奥本海默的成功和衰落

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1、奥本海默的成功和衰落奥本海默的成功和衰落一、原子弹之父一、原子弹之父l945 年 7 月 16 晚上，及在波茨坦参加美、英、苏三臣首脑会议的美国新任总统杜鲁门接到来自五角 大楼的密电。电文说：“今晨手术己做，结果令人满意，出乎所料，格罗夫斯大夫盛感欣慰。 ”杜鲁门移 到这个密电后，踌躇满志，显示出一副不可一世的神情。参加会议的英国首相邱吉尔事后回忆：杜鲁门 （返回会议后）看上去判若两人，他以一种尖刻的、说一不二的架势同俄国人进行争论电文中的“手 术” ，是指当天清晨第一个原子弹试爆成功。格罗夫斯大夫是这项工程的军方负责人格罗夫斯将军其后， 美国试验核武器的计划曼哈顿工程的内幕逐渐披露，工程总指

2、挥奥本海默（JROppeneimer） ，一 个刚满四十岁的物理学家，迅速被人们誉为“原子弹之父” ，成为亿万人心目中的英雄奥本海默是怎样成为原子弹之父的呢？1938 年，德国物理学家哈恩（Otto Hahn）和施特拉斯曼（FStrassmann）发现用中子袭击铀可使铀 核裂变1939 年 1 月，迈特纳（LMeitner）和弗里施（ORFrich）核裂变理论，解释了哈恩实验。 3 月，西拉德（LSzilard）和费米发现重核裂变时发生链式反应的可能性，9 月 11 日纳粹德国进攻波兰， 第二次世界大战爆发最早担心德国法西斯可能将阻发现的原子能用于战争的人，是刚从欧洲迁移到美穆的匈牙利籍犹太

3、物理学家西拉德经过一段时间的策划，在西拉德等随推动下，1939 年 8 月 2 日由爱因斯坦出面上书罗斯 福总统，最后美国政府试制原子武器的计划终于诞生了美国试制原子武器的计划最早是由回旋加速器的发明者劳伦斯（EOLawrence）和卓越的实验物 理学家康普顿（AHCompton）负责的和劳伦斯同在加利福尼亚大学任教的奥本海默开始时并没有 参加在内但是，当时奥本海默在美国物理学家中已有相当名气。以致于劳伦斯和康曾顿认为象曼哈顿 工程这样的计划，不能不征求像奶油奥本海预这样一个卓越物理学家的意见曼哈顿工程是极保密的，整个计划是越过国会由总统一人应该承担，当时的副总统即后来下令对广 岛、长崎投掷原

4、子弹的杜鲁门，也是在罗斯福总统猝死，接任总统职位后才知这有这样一个计划。因此， 劳伦斯和康普顿征求奥本海默对工程意见，被认为是严重泄密，遭到了国防研究委员会主席、哈佛大学 校长科南特（JBConant）的责备，然而，劳作斯和康普顿则进一步向国防研究委员会推荐，希望吸 收奥本海默参加曼哈顿工已担任工程指挥部的领导成员曼哈顿工程的军方负贵人格罗夫斯将军开始没有接受劳伦斯和康普顿的建议，因为奥本海默是一个 理论物理学家。而格罗夫斯认为这一工程应该是由实验物理学家来稿的格罗夫斯还认为工程的主要负 责人应该像劳伦斯、康普顿和创在核原料的负责人尤里（HCUrey）等一样，是诺贝尔奖金的获得者， 而奥本海默

5、不是为了说服军方，劳伦斯和康普顿向格罗夫斯将军保证，一旦奥本海默失败，劳伦斯一 定将他的工作接替过去1943 年 1 月 15 日，劳伦斯又针对军方人士对奥本海默的忠诚有疑虑写了保证书” 最后，劳伦斯和康普顿终于说服了格罗夫斯将军，在将军的协助下，奥本海默获得了工程总实验室主 任的任命书，利用原子能制造杀人武器，从理论和技术上来说。有三个关键的部分：一是核裂变和链式反应的理 论和实验；二是核燃料铀和血的生产三是原子弹本身的设计和试验曼哈顿工程是在前两部分已取得 突破的情况下提出来的，奥本海默负责的正是留下待解决的第三部分的工作，它的核心问题是原子弹爆 炸的临界质量的精确计算这一计算如果存错误，

