在人类未来命运中扮演了重要角色的科学家——纪念美国“原子弹之父”奥本海默诞辰120周年
2024年4月21日是奥本海默诞辰120周年。诺兰执导电影《奥本海默》上映后,这位原子弹之父重新被拉回公众视野,至今热度不减。本文试图回溯他独特的成长经历、个性形成,深入其人文情怀、审美情趣,以及内心煎熬与失落,从几个重要节点入手,重新来看奥本海默的科学贡献,审视他在曼哈顿计划中的独特作用及蒙受的不白之冤,以及他对未来的影响。
罗伯特·奥本海默1904年4月22日出生于美国纽约市一个富裕的德国犹太移民家庭。他的父亲朱利叶斯·奥本海默出生于德国,17岁才来到美国,不会讲英语,但在30岁前就已成为一位成功的纺织品进口商;母亲埃拉·弗里德曼也是德国犹太移民的后代,出生于巴尔的摩,是一位“非常敏感、具有较高艺术品味”、才华横溢的画家。
奥本海默的父母十分相爱,但性格完全不同。朱利叶斯性格外向,十分健谈;埃拉举止庄重、优雅,但给初见者一种傲慢冷漠的印象。奥本海默小时候经常生病,因此母亲表现得有些保护过度。在奥本海默五六岁时,母亲坚持让他学钢琴,他也每天都乖乖听话练琴,但一点热情也没有,甚至内心充满厌恶。练了差不多一年后,奥本海默生了一场大病。母亲这才心软,同意不再让他练琴。这也使得奥本海默成为大物理学家当中少有的不会任何乐器的人。
1931年,他的母亲在61岁时去世,他非常悲伤。当别人安慰他,说他的母亲非常爱他时,他轻声嘟囔着回应说:“是的,我知道。也许她太爱我了”。
高中毕业后,他于1921年进入哈佛大学学习。在那里,他只用了三年时间就获得了化学学士学位,同时还选修了哲学、文学和物理学课程,并热衷于文学创作。大学毕业时,他的兴趣已经转向物理。在布里奇曼教授的推荐下,他来到实验物理学圣地英国剑桥大学继续深造。
在这里他遭受了人生第一次大的“失败”。实验室的工作让他非常沮丧,有时他气恼地倒在地板上来回打滚。据说,有一次他甚至想用毒苹果毒死自己的导师布莱克特。为此,他差点被大学开除。在父母的干预下,学校答应保留学籍,但规定他必须定期看心理医生。在这个过程中,奥本海默学会了精神分析法。通过反省、旅行、阅读小说,他几乎陷入崩溃的精神状况得以恢复。
奥本海默命运的转机发生在量子力学的创始者马克斯·玻恩1926年夏天到剑桥的学术之旅。与奥本海默的交谈给玻恩留下了深刻的印象。惜才如命,热情耐心的玻恩力邀奥本海默到他任教的德国哥廷根大学继续深造。那时的哥廷根大学是理论物理学的大本营。玻恩身边聚集了一群为量子力学大厦奠定重要基础的年轻人,如维尔纳·海森伯、沃尔夫冈·泡利和帕斯卡尔·约尔当等。
奥本海默头脑活跃、善于抓住问题的核心,很快就掌握了量子力学的本质,并为它的完善添砖加瓦。奥本海默在玻恩的指导下仅仅花了九个月,就获得博士学位。他与导师玻恩共同提出的“玻恩-奥本海默近似”,由于在大多数情况下非常精确,又极大地降低了量子力学处理的难度,至今仍被广泛应用于分子结构研究、凝聚态物理学、量子化学、化学反应动力学等领域。
1945年7月16日,在新墨西哥州的阿拉莫戈多沙漠引爆了第一颗原子弹。
奥本海默后来说,当他看到不可思议的蘑菇云从爆炸中心冲上天空时,他想起了《薄伽梵歌》中的句子。1965年,他在一部电视纪录片中回忆道:“我们意识到世界已今非昔比。当时,有人笑,有人哭,大多数人则沉默不语。而我记起了印度教经文《薄伽梵歌》中的一句话,当时毗湿奴想要说服王子履行自己的职责,为了给王子留下深刻的印象,他变成了多臂化身,说道:‘现在我成了死神,诸界的毁灭者。’我想我们在不同程度上都这样认为。
”
曼哈顿计划之后,奥本海默成为美国的明星人物,美国科学界的代言人。他多次成为《时代》周刊的封面人物,成为名气仅次于爱因斯坦的科学家。作为科学界的代言人,他跟政府打交道,提供咨询建议。由于他的巨大社会威望,从杜鲁门到艾森豪威尔,最初对他相当礼遇,但由于他坚持反对研制氢弹,让军方和美国政府非常难堪,有人就开始想办法让他禁声了。奥本海默过分相信自己,很享受为政府提供建议的乐趣和权力,并没有察觉到这种变化。
1963年12月2日,他被授予“费米奖”。这是奥本海默生前,美国政府试图为他恢复名誉所做的最大努力。直到2022年底,拜登政府的能源部长才正式宣布撤销原子能委员会听证会的决议。
奥本海默通常被称为美国的“原子弹之父”。虽然没有获得诺贝尔物理学奖,但丝毫不影响其作为一位杰出的物理学家的地位。他在许多领域都做出了重大贡献。
“二战”期间,受强烈的爱国主义情感驱使,他认为自己参与的是反法西斯主义的战争,成功地领导曼哈顿计划研制出了世界上第一批原子弹。投掷在广岛和长崎的两颗原子弹,最终加速了战争的结束。受他的精神导师,丹麦物理学家尼尔斯·玻尔的影响,他相信原子弹是永久解决战争的最佳办法。尽管后来美苏之间的冷战,导致军备竞赛,但“相互遏制”的结果是,自广岛长崎遭受核爆炸之后,再没有发生核战争。
正因为奥本海默在核武器的开发和使用中所扮演的角色,他的遗产也变得错综复杂起来。虽然他最初支持研制原子弹作为结束战争的手段,但后来他成为核裁军的积极倡导者,并公开反对核武器扩散。他对参与曼哈顿计划的矛盾心理和后来的悔恨心理,反映了从事大规模杀伤性武器研究的科学家所面临的道德困境。