的被称为20世纪最重要的10大实验之一的工作，是找到了一条开发核能的工艺途径。费米被誉为“核能之父”当之无愧。
如今，在当初建设核反应堆的美国芝加哥大学网球场旧址，耸立着名为“原子能”的青铜雕塑。费米也直接参加了世界第一批原子弹的研究设计，是奥本海默领导的洛斯阿拉莫斯实验室理事会委员。在原子弹研究领域，费米还有很多建树，特别是他首创用中子轰击原子核产生人工放射性元素。他和助手用中子照射了几乎所有的化学元素，先后发现了60多种人工放射性核素，而且发现许多元素用慢中子照射比用快中子照射，产生放射性的效率更高，也更有效。这些研究成果对于核武器的发展都具有非常重要的意义。
在芝加哥大学内的“原子能”的青铜雕塑
现在大家都知道，研制核武器的裂变材料主要有铀、钚和钍，聚变材料主要有锂、氘和氚。而达到现在这个人所共知的地步，许许多多的科学家和工程师为此做出了不可磨灭的贡献。他们中的绝大部分人，或者从来就没有留名，或者逐渐被人们所淡忘，但他们的业绩将永垂青史。以裂变材料为例，1941年2月，G．T．西伯格（Glenn T．）和A．华尔（Arthur Wahl）证实了钚元素的存在，同年5月，E．赛格雷（Emilio Segre’）与西伯格测定出钚239是比铀235更好的裂变材料，经过很多次的探索，找到了生产钚239的最佳途径。
随着苏联、英国、法国、中国先后拥有各自的原子弹、氢弹，又诞生了一批批各国的“原子弹之父”和“氢弹之父”。