6、偏小将无法引爆，则功亏一篑，偏大则会自爆，后果 不堪设想，作为一个物理学家，奥本海默上任后亲自抓了这个关键问题。迅速作出了出色计算，为原子 弹的试制从理论上铺平了道路。此外他对铀的同位素电磁法的分离问题也做了大量工作。作为工程的总指挥，奥本海默显示了他卓越的科学工作组织者和管理者的才能，他在一接到任命书 之后便开始挑选场地和物色人才。在众多候选的场地中，他最终选定了小时候与弟弟一起来玩过的与 世隔绝的洛斯阿拉莫斯沙漠。在物色人才过程中，玻尔（NBohr） ，费米，查德威克，弗里施等第一流 物理学家，及其他各行各业的科学家和工程技术人员。都被他鼓动参加了这项工程，仅在洛斯阿拉莫斯就有六千人，而整

7、个工程最后卷人的人员达十五万，成了人类历史上空的一项科技工程奥本海默还把 原来分散于美国各地及英国、加拿大等国的各种与从事原子弹研制工作直接有关的实验室集中到一地。 在指挥部的统一领导下进行工作。各个部门之间严格保密。掌握全面情况的只有指挥部的十二位领导成 员奥本海默作为最高指挥人，对全盘情况了如指掌，使各部分的工作在一个整体计划下，彼此协调地 迅速发展。在此期间他所作出的许多重要预言和决策，事后证明都是完全正确的在曼哈顿工程全面展开的日子里，奥本海默经常一天只睡四个小时每天早上七点，他负责吹响第 一遍起床哨，揭开一天的序幕在各个施工工地上，经常可以看到他晒得黝黑的身躯。除了科学上的闪 题及工

8、程总体规划和组织工作外，他连孩子们的上学问题。医疗卫生和生活服务间队工作人员上下班通 过封锁地区的交通问题。科学家更改假名的问题等等，都一认真细致地作了研究安排，使这么大的一 个工程一切都秩序井然就这样，在奥本海默卓越指挥及全体工程人员的努力下，第一批共三个原子弹按计划准时制造了出 来1945 年 7 月 16 日清晨 5 点 30 分，在一千多名特邀观众的观赏下，试爆了人类第一个原子弹。在爆 炸的一瞬间，奥本海默所看到的情景使他想起了印度的一段圣诗：“漫天奇光异采。有如圣灵逞威，只 有一千个太阳，才能与其争辉，我是死神，是世界的毁灭者 ”不论是格罗夫斯将军，还是劳伦斯， 事后都对奥本海默在工

9、程中所起的作用以极高的评价格罗夫斯的评价是：“他所做的那些事，别人谁 也做不到。 ”劳伦斯的评价是：“如果没有反应堆，则没有钚；如果没有奥本海默，则可能制不成原子 弹 ”二、创造了美国自己的理论物理学二、创造了美国自己的理论物理学奥本海默不仅以原子弹之父闻名于世，而且还被认为是美国自己的理论物理学的创建者。据统计， 到第二次大战爆发时，美国自己已培养了约一千三百个物理学博士，并积极鼓励创造条件让其中的优秀 者到欧洲去访问学习据索普卡（KSopka）绕计，仅在 1926 年到 1929 年从美国到欧洲几个量子物理 中心访问的青年物理学家就有 32 人这些人在三十年代陆续回国，建立起了禁国自己的现

10、代物理学。奥 本海默是其中的姣姣者之一。1926 年 22 岁的奥本海默在哈佛大学毕业后，作为“与哥伦布航向相反的英雄” ，来到欧洲，寻求物 理学的新大陆现代物理学他的第一站是剑桥的卡文迪什实验室，求学于名师卢瑟稳做实验不是 奥本海默的所长。他似乎不配做卡文迪许实验室里做“万能工匠” ，但在理论物理方而他很有天赋，不久 即被来剑桥访问的玻恩（MBorn）看中。邀请他到哥廷根参加由玻恩、弗兰克（JFranck）和希尔伯 特（DHilbert）联会主持的“关于物质结构的讨论班” ，参加这个讨论班的还有康普顿、冯诺伊曼 （JvonNeumann） ，泰勒，维格纳，韦斯科夫，康登（ECondon） ，

11、费米，伽莫夫，海森伯，狄喇克 等奥本海默在讨论进中受到大家的欢迎根据康普顿的回忆，奥本海默是这个讨论班中给他们这些实 验物理学家们解答数学问题的最佳能手之一。奥本海默和这些以后在物理王国叱咤风云的人物一起，自 由地讨论各种理论和实验问题，不仅探求到了现代物理学的“新大陆” ，而且对如何开拓物理学的新领域、 创建新学派也颇能心领神会1927 年奥本海默从玻恩那里获得博士学位后，欧洲许多著名大学邀请他去工作，但他只到莱顿大学 和苏黎世大学任教两年，就按原计划返回了美国。在众多欢迎他的美国大学中，他选中了伯克利加里福 尼亚大学，从事理论物理的教学和研究工作，并于 1936 年成为该校教授。在奥本海默

