7 月 21 日，由諾蘭導(dǎo)演的電影《奧本海默》在北美上映，而我們這邊也將引入這部電影。
羅伯特?奧本海默是一位美國理論物理學(xué)家，被譽(yù)為“原子彈之父”，因?yàn)樗诘诙问澜绱髴?zhàn)期間領(lǐng)導(dǎo)了曼哈頓計(jì)劃，研制出了用于轟炸廣島和長崎的首批核武器。他的一生充滿了輝煌的成就和悲慘的遭遇，他對物理學(xué)和人類社會的貢獻(xiàn)是不可否認(rèn)的，但他也為自己的創(chuàng)造所帶來的后果而深感內(nèi)疚和痛苦。本文將介紹奧本海默的生平和主要工作，以及他在物理學(xué)領(lǐng)域的影響和遺產(chǎn)。
早年經(jīng)歷
奧本海默出生于一個富裕的德裔猶太人家庭，從小就表現(xiàn)出了博學(xué)多才和聰穎過人的天賦。他對文學(xué)、哲學(xué)、語言和礦物學(xué)都有著濃厚的興趣，尤其喜愛詩歌。他在紐約菲爾德斯頓文理學(xué)校以優(yōu)異的成績畢業(yè)后，進(jìn)入哈佛大學(xué)化學(xué)系學(xué)習(xí)，并在三年內(nèi)以最高榮譽(yù)畢業(yè)。之后，他到歐洲繼續(xù)深造，先后在劍橋大學(xué)、哥廷根大學(xué)、蘇黎世和萊頓等地從事理論物理學(xué)的研究。1927 年，他以量子力學(xué)論文獲得了哥廷根大學(xué)博士學(xué)位，并被認(rèn)為是該領(lǐng)域的佼佼者之一。
教學(xué)與科研
1929 年，奧本海默回到美國，在加州大學(xué)伯克利分校任教，并創(chuàng)立了“奧本海默理論物理學(xué)中心”，使得伯克利成為了世界理論物理學(xué)研究中心之一。他在伯克利期間，培養(yǎng)了許多優(yōu)秀的物理學(xué)家，如玻姆、蘭姆、諾德澤克等，并與朋友勞倫斯一起建立了美國的亞原子物理學(xué)派，從歐洲奪得了該領(lǐng)域的霸權(quán)。奧本海默的研究范圍很廣，從天文、宇宙射線、原子核、量子電動力學(xué)到基本粒子。他有辯才，擅長于組織管理能力，精通八種語言，尤愛讀梵文《薄伽梵歌》經(jīng)典。
他在物理方面的貢獻(xiàn)有很多，例如分子波函數(shù)的波恩-奧本海默近似法：這是一種用于處理分子振動和轉(zhuǎn)動時量子效應(yīng)的方法，可以簡化分子能級計(jì)算和分子光譜分析。核聚變中的奧本海默-菲利浦斯過程 ：這是一種用于描述輕核在高能量下發(fā)生核聚變的過程，可以解釋恒星內(nèi)部的能量來源和宇宙射線中的重元素的形成。首次預(yù)測量子隧穿效應(yīng) ：這是一種用于描述微觀粒子在受到勢壘時有一定概率穿越勢壘的現(xiàn)象，可以解釋核衰變、場發(fā)射、隧道二極管等物理現(xiàn)象。
曼哈頓計(jì)劃
1939 年 9 月，第二次世界大戰(zhàn)在歐洲爆發(fā)了，情報也顯示，德國已經(jīng)在海森堡的主持下進(jìn)行原子彈的研究。美國羅斯福總統(tǒng)下達(dá)總動員令，成立了最高機(jī)密的曼哈頓計(jì)劃，目標(biāo)是趕在德國之前制造原子彈。主持人是雷斯利?格勞維斯少將，格勞維斯不顧陸軍情報單位的反對，選定奧本海默為發(fā)展原子彈計(jì)劃主任。
奧本海默告訴軍方，想制造原子彈，就必須集中一流科學(xué)家和最好的設(shè)備于一個社區(qū)內(nèi)，并統(tǒng)一指揮部統(tǒng)籌。1943 年，在新墨西哥州沙漠建立洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室，并招募了眾多著名的科學(xué)家，如費(fèi)米、玻爾、費(fèi)曼、馮?諾依曼等大師級物理學(xué)家皆在其內(nèi)，開始原子彈的研發(fā)工作。
