近日,电影《奥本海默》的热播让这位科学家再次走进了人们的视线,其科研经历也成为热议话题。朱利叶斯·罗伯特·奥本海默是美国理论物理学家,也是将量子力学理论引入北美的第一人。但他更为人熟知的成就是在第二次世界大战期间领导洛斯阿拉莫斯实验室,参与曼哈顿计划并最终研发出世界上第一枚核武器,他也因此被称为“原子弹之父”。
1904年4月22日,奥本海默出生在纽约市一个富裕的犹太人家庭中。他天资聪颖但身材瘦弱,专于沉思却不擅长实验。1925年从哈佛大学物理学系毕业之后,他远赴剑桥大学深造,并在那里发现了自己在理论物理领域的惊人天赋。奥本海默在1926年离开剑桥大学,来到当时理论物理研究水平世界领先的哥廷根大学,并在马克斯·玻恩手下继续学业。1927年3月,23岁的奥本海默获得博士学位。在哥廷根大学期间,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研究。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,后被称为“玻恩—奥本海默近似”,这也成为他物理学生涯中被引用次数最多的论文。
博士毕业后,奥本海默曾辗转几所不同的学校任教。最终,他应邀回国到加利福尼亚大学伯克利分校担任副教授,并在1936年成为该校物理学系教授。奥本海默拥有惊人的语言天赋,兴趣广博。1928年秋,奥本海默曾短暂的在荷兰莱顿大学的研究所任职,在没有专业系统学习荷兰语的情况下仍能以流利的荷兰语授课。除此之外,他在伯克利工作期间还学习了梵文,并阅读了梵文版印度史诗《薄伽梵歌》。
奥本海默在伯克利任教时,和当时的许多年轻知识分子一样,支持了一系列的社会改革,表露出共产主义倾向,和不少美国共产党员关系亲密,其中就包括他的弟弟和弟媳。他虽然从来没有公开加入过共产党,但他曾经通过被认为是共产党员的熟人向自由主义事业捐款。在西班牙内战期间,奥本海默还为支援共和派组织筹款并声援了其他反法西斯活动。这些进步的立场导致联邦调查局自20世纪40年代初便已开始对奥本海默进行密切监视。
1942年6月,第二次世界大战进行到了关键阶段。美国为了赶在纳粹德国之前研发出原子弹,命令陆军为研发原子弹设立曼哈顿工程区,并开始把工作责任从美国科学研究与开发办公室转移至军方。莱斯利·格罗夫斯受委任成为该计划的主任,此项计划就是曼哈顿计划。格罗夫斯亲自选定奥本海默作为该计划的秘密武器实验室主任。这项决定让不少人十分惊讶,因为奥本海默不但没有领导过大型项目,而且还有左翼政治倾向。但格罗夫斯担心的,反而是奥本海默没有得过诺贝尔奖,不一定有足够的威望去领导一众科学家。不过,奥本海默学识渊博、富有人格魅力,又对设计和制造原子弹的知识了如指掌,这让格罗夫斯印象深刻。作为一名工程师出身的高级军官,格罗夫斯认识到,在一项牵涉到物理、化学、冶金学、军械和工程学的大型跨学科计划中,奥本海默这样的才智是极其重要的。除此之外,格罗夫斯还清楚看到了奥本海默高昂的斗志,身为犹太人的奥本海默有着坚定的抗击纳粹的决心。
曼哈顿计划参与的人数从1943年的几百人上升至1945年的6000多人。这些科学家和工程师们万众一心,最终在1945年7月16日于新墨西哥州阿拉莫戈多附近引爆世界上首个人工核爆炸。奥本海默给核试验场地取名为“三位一体”,据奥本海默回忆,他在亲眼目睹核爆毁天灭地的威力时想起了《薄伽梵歌》中的一句:“如今我成死神,世界的毁灭者。”
1945年,美国以原子弹轰炸日本广岛、长崎,这是原子武器唯一一次投入实战使用。二战胜利之后,曼哈顿计划被公之于世,奥本海默也成为美国的科学英雄,他出现在《生活》和《时代》杂志的封面上,成为家喻户晓的人物。世界各国都意识到核武器在政治和战略上的重要地位,核物理学进入蓬勃发展的阶段。
1947年,管理核研究和核武器的民间机构美国原子能委员会成立,奥本海默受任为其下的总顾问委员会主席。他在项目经费、实验室的兴建、国际政策等方面都提出过建议,但他的建议并未完全被采纳。他以总顾问委员会主席的身份大力游说国际社会对军备实施管制,拨款鼓励基础科学研究。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。当政府在探讨是否要研发以核聚变为原理的氢弹时,奥本海默首先表示反对,反对原因之一是道德上的考量,他认为这样的大规模杀伤性武器一旦投入使用必定会殃及平民,造成高达百万人的伤亡。
然而,奥本海默这些出于科学家良知的观点激怒了不少美国政界的保守派和军方人士。在麦卡锡主义盛行的时代,奥本海默的立场及其过往与美国共产党的关联,使其最终陷入了一场充满侮辱与恶意的政治审查,导致其安全许可在1954年遭到撤销,这意味着他无法再直接影响政治了。很多学者认为,奥本海默被剥夺政治权利的事件,代表了科学家们终究无法控制别人如何利用他们的研究成果,这背后折射了冷战时期科学与政治之间复杂而深刻的关系。
在晚年,奥本海默仍继续演讲、写作、从事物理研究,并呼吁和平。他分别在1945年、1951年和1967年共三次被提名诺贝尔奖,但均遗憾落选。1967年,奥本海默死于喉癌,终年62岁。