12、参加曼哈顿工程前，他在理论物理的各个领域中已做出了许多出色的贡献1926 年他在 Nature 杂志上发表第一篇文章。用量子力学理论定量计算出分子带光谱的频率和强度，此结果为实验所 证实在哥廷根期间，他和玻恩合作提出处理分子中电子振动和转动本征值问题的“玻恩奥本海默近 似法，这是他的博土论文发表在 1927 年德国的 Physica 杂志上。接着他又讨论了连续光谱波函数的归 一化问题1928 年海森伯和泡利创立量子电动力学后，奥本海默曾讨论过克服电磁自能发散的困难， 1929 年狄喇克提出相对论量子力学方程解的空穴理论，把空穴解释为质子，奥本海默立即指出这株解释 是错误的。暗示了正电子和反质子

13、的存在。狄喇克接受了他和另外一些人的批评后，明确提出了正电子 和反质子的概念1931 年奥本海默和艾伦菲断特（PEhrenfest）合作，研究了以原子核的统计学佯谬， 一年后查德威克发现了中子，从而从理论和实验两个方面建立起了今天的原子核模型这以后，奥本海默致力于宇宙射线的研究，解决了许多理论和实验的矛盾。发明了在宇宙射线中考察电子一光子簇射的 精巧方法，提出了汤川（HYukawa）所预言的 介子和安德森（CDAnderson）所发现的 介子 之间联系的理论加速器出现后，奥本海默还提出了许多重要的加速器理论问题1939 年奥本海默和斯 奈德（HSnyder）一起揭出了“黑洞”理论，开创了现代宇

14、宙学理论的一个新领域19401941 年奥本 海默主要研究介子理论，发表了许多篇这方面的论文所有这些，再加上他在 t942 年以后研制原子弹工 作中所作出的重要理论贡献，奥本海默被人们公认为四十年代世界前十名首席理论物理学家之一，是美 国自己的理论物理学的创始者三、成功之路三、成功之路奥本海默于 1904 年 4 月 22 日，生于美国纽约市，父亲是位犹太血统的有教养的学者和企业家，擅 长欧洲史，喜欢绘图、建筑、音乐等母豪是位有才华的画家，在学校教授艺术奥本海默从小就是在 其父母所从事和爱好的这些领域的熏陶下长大起来的由于家境富裕，从小起凡是他的兴趣所在，不论 历史、绘画、诗歌、集邮、生物标本

15、、矿石、园艺、建筑等方面，他均能得到所需要的一切条件她的 父母是有意想把他培养成一个伟大的人物。到了上学的年龄，他被送到纽约唯一的一所专为造就天才儿 童的学校去学习。这所学校除了开设学术课及一些日常生活中可能遇到的手工艺课外。还有一个很突出 的特点，就是不分种族、肤色、信仰。以便使儿童从小培养起人与人之间水乳交融的友谊。学生时代的奥本海默，他的房间布置得像个研究室他有自己的教师和实验室但是，他并未被优 裕的条件所骄惯。他几乎无节假日，一心意钻研学业，唯一的消遣是和比他小九岁的弟弟一块去划 艇奥本海默没有攀负父母亲豹期望，以第一场的成绩在那所天才儿童学校毕业这以后，他的父亲带 他到欧洲去旅游。以

16、增长见识从中学时代养成的这种勤学好间，博览群书，注重理论和实验、书本知识和社会实际紧密结合的学 风在他以后的学习和工作中也长期保持，这对他以活的成功有重要的作用。1922 年；十八岁的奥本海默进人哈佛大学攻读物理，大学生的生活使他感到十分愉快他常常与自 己的同龄人一起海阔天空地高谈阔论。他那独特的气质、性格与其渊博的知识交融在一起，使他在每个 场合都显得才华过人，在学生和教师中间赢得了声誉大学里有许多社团，他杰出的才能望到许多社团 的羡慕但他拒绝了一些具有种族和宗教歧视色彩的社团的邀请，始终使目己保持为一个“自由电子” 在哈佛大学，一般同学一次只选读四门课程，而他选读了七门。就这样，他还感到不够“刺激” 。抱 怨老师的作业量大少由于他过人的阅读、理解和记忆能力他仅用了三年时间就读完了一般需要四年 的大学最高荣誉“最优成级”的课程在哈佛大学的年鉴中，他的照片下有这样一句注释：“