朱利叶斯·罗伯特·奥本海默1904年4月22日—1967年2月18日)是美国理论物理学家,在第二次世界大战期间领导洛斯阿拉莫斯实验室,其参与的曼哈顿计划最终研发出用于轰炸广岛与长崎的首批核武器,因此也被称为“原子弹之父”。
奥本海默生于美国纽约,1925年自哈佛大学物理学系毕业,1927年在马克斯·玻恩指导下取得德国哥廷根大学物理学博士学位。毕业后,他曾在几所不同学校任教,至1936年成为加利福尼亚大学伯克利分校物理学系教授。奥本海默在物理方面的研究成果包括分子波函数的玻恩-奥本海默近似、电子与正子理论、核聚变中的奥本海默-菲利浦斯过程及首次预测量子隧穿效应。他和学生的共同研究还对现代中子星和黑洞理论、量子力学、量子场论及宇宙射线相互作用等范畴有重大贡献。
1942年,奥本海默受命主持曼哈顿计划,1943年以后领导位于新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯实验室;在他的主导下,曼哈顿计划取得重大成功。1945年7月16日,他见证人类史上首次核试验——“三位一体”核试验在新墨西哥州进行。最终,美国以原子弹轰炸日本广岛及长崎,结束第二次世界大战,这是原子武器唯一一次投入实战使用。
时代杂志封面人物
战后,奥本海默于1947年成为新泽西州普林斯顿高等研究院院长,并在新成立的美国原子能委员会中获任总顾问委员会主席一职。他利用这一身份游说国际社会对核技术进行管控,防止核扩散,进而避免美国与苏联发生核军备竞赛;他还反对美国政府推动氢弹研发,其国防相关观点激怒了不少政界及军方人士。第二次红色恐慌期间,奥本海默的立场及其过往与美国共产党的关联,最终导致其安全许可在1954年遭到撤销,意味着他无法再直接影响政治。不过,奥本海默仍继续演讲、写作及研究物理。1963年,他获颁恩里科·费米奖,形同平反。1967年,奥本海默死于喉癌,终年62岁。2022年,美国政府正式撤销当年取缔奥本海默安全许可的决定。
早期生活
儿时和教育
1904年4月22日,罗伯特·奥本海默出生在纽约市一个富裕的犹太人家庭中。其父亲朱利叶斯·奥本海默)从事纺织品进口生意,1888年从德国移民至美国;母亲艾拉·弗里德曼则是一名画家。父亲初到美国,身无分文,没有大学学历,亦不会说英语。后来,他在一家纺织品公司找到一份工作,不到十年便成为了总裁。母亲原是巴尔的摩人。奥本海默一家为不遵循宗教仪式的阿什肯纳兹犹太人。全家在1912年搬进曼哈顿西88街附近高档别墅区内的一所公寓。他们收藏的名画包括巴勃罗·毕加索、爱德华·维亚尔和文森特·梵高的作品。罗伯特还有一个弟弟,弗兰克,之后也成为了一名物理学家。
奥本海默最初就读阿尔坤预备学校,1911年入读菲尔德斯顿文化伦理学院。这所学校由伦理文化运动的创始人菲利克斯·阿德勒建立,而奥本海默的父亲已是该协会的成员多年,并从1907年至1915年担任协会的董事。奥本海默博学多才,除了喜好英国和法国文学,还对矿物学抱有兴趣。]他在一年之内就完成了三四年级,并跳过了八年级的一半。他在最后一年开始对化学产生兴趣。奥本海默夏天随一家在欧洲度假,在亚希莫夫探矿时患上了溃疡性结肠炎。这使得他在毕业后休学一年,至18岁时才进入哈佛学院。在他疗养期间,父亲请英文老师赫伯特·史密斯)带他到新墨西哥州,奥本海默就在这时爱上了骑马和美国西南部。
在大学期间,奥本海默主修化学,但哈佛要求科学学生也要修读历史、文学、哲学和数学。由于推迟入学,他每个学期修读六门课程,最终受邀请加入本科荣誉学会“ΦΒΚ”。大一期间,他因为独自学习而获批准无须修读基础物理课程,并可直接修读高等物理课程。奥本海默在珀西·布里奇曼所教的热动力学课程中被实验物理学所吸引。他在入学三年后以最高荣誉毕业。
在欧洲进修
1926年摄于荷兰莱顿海克·卡末林·昂内斯的实验室。奥本海默为第二行从左数起第三位
1924年,奥本海默被剑桥大学基督学院录取。他向欧内斯特·卢瑟福致信,请求在卡文迪许实验室工作。布里奇曼在为他所写的介绍信中写道,奥本海默在实验室里比较笨拙,很明显理论物理学才是他的长处。卢瑟福不为所动,奥本海默就只能在到达剑桥后再向其他实验室敲门。他最终被约瑟夫·汤姆孙收纳,前提是他要完成一门基本实验室课程。他和只比他大几岁的导师帕特里克·布莱克特关系不佳。据好友弗朗西斯·弗格森所述,奥本海默曾经在假期期间把一个浇了有害化学物的苹果放在布莱克特的桌上。奥本海默的父母接到大学的通知要将他留校察看,幸在父母的保说下,大学才从轻处理。
