奥本海默——天才的灵魂深处
罗伯特·奥本海默(1904-1967)是美国著名的犹太物理学家,曼哈顿计划的主要*之一。他被称为美国的“原子弹之父”。对于这样一个杰出的人物,历史总是充满了评论和回应。美国著名物理学家弗里曼·戴森在2013年为雷·蒙克的新书《高水平核心的奥本海默》写了这篇评论,希望下面的摘录和翻译能增强读者对物理学历史的多角度理解和联想。
已经出版了许多评论奥本海默的书,如努尔·法尔·戴维斯的《劳伦斯和奥本海默的印象》和凯·伯德和马丁·舍温的《美国科学中的普罗米修斯》等。为什么要写?作家雷·蒙克说,过去的书更多地谈论政治,而较少谈论学习。这本书详细介绍了占据奥本海默大部分科学生涯的科学研究、发现和教学。奥本海默有一种罕见的能力,他总能在重大事件的过程中在正确的地点和时间出现。
《奥本海默》的封面是高层次的核心
奥本海默一生中有四次主要经历:1926年,他在戈廷根手下,从量子力学的先驱梅克斯·玻恩那里学习固体理论中的绝热近似。1929年,在伯克利,他的朋友欧内斯特·劳伦斯发明了第一个回旋加速器。他和劳伦斯一起在美国建立了亚原子物理学校,并从欧洲赢得了这一领域的霸权。1943年,他主持了洛斯阿拉莫斯第一颗原子弹的制造。1947年,他在华盛顿担任美国原子能委员会的首席顾问,负责向*和军方高级官员提出建议。他有一个不可阻挡的野心去扮演主角。在每一个重大事件中,奥本海默总能抓住机会,以罕见的能力进入事件的核心。
蒙克的书特别提到了对奥本海默的生活有巨大影响的两类人。我认为这本书的特殊价值也体现在作者对这两个群体的生动描述上。一个是纽约的德国犹太财团,奥本海默的父母就在那里。他们中的许多人是主张*的理想主义者。他们没能实现在德国进行社会改革的梦想,来到美国梦想美国*。他称赞美国是一个*的国家,并认为欧洲过去充满了战争、掠夺和恶魔。这使得奥本海默比他的大多数科学朋友更热爱美国。阿德勒是奥本海默父亲的好朋友,也是伦理道德协会的创始人,该协会体现了德国犹太人摆脱宗教信仰、追求*的思想。奥本海默从7岁到17岁一直在阿德勒的学校接受教育,这是他们从娃娃开始培养的一个成功的例子。
另一组是奥本海默的四名安全官员,他们在伯克利和洛斯阿拉莫斯参与安全工作时监督奥本海默的社交活动。普通书籍将安全部门的人描述为盲目的官僚或政治迫害者。蒙克把他们描写成血肉之躯。他们一丝不苟地防止苏联间谍窃取原子弹计划的秘密,并从奥本海默那里收集情报,这无疑是吃力不讨好的工作。他们怀疑奥本海默的几个共产主义朋友和学生可能在从事间谍活动,但他们找不到任何证据。另一方面,奥本海默总是对他们的问题采取敷衍和回避的态度,这使他们深感沮丧。原子弹项目的首席主任格罗夫斯将军告诉特工们,奥本海默的职位是不可替代的。在他们看来,奥本海默应该遵守其他人都必须遵守的保密规则,但他经常不遵守。他是个例外,因为他很出名吗?四个人中有一个说是,三个说不是。蒙克采访了四名安全官员,这本书有更详细的记录。
蒙克的书也有它的缺点。例如,卡西迪提到,奥本海默在1929年至1939年的10年间共有25名研究生,其中只有6人毕业,主要研究宇宙射线和介子。宇宙射线是不断下落并撞击地球的高能粒子的毛毛雨。介子存在于宇宙射线中。它们性质奇怪,难以理解。有时它们分裂成微小的次级粒子,有时它们穿过物质而不相互作用。奥本海默明白,宇宙射线是理解浩瀚自然的好方法,它们的能量可以大大超过劳伦斯回旋加速器当时的上限。他的大部分学生以不同的方式研究宇宙射线,并用相同的混沌理论模型和大量的混沌观测数据进行比较。虽然没有取得任何进展,但他们成功地培养了有天赋和聪明的学生,后来他们成为了各个学科的领导者。这就是奥本海默在伯克利享有盛誉的原因。
奥本海默和爱因斯坦(互联网图片)
