В августе 1939 года, за месяц до того, как началась Вторая мировая война, группа обеспокоенных ученых, среди которых был и Альберт Эйнштейн, обратилась к президенту Рузвельту с письмом, предупреждая об опасности, которую таит в себе лидерство Германии в области теоретической физики. В связи с этим они выразили следующее опасение: «могут быть созданы чрезвычайно мощные бомбы нового типа». В результате для проведения ядерных исследований был сформирован «Урановый комитет», однако дело двигалось медленно. 9 октября 1941 г. Рузвельт ознакомился с результатами аналогичной британской программы под кодовым названием «Комитет MAUD» (позднее получила кодовое название Tube Alloys, «Программа по производству трубчатых сплавов»), в рамках которой англичане изучали возможность создания бомбы на основе урана. Правительство США не проявляло заметного интереса к этим исследованиям до тех пор, пока в декабре 1941 г. само не оказалось втянутым в войну налетом на Пёрл-Харбор. В январе следующего года было создано Управление научных исследований и разработок, начавшее работу над «Манхэттенским проектом», куда были включены и ученые из Комитета MAUD.[151]
2 декабря 1942 г. в первом экспериментальном ядерном реакторе, построенном в Университете Чикаго и названном «Чикагская поленница-1» (англ. Chicago Pile-1), под руководством эмигрировавшего из фашистской Италии Энрико Ферми была получена устойчивая самоподдерживающаяся цепная реакция. Теперь руководители программы, генерал Лесли Гроувз и его заместитель по науке Роберт Оппенгеймер осознали масштабы научно-технических работ, необходимых для разработки и производства атомного оружия. Множество университетов в Соединенных Штатах, Канаде и Великобритании с энтузиазмом принялись за фундаментальные и прикладные исследования по выделению изотопов урана с целью получения способного к атомному распаду оружейного материала, а также за исследования свойств плутония для создания альтернативного типа атомной бомбы. Через 3 года в «Манхэттенский проект», крупнейшее военно-техническое предприятие Второй мировой войны, было вложено около 2 млрд долларов, а также труд 130 тыс. человек; по масштабам проект мог сравниться со всей американской автомобильной промышленностью того времени.
В то же время генерала Гроувза и других высокопоставленных военных все больше беспокоили разработки атомного оружия в Германии. По инициативе генерала Джорджа Маршалла было сформировано разведывательное подразделение, в задачи которого входило получение информации о достижениях немцев и дезорганизация любой их ядерной программы. К началу 1943 года источники УСС в Европе уже передавали слухи о том, что немецкое