奥本海默身材瘦长,吸烟成瘾,沉思时往往会忘记吃饭。不少朋友把他描述成一个有“自我毁灭倾向”的人。他有一次放假期间从剑桥去巴黎和弗格森见面,这时弗格森看得出奥本海默精神不佳。为了让他分分心,弗格森把他将要和女朋友弗朗西丝·凯利结婚的消息告诉了奥本海默。奥本海默却歇斯底里地扑向弗格森,试图勒住弗格森。虽然弗格森最终把他挡开了,但这件事让他意识到奥本海默已深陷心理问题之中。奥本海默一生苦于忧郁症,他曾告诉他弟弟:“相比朋友,我更需要物理。”
奥本海默在1926年离开剑桥,赴当时理论物理世界领先的哥廷根大学,在马克斯·玻恩手下继续学业。他在那里结识的朋友不少都在物理学立下了丰功伟绩,其中有维尔纳·海森堡、帕斯库尔·约当、沃尔夫冈·泡利、保罗·狄拉克、恩里科·费米和爱德华·泰勒。他在研讨会上过于踊跃讨论,往往会喧宾夺主。这使得玻恩的一些学生很不高兴,以致玛丽亚·格佩特-梅耶向玻恩提交了一份包括她在内多人联署的请愿书,要是玻恩不让奥本海默安静下来,他们就会杯葛他的课。玻恩将请愿书放在他桌面上奥本海默能看到的地方,一字不说问题便解决了。
1927年3月,23岁的奥本海默在玻恩的指导下获得博士学位。口试完毕后,监考的詹姆斯·弗兰克教授说道:“终于结束了。他都快要质问我了。”在哥廷根期间,奥本海默发表了十几篇论文,其中包括对当时新兴的量子力学的重要贡献。他和玻恩发表的一篇论文是有关对分子的数学描述中把原子核的运动与电子的运动分开处理进而简化计算的方法,后称为玻恩-奥本海默近似。这成为他物理生涯中被引用最多次的论文。
早期工作
教学工作
1927年9月,奥本海默获得美国国家科学研究委员会奖学金赴加利福尼亚理工学院。布里奇曼也希望他在哈佛任教,所以在1927至1928学年度间,他上半学年在哈佛,下半学年则在加州理工。他在加州理工时结识了好友莱纳斯·鲍林,两人决定一同研究化学键的本质。鲍林在这方面是领先者,奥本海默为他提供数学协助,他则诠释结果。有一次,奥本海默趁鲍林工作时,到他家中请他的妻子艾娃·海伦·鲍林到墨西哥去幽会。艾娃·海伦没有答应,并把这件事告诉丈夫,奥本海默和鲍林之间的合作和友谊也就此早早终结。此后,奥本海默还曾邀请过鲍林担任曼哈顿计划的化学部主任,但鲍林以他是一名和平主义者为由婉拒了。1928年秋,奥本海默到保罗·埃伦费斯特位于荷兰莱顿大学的研究所,在与荷兰语接触不多的情况下仍以荷兰语讲课,让人印象深刻。当地人给他取了别名“奥比”,后来被转成英语“Oppie”。离开莱顿后,他又到了苏黎世联邦理工学院参与沃尔夫冈·泡利对量子力学和连续光谱的研究。奥本海默十分敬重泡利,在未来对他的个人风格和对待问题的态度有一定程度的模仿。
加利福尼亚大学伯克利分校,1929年至1943年间奥本海默曾在此任教
回到美国后,奥本海默应邀到加利福尼亚大学伯克利分校当副教授。雷蒙德·T·伯奇很希望他到伯克利来,甚至愿意让奥本海默在伯克利和加州理工两边同时工作。
在到伯克利任职之前,奥本海默患上了轻度肺结核,期间他和弟弟弗兰克在新墨西哥州的一家农场上疗养。他后来租下又最终买下了这家农场。当他得知农场出租的时候,喊了一声“热狗!(Hot dog!)”。他把农场取名为“Perro Caliente”,即西班牙语里热狗的意思。奥本海默后来把“物理和沙漠乡村”称为他的“两个最爱”。肺结核痊愈之后,他回到伯克利继续当导师,并与其他物理学家合作。他因学识精湛,兴趣广博,赢得了不少物理学家的青睐。他的学生和同事说他有“迷人”的风姿:虽然他在公开的场合下举止拘束,但在私下交流时却能令人着迷。有的同事把他看作是孤傲的天才和唯美主义者,有的则认为他缺乏自信、装腔作势。他的学生几乎都持前一种看法,在行为举止上处处向他模仿,甚至会把整篇外文文字用原文朗读出来。汉斯·贝特对他的评价是:
他的教学风格中最重要的,莫过于他非凡的品味。从他亲手所选的课题可以看出,他时时刻刻都认识到哪些才是重要的问题。他真的和这些问题朝暮相处,尽心寻找答案,并把自己的各种顾虑表达给整个团队。研究团队最兴旺之时,有八到十个研究生和六个左右的博士后。他每日一次在办公室和他们开会,一个一个地询问他们各自研究课题的进展。他对一切都感兴趣,可以在一个下午把电动力学、宇宙射线、电子成对产生和核物理都讨论过来。
奥本海默和实验物理学家欧内斯特·劳伦斯以及其他回旋加速器领先学者合作,帮助他们诠释伯克利放射实验室所得出的数据。伯克利放射实验室后来演变为劳伦斯伯克利国家实验室,直至今日仍然是数一数二的理论物理学中心。1936年,伯克利以3,300美元的年薪把他提升为正教授,同时请求他减少在加州理工的教职。伯克利允许他每年离开六个星期,正好可以在加州理工任教一个学期。返回搜狐,查看更多