1945年8月6日，日本败局已定，为迫使日本尽快投降，美国向日本广岛投掷了一颗原子弹，当场消灭7.8万日本人，这是人类历史首次将核武器用于实战。美国随后又在长崎投下了一颗原子弹，两枚原子弹直接导致日本放弃了抵抗，无条件投降。很多历史学家存有疑问，为何当时美军没有将原子弹投向日本最重要的城市东京或大阪等地，而选择了广岛和长崎这样的次要目标。
1945年6月1日，由美国总统提议成立的核能临时委员会做出三项决定：一是核弹应尽早对日使用；二是投掷核弹应使用于军事设施和战争工厂及环绕的建筑和房屋；三是使用核弹时，无需事先警告。由于日本的军事工厂和设施多设在城市且与民房混杂，这个决定，使得核弹轰炸日本城市在法理上成立。
美军在选定投放原子弹地点时，经过了缜密的分析。当时计划用原子弹轰炸的城市有6座，包括东京、京都、新潟、小仓、广岛、长崎，这6个城市都是日本最重要的工业和军事中心。东京是最大城市，京都是古老的都城，新潟是日本铝制品生产基地，小仓是九州岛最重要工业基地，广岛是日本陆军大本营，长崎则是日本的造船工业基地。
最后只确定了三个地方：广岛、小仓和长崎。在最后选择时，小仓出局，因为在那里有一个战俘营，所以美军就放弃了。
为何会选择广岛和长崎呢？
首先，首次投掷原子弹，需要选择地势平坦、便于投放的城区，有利于原子弹发挥最大威力。还要选择人口集中，没有遭到常规轰炸的城市，以便科学家们观测和检验原子弹的威力。广岛和长崎就很符合上述要求。
其次，评估原子弹的威力，最好是选择一个完整的城市。从1944年11月到1945年6月，美军对东京，名古屋，神户，大阪和横滨等6个主要城市进行大规模轰炸。东京和大阪等大城市早已经炸的满目疮痍，并且还是用燃烧弹炸的。为了避免重复轰炸和突出核弹的威力，这几个城市后来从核弹目标的名单上剔除了。
相传，美国在准备投放原子弹之前，咨询了梁思成的意见，梁思成说，东京有许多文化古迹，不仅仅是日本的文化精粹，也是全人类的文化传承，其中尤其有很多唐代就传下来的名胜古迹。其实这个是伪史，压根就没这回事。不过日本人选择相信这个历史，2009年，日本奈良市政府曾计划在“奈良迁都1300周年纪念活动”，竖立梁思成的铜像，以示感谢和纪念。
美国投掷原子弹的目的，是避免美军在日本本土作战过程中造成天文数字般的伤亡，要通过原子弹使日本政府决策层投降。如果原子弹率先摧毁了东京，包括天皇在内的所有决策层都将化为灰烬，无头苍蝇般的日本，反而会是更加可怕，日本军民或许会各自为战，激起日本人拼个鱼死网破的决心，那么太平洋战争就不会在1945年8月结束。
美国曾制定过进攻日本本土的“没落”行动计划，包括进攻本州岛的奥林匹克行动和进攻九州岛的王冠行动。以冲绳岛和硫磺岛战役的伤亡数据来评估，直接进攻日本本土，仅战役行动开始的3个月内，就会造成美军200万人的伤亡，这是美国无法承受的。不炸东京，是美国深知日本天皇在国民心目中的崇高地位，为了战后更方便统治和稳定日本，天皇的存在是不可或缺的。
如果当年美国真的轰炸了东京，那日本将会是什么样子？
国外历史研究者曾做出过架空假想图，是美苏两方进攻日本本土，直至其投降之后的局势。1945年，美国的原子弹干掉了天皇，群龙无首的日本人开始各自抵抗，一亿玉碎，到1947年日本全境才被美苏双方占领，瓜分为“北日本”和“南日本”，日本全国零星抵抗直至二十年后才被陆续粉碎。那时候，日本很可能成为冷战的新战场。
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