奧本海默以其卓越的領(lǐng)導(dǎo)力和組織能力，成功地協(xié)調(diào)了各方面的資源和人才，解決了許多技術(shù)上的難題，如鈾濃縮、钚生產(chǎn)、爆炸裝置設(shè)計(jì)等。1945 年 7 月 16 日，他主導(dǎo)制造出了世界上第一顆原子彈，并在新墨西哥州阿拉莫高多沙漠進(jìn)行了三位一體核試驗(yàn)。當(dāng)原子彈爆炸時，他想到了古印度《摩訶婆羅多經(jīng)》中的《福者之歌》：“我現(xiàn)在成了死神，世界的毀滅者?！?他對自己的創(chuàng)造感到既驕傲又恐懼。
不久后，美國在日本廣島和長崎投下了兩枚原子彈，迫使日本投降，結(jié)束了太平洋戰(zhàn)爭。
戰(zhàn)后活動
第二次世界大戰(zhàn)后，奧本海默曾短暫執(zhí)教于美國加州理工學(xué)院，之后來到美國普林斯頓高等研究院工作并擔(dān)任所長。他在新成立的美國原子能委員會中擔(dān)任總顧問委員會主席。他利用這一身份游說國際社會對核能進(jìn)行管控，從而避免美國與蘇聯(lián)發(fā)生核軍備競賽以及防止核擴(kuò)散。
他反對發(fā)展更強(qiáng)大的氫彈，并支持和平利用核能的國際合作。他還參與了科學(xué)教育和科學(xué)普及的工作，曾經(jīng)擔(dān)任過美國科學(xué)促進(jìn)會的主席，也曾經(jīng)在電視節(jié)目中向公眾介紹了物理學(xué)的基本概念和前沿問題。他還撰寫了一些科學(xué)和文化方面的文章和書籍，展現(xiàn)了他對自然和人類的深刻理解和敬畏。
在美國的第二次紅色恐慌期間，奧本海默的公開觀點(diǎn)激怒了不少政治人士，他的安全許可也因此在 1954 年被撤銷，意味著他無法再直接影響政治。他被指控為蘇聯(lián)的同情者，以及對核武器發(fā)展不忠誠。他的指控者包括了他在曼哈頓計(jì)劃中的同事和競爭者，如泰勒、斯特勞斯、利利安塔爾等。他的辯護(hù)者包括了許多科學(xué)界和政界的重量級人物，如玻爾、費(fèi)曼、艾森豪威爾等。
經(jīng)過了四周的聽證會，奧本海默被判定為“對國家安全構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅”，并被剝奪了安全許可。這一判決引起了廣泛的爭議和抗議，被認(rèn)為是對科學(xué)自由和民主原則的侵犯。奧本海默對此感到沮喪和屈辱，但他沒有放棄自己的信念和立場。
晚年
奧本海默在失去安全許可后，仍繼續(xù)演講、寫作和研究物理。他在普林斯頓高等研究院期間，對中子星和黑洞的理論做出了重要的貢獻(xiàn)，如奧本海默-沃爾科夫極限 ：這是一種用于描述中子星最大質(zhì)量的理論值，超過這個極限的中子星將坍縮成黑洞。
他還對量子力學(xué)的基礎(chǔ)問題和哲學(xué)意義進(jìn)行了深入的思考和探討。1963 年，美國總統(tǒng)約翰?肯尼迪授予奧本海默恩里科?費(fèi)米獎，奧本海默就此被平反。1966 年，他從普林斯頓高等研究院退休，并回到了新墨西哥州。1967 年 2 月 18 日，奧本海默因喉癌在普林斯頓逝世，享年 62 歲。
本文來自微信公眾號：萬象經(jīng)驗(yàn) （ID：UR4351），作者：Eugene Wang
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