奥本海默是一个富有争议的名人。电影《奥本海默》使已经病逝56年的他重新成为世界舆论的热点之一。由于他复杂的经历与性格，大多数人反而忽略了他在物理学领域的重要贡献。本文介绍奥本海默的几个具有代表性的重要成果，以让人们更深入了解他对物理学与天文学的贡献。
J·罗伯特·奥本海默（J. Robert Oppenheimer，1904-1967）是一个富有争议的名人。他因为领导一群科学家与工程师制造出世界上第一颗原子弹并使其成功爆炸（“曼哈顿工程”）而被公认为“原子弹之父”，获得了巨大的声望；他又因为自己在二战结束后反对美国制造氢弹而受到军方与政府的打压，并因为此前与左翼人士的密切关系而被审查，成为一个悲情人物。
他与众多科学界同行有密切交往与合作，但又因为插足至少两位合作者的婚姻而受到道德层面的指责。有些人认为他是天才，有些人认为他装腔作势，有些人认为他是喜爱勾搭女人的花花公子。奥本海默复杂的性格与经历使大部分人忽略了他物理学家的身份，也因此忽略了他在物理学与天文学上的重要贡献。
早期的学习经历：1904年4月22日，奥本海默出生于纽约市一个犹太家庭。
他的母亲艾拉·奥本海默（Ella Oppenheimer，1869-1931）是一名画家；他的父亲是富裕的纺织品进口商朱利叶斯·塞利格曼·奥本海默（Julius Seligmann Oppenheimer，1871-1937）。1921年，奥本海默中学毕业，但因为感染了结肠炎而病休一年。1922年，奥本海默进入哈佛大学，主修化学，1925年，他以优异成绩毕业于哈佛大学，获得学士学位。
奥本海默的天资可能部分来自遗传。他父亲虽然没有上过大学，但能力很强。他的弟弟弗兰克·奥本海默（Frank Oppenheimer，1912-1985）后来也成为一名物理学家，研究核物理，在曼哈顿工程中参与铀浓缩方面的工作。1924年，奥本海默被剑桥大学录取。
原本他想跟随著名的实验物理学大师卢瑟福（Ernest Rutherford，1871-1937），但他的大学导师已经在推荐信中说他理论强，实验弱，卢瑟福看了这个“逆向推荐信”，自然对他不感兴趣。不过，他依然在哈佛大学毕业后，前往剑桥大学。
可能经过一番讨价还价，卢瑟福当年的导师汤姆逊（Joseph John Thomson，1856-1940）要了他，条件是奥本海默要完成一门基础实验课。这个要求差点把奥本海默送走。因为实验技能太差以及思乡，他饱受折磨，与这门课的导师布莱克特（Patrick Blackett，1897-1974）的关系也急剧恶化。有一次，奥本海默将注射了毒液的苹果放在布莱克特的桌子上，试图毒死后者。幸好布莱克特没吃。
1926年，在剑桥大学实验室受了一年罪的奥本海默前往当时世界物理学中心之一的哥廷根大学，师从量子力学大师玻恩（Max Born，1882-1970）。在哥廷根大学，奥本海默过得很愉快。1926年，奥本海默完成关于分子连续谱的量子理论。他得到计算电子跃迁概率的一种方法，并用此计算了氢和X射线的光电效应，获得了K边缘的吸收系数。
他的计算与对太阳的X射线吸收的观测吻合，但与实验室中氦的X射线吸收的观测不符合。多年后，人们证实太阳主要由氢组成，他的计算是正确的。
1927年3月，23岁的奥本海默通过博士论文答辩，获得博士学位。此时距离他大学毕业不到2年，距离他开始读博仅1年。
答辩委员会主席是弗兰克（James Franck，1882-1964），他因为与赫兹（Gustav Hertz，1887-1975）进行的弗兰克-赫兹实验而闻名，这个实验证明了玻尔提出的氢原子的能级理论。答辩结束后，弗兰克说：“我很高兴，答辩结束了。是他在提问我。”（正常情况下，答辩委员向学生提问，考察学生的真实能力。）
1927年，奥本海默与玻恩合作发表了一篇研究分子动力学的重要论文。1928年秋，奥本海默访问荷兰莱顿大学，并用自己刚学不久的荷兰语作报告。在此期间，他获得Opje的绰号，后来他的学生将其翻译为英语Oppie。
正电子理论：再次回国后，奥本海默被加州大学伯克利分校（University of California, Berkeley，UCB）物理系聘为副教授，并应Caltech的邀请任兼职。
1928年，狄拉克（Paul Dirac，1902-1984）将量子力学与相对论结合，建立起相对论性量子力学。狄拉克发现这个方程除了会导致一个描述电子的正能解之外，还会导致一个负能解，他认为负能解代表质子。
1930年，奥本海默发表论文《关于场与物质相互作用理论的注记》（Note on the theory of the interaction of field and matter），对狄拉克的看法提出了异议。
1936年，安德森（Carl David Anderson，1905-1991）在宇宙线中发现了正电子，这是人类首次发现反粒子。安德森因此获得1936年的诺贝尔物理学奖。