霍洛韦曾将奥本海默与他的俄罗斯对手哈里顿相提并论。两人有许多相似之处,出生于同一年,犹太家庭,精通多种外语,热爱文学和艺术。哈里顿是苏联原子弹项目的首席科学家,他的顶头上司贝利亚是臭名昭著的克格勃首脑。然而,哈利顿可以成功地与他合作,就像奥本海默和格罗夫斯将军可以和睦相处一样。
Hufbauer曾经说过,奥本海默是第一个提出“黑洞”概念的人,这是他一生中最杰出的贡献,而他后来的治疗是最不可理解的。1939年,奥本海默和他的学生斯奈德发表了一篇四页的关于重力持续崩溃的文章。这是奥本海默对科学的唯一革命性贡献。这篇文章证明了质量比太阳大得多的恒星最终会变成黑洞,并推断出黑洞必须作为实体存在于我们周围的星空中。此外,爱因斯坦的广义相对论被用来证明每颗大质量恒星在耗尽内部核燃料后都会进入永久*落体状态,这是一个与直觉相悖的革命性新概念。即使爱因斯坦也从未想象或接受他的理论会导致这一结果,但奥本海默做到了。黑洞在宇宙的演化中扮演了决定性的角色。让人们好奇的是为什么奥本海默没能领会他的重要发现。在这个发现之后,他活了27年,再也没有回到这个话题上来,也没有提起过这个话题。我已经问过他很多次了,但是他总是改变话题,拒绝回答。
蒙克的书非常正确。奥本海默一生的目标一直是成为纯科学领域的领导者。制造原子弹和制定核政策对他来说只是暂时的干扰。我和奥本海默的关系可以被视为蒙克声明的证据。我在普林斯顿高级研究所呆了20年,当时奥本海默是院长。他很少谈论政治,也从不提及原子弹,但他一直在谈论纯科学的新发现和难题。我有两次机会和奥本海默谈论原子弹:1958年的一次,我休假去加利福尼亚参加一项旨在建造核动力宇宙飞船的工作。当时,我很兴奋,原子弹的应用不会伤害无辜的人,但他无动于衷。他认为宇宙飞船项目是应用物理学的一个范畴,不值得研究机构的教授如此关注。应该关心的是对纯科学的深入思考。几年后,我们又谈到了这个话题。那时,我是美国科学家协会的主席,这是一个与武器和武器控制相关的科学组织。当时,协会反对美国在欧洲和亚洲部署战术核武器,认为这种部署缺乏保障,一旦卷入局部战争,就会失去控制,非常危险。看完这些文件后,奥本海默一直在大力推动战术核武器的生产和部署。所以我去问他为什么。这次他回应我说:“要知道我们为什么支持战术核武器,我们必须了解空军的作战计划。那是个该死的计划。这是对城市和无辜人民的盲目破坏。任何其他方法,包括使用核武器的地面战争,都比这更好。”
奥本海默悲惨地卷入了空军和陆军之间的战斗。空军希望开发更具破坏性的炸弹,以获得摧毁对方整个国家的能力,而陆军则希望使用小型炸弹来抵抗入侵。陆军想要原子弹(裂变),空军想要氢弹(聚变)。奥本海默站在军队一边,所以他提倡战术核武器,反对氢弹的发展。为了抵抗军队,空军将想尽一切办法将奥本海默驱逐出*。在空军看来,任何反对发展氢弹的人都是在破坏国防。空军赢得了这场战斗,奥本海默在军队中的朋友们帮不了他。后来,氢弹的发展大大加快了。结果,空军和陆军都在“两枚炸弹”上取得了各自的进展。
两个事实是众所周知的。作为洛斯阿拉莫斯项目的负责人,奥本海默的努力和能力令人难以置信。他从不后悔制造原子弹。从他的同事们的记忆中,可以看出奥本海默监督大规模技术工作的能力,他掌握无大小和细节的技术问题的能力,以及他与具有杰出才能的精英协调的能力,在世界上是无与伦比的。格罗夫斯将军在寻找项目负责人时多次向许多科学家提到,奥本海默是唯一一个雄心勃勃的人,在实现目标之前,他绝不会放弃。奥本海默当然知道这不是一个科学研究项目,而是一个军事任务。
我同意蒙克的观点,奥本海默为他一生对美国的忠诚而自豪。他把别人看作是对他对美国不忠的评判,也是对他认为自己会食言并参与制造原子弹的极大诽谤。对奥本海默来说,背信弃义就是站在敌人一边。
