1941年12月7日,
日本偷袭美国
珍珠港。此后不久,美国正式成为
第二次世界大战参战国。与此同时,
美国国家科学院在以往研究成果的基础上递交的研制核武器申请得到了批准。1942年夏,面对
希特勒德国氘及
氚产量令人担心的增长,美国秘密拨款共25亿美元,加紧开发核武器。美国陆军方面的计划主管Leslie Richard Groves将计划命名为曼哈頓计划。计划主要在
新墨西哥州沙漠地區洛斯阿拉莫斯(Los Alamos)附近的一个专为此项目开辟的绝密研究中心进行,奥本海默领导下,大批物理学家和技术人员参加了这一计划,高峰时期参加者人数逾10万人,著名的科學家
費米、
波耳、費曼、
馮紐曼、
吳健雄等大師級物理學家皆在其內。某些參與计划的科學家還發起了
美国科学家联合会。