根据狄拉克方程，氢原子的2S1/2和2P1/2这两个能级具有相同的能量（“简并”）。1931年，奥本海默与学生霍尔（Harvey Hall）发表论文《光电效应的相对论理论》（Relativistic Theory of the Photoelectric Effect），指出这两个能级实际上的能量不相同。
1947年，奥本海默的另一位博士生兰姆（Willis Lamb，1913-2008）与雷瑟福（Robert Retherford，1912–1981）利用微波技术，通过实验测出了这两个能级的能量差，这个差值因此被称为“兰姆移位”（Lamb shift）。
兰姆因测出兰姆移位而获得1955年的诺贝尔物理学奖。在兰姆移位被发现的同一年，贝特（Hans Bethe，1906-2005）首次解释了兰姆移位的产生机制，为量子电动力学（QED）的发展打下了基础。贝特在核物理上功底很深；他在恒星内部的核反应方面进行了先驱性的研究，成为核天体物理领域的权威，并因此获得1967年的诺贝尔物理学奖。
奥本海默-菲利普斯过程：1935年，奥本海默与他的首批博士生之一菲利普斯（Melba Phillips，1907-2004，1933年获得博士学位）发表论文《氘核嬗变函数的注记》（Note on the transmutation function for deuterons），提出一个理论来解释这个结果。这个理论采用绝热近似，即假设碰撞过程中整个系统的热量没有损失。
这个理论后来被称为“奥本海默-菲利普斯过程”（Oppenheimer-Phillips process），它是早期核物理中的一个重要成果，今天仍在被使用。
中子星的极限质量：1936年，32岁的奥本海默成为正教授。大约在这个时候，他对天体物理学产生了兴趣。
1938年，奥本海默与他的博士后瑟尔伯（Robert Serber，1909-1997）发表《关于恒星中子核的稳定性》（On the Stability of Stellar Neutron Cores），研究了稳定的中子核心的质量上限。
1939年，奥本海默与学生沃尔科夫（George Volkoff，1914-2000）发表《关于大质量中子核》（On Massive Neutron Cores），该论文进一步证明中子星的质量存在一个极限；超过这个极限，中子星将无法保持稳定，而是会在引力的作用下不受阻碍地收缩。
这个极限被称为“托尔曼-奥本海默-沃尔科夫极限”（Tolman–Oppenheimer–Volkoff limit），简称TOV极限。奥本海默与沃尔科夫的论文只考虑了中子之间的简并压，因此得到的TOV极限只有0.7个太阳质量。然而，热压与中子之间的强作用力被忽略了。后来的研究考虑了这些因素，得到的TOV极限在1.5到3个太阳之间。
黑洞：大质量天体的持续收缩：1915年底，爱因斯坦建立广义相对论。
不久后，史瓦西（Karl Schwarzschild，1873-1916）得到球对称静止天体附近的时空的度规的表达式，即“史瓦西度规”。
1939年，奥本海默与其博士研究生斯奈德（Hartland Snyder，1913-1962）以奥本海默与沃尔科夫不久前的论文为基础，用广义相对论研究了质量超过TOV极限的恒星的收缩，并于9月1日发表了论文《论持续引力收缩》（On Continuing Gravitational Contraction）。
奥本海默和斯奈德在这篇论文中证明：质量足够大的恒星耗尽核燃料后，将在自身引力作用下持续收缩，并缩进史瓦西半径以内。在史瓦西半径处以及其内，连光都无法逃脱，因此整个天体就成为一片黑。这样的天体在后来被称为“黑洞”。奥本海默和斯奈德的这篇论文实际上首次在广义相对论的框架内明确提出黑洞会形成。
世界欠他一个诺贝尔奖：奥本海默在1946年、1951年和1967年三次获得诺贝尔物理奖提名，但未获奖。
他在科学研究领域获得的唯一奖项是1963年的“恩里科·费米奖”（Enrico Fermi Award）。获奖理由是他在理论物理学领域的贡献与关键年份中在原子弹制造方面的贡献。泰勒（Edward Teller，1908-2003）提名他作为获奖者，以修补二者之间的裂痕。尽管这个奖有为奥本海默进行一定程度平反的政治姿态在内，但以他的科学成就与其对原子弹制造的贡献，获奖实至名归。
1968年度诺贝尔物理奖得主阿尔瓦雷斯（Luis Alvarez，1911-1988）认为，如果奥本海默能够活到黑洞被观测证实，他有可能因为他在中子星与黑洞方面的工作而获得诺贝尔物理奖。但他显然没有等到这一天。他嗜烟如命，因此得了喉癌，在不成功的放射性治疗与化学治疗之后，于1967年2月18日病逝，享年62岁。
尽管如此，我们也应该明白，一个科学家的贡献不能以他是否获得诺贝尔奖为衡量依据。如果他做出了足以获得诺贝尔奖的工作，就足以说明他的杰出，也足以被后世纪念。因此，奥本海默对物理学与天文学的重要贡献值得被后代铭记。