在我看来,奥本海默是一名忠诚的士兵,这就是为什么他能与格罗夫斯和谐相处,格罗夫斯对他绝对信任。我记得1967年2月的一个寒冷的日子,我们为奥本海默举行了一个纪念仪式,因为天气原因很少有人来。格罗夫斯将军带着一张病态的脸,慢慢地走着,以示对老朋友的尊敬。
奥本海默1954年在普林斯顿教默罗物理学(照片来自互联网)
我经常想知道奥本海默是如何突然从伯克利的*左翼精英变成一名忠诚的士兵的。我相信改变的原因来自乔·达莱特的故事。奥本海默曾在一次听证会上说:“1939年夏天,我在帕萨迪纳遇见了我的妻子凯蒂,...我听说了她和乔·达莱特的婚姻以及他在西班牙战争中牺牲的故事。我一见到她,就感觉到她对前夫的忠诚。”自从奥本海默在1940年和凯蒂结婚后,达莱特就一直在他们的生活中。后来,我从历史学家理查德·波伦伯格那里了解了更多关于达莱特的情况。
达利与大多数参加西班牙战争的左翼精英不同。他的军事生活非常严肃,纪律严明,很快他就成了修理、维护和使用机关枪的专家。他非常仔细地训练部队,并教士兵如何有效地使用武器。即使在混乱中,他的团队总是有良好的军事纪律。这是当达莱特被杀时,凯蒂从战友那里学到的。奥本海默结婚后,这个故事从基蒂传到了奥本海默。这大大缩短了西班牙和洛斯阿拉莫斯之间的精神距离。奥本海默喜欢他的原子弹,就像Dallet喜欢他的机关枪一样。奥本海默只能成为一名优秀的士兵,成为凯蒂喜欢并能接受的人。在整个洛斯阿拉莫斯和20多年后,达莱特的精神已经体现在奥本海默身上。
真正让奥本海默难过的不是他失去了参与国家机密的安全许可,而是他没能成为一名伟大的科学家。40多年来,他一直密切关注根深蒂固的科学问题。除了超级巨星的崩溃,他没有解决任何深层次的问题。他擅长大型军事项目和繁重的行政事务,为什么他不能在科学上取得成就?我认为主要是“坐不住”。要做复杂的计算,必须冷静下来。奥本海默的计算通常很匆忙,而且错误百出。他在做学术报告时总是走来走去,不停地抽烟,这使得他很难控制自己内心的烦躁。
此外,奥本海默还有另一个性格,那就是,他总是想带头。这对于士兵或政治家来说可能是个好主意,但对于想进行原创思维的科学家来说却不是件好事。他过于关注热点、关键点和名人,却很少关注非主流工作和小人物。事实上,他不应该错过两位天才弗里茨·兹维基(1898-1974)和约翰·惠勒(1912008)。前者在加州理工学院工作了13年,奥本海默是那里的常客。后者在普林斯顿工作了12年,当时他是院长。兹维奇是暗物质的发现者,也是超新星爆炸和中子星研究的先驱。惠勒是黑洞研究的领导者和相对论天体物理学的创始人。尽管奥本海默已经和他们亲近多年,了解他们的工作,但他从未认真研究过他们的工作。他似乎不认为他们值得他关注,因为他们不在主流阵线。
据报道,奥本海默不喜欢兹维基,所以他甚至不用兹维基的名字“中子星”来表示超新星崩溃的残余。惠勒是氢弹的热心倡导者,奥本海默从未用惠勒的“黑洞”来指代重力坍缩的残余。他对兹维基和惠勒的态度夹杂着个人好恶和学术判断失误。结果,他甚至与兹维基和惠勒失去了一点联系。这应该是奥本海默在这个科学领域做出革命性发现的绝佳机会。这是一个政治官员经常忽视的问题。
在奥本海默的晚年,疾病和失望让他的妻子凯蒂向我哭泣。她说他绝望了,因为他停止了科学研究,希望我能和他合作做一个科学研究项目,让他重新开始。我同意凯蒂的判断,但我必须告诉她,已经太晚了。我想静静地坐在他身边,握着他的手,陪着他。他作为科学家的日子已经过去了,他再也不能用数学方程式来治疗他的疾病了。
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