1945年7月16日，在美國進行世界上首次原子彈測試之前，物理學家恩里科·費米和奧本海默正在打賭，大氣層是否會被核彈燒毀。他當時可能是在開玩笑，但世界上許多頂尖科學家都曾思考過這個問題，以確保世界不會被第一次原子爆炸意外摧毀。

故事開始于第一顆核彈爆炸前幾年，參與曼哈頓計劃的物理學家愛德華·泰勒說，如果核彈在空中爆炸，空氣會發生什么？他們擔心的是，核爆炸的強度可能會如此強烈，以至于它會將空氣中的原子融合在一起。而這種聚變將釋放出能量，從而使周圍的其他原子也發生聚變。 由此產生的鏈式反應會擴散到地球上的所有空氣，最終把地球給摧毀。

物理學家們設想了兩種可能性，但需要一些計算來解決這個問題。第一種可能性是，當核**爆炸時，它的能量會在一個球體中向外擴展，如果該能量導致發生額外的聚變，那么該球體將變得越來越大，直到它消耗了一切。另一種可能性是，當核爆炸發生時，即使它在周圍的空氣中產生聚變，但它實際向環境損失的能量多于它獲得的能量，因此最終這個球體將無害地消散。

物理學家們發現，大部分聚變能量增益將來自于單一反應。我們現在呼吸的空氣中有78%是氮氣，與其他大氣氣體相比，它的穩定性相對較差。兩個氮核之間的聚變反應會產生鎂、α 粒子和17.7兆電子伏的能量。這能量聽起來很小，但這里的危險在于，空氣中氮的含量非常豐富，如果所有這些原子核都經歷了相同的聚變反應，那么釋放出的能量將是非常巨大的。

此外，核彈爆炸時，巨大的動能猛烈地撞擊著空氣。受到撞擊的質子和中子相對善于抓住它們所給予的能量，從而維持等離子體的溫度。而周圍飛行的電子則不然，它們會很快地輻射出能量。當你給電子提供能量，然后在存在電場（例如來自核等離子體中的帶電粒子的場）的情況下減速，它將用其一些動能換取電磁能并減慢速度。這種所謂的軔致輻射是物理學家在核爆炸時所考慮的主要能量損失。

現在我們知道了核爆中的主要能量增益和能量損失，理論上，如果事件期間獲得的能量大于環境中損失的能量，我們的大氣層可能會被點燃。因此，如果我們將這兩個值相除，就可以看到大氣離那個非常重要的著火點有多近。我們把能量損失除以能量增益定義為安全系數，并希望這個數字比一大很多。

物理學家從復雜的計算中得出，這個安全系數可能會低至1.6。一個直觀的對比是，汽車中的發動機安全系數比這更高。這個值是如此之低，以至于如果任何一個計算偏差了幾個百分點，我們就面臨著人類滅絕的危險。安全系數這么低，一個理智的人不會冒這么大的風險，那么為什么核試驗會持續進行下去？

事實上，在這些數學計算中，缺少了最重要的溫度。在這些計算中，如果安全系數接近于1，核爆炸溫度需要高達1000億開爾文。而當時即使是理論上的聚變**產生的最高溫度也只在1億開爾文左右，整整低了一千倍。因此，他們將安全系數從一提高到一千以上，并且考慮到這種增強的安全系數，原始報告得出的結論是，目前的計算表明大氣不存在著火點。

巨大的安全系數不足以平息擔憂，科學家還計算了要維持上述聚變溫度，產生鏈式反應，爆炸需要產生直徑100多米的巨大火球。也就是說，突然之間，直徑100多米的球狀區域內，它的亮度比太陽還要高出好幾個量級，這是非常不可能的事情。此外，他們還發現創造這個世界末日空氣層所需的能量，它是目前整個世界核武器庫中所含能量的二十倍。我們還沒有點燃大氣層的核技術。