奥本海默：失意的天才
今夏，诺兰的新片《奥本海默》即将上演。预告片已经出来了。
本文将全面八卦一下奥本海默（1904-1967）。以下内容主要来自：理查德·罗兹，《原子弹秘史》（上下册）
## 奥本海默有哪些科学贡献
最著名的工作可能是玻恩-奥本海默近似，这项工作是奥本海默在留学德国期间与其导师玻恩合作完成的。这项工作的要旨是把电子当作量子力学的对象处理，而把原子核/离子当作经典的对象处理，因此也叫准经典的理论。玻恩-奥本海默近似是建立分子的量子理论的基础。
此外奥本海默也是研究中子星和黑洞的开拓者。有些人认为如果奥本海默不是死的太早的话，奥本海默的这些天体物理的工作有可能为其赢得诺贝尔物理学奖（参考：里程碑：被遗忘的黑洞理论）。
总的来说，奥本海默不算顶尖的物理学家，但奥本海默是美国本土第一代量子理论家，并是其中最优秀的一个，这也解释了为什么奥本海默是曼哈顿计划的科学家团队的总负责人。
## 奥本海默的早年经历
奥本海默出生于犹太富商家庭。他的父亲于1898年17岁离开德国来到美国，凭自己的努力成为纺织品富商，母亲来自巴尔的摩，是位艺术家。奥本海默的父母是有尊严而又有些小心谨慎的人，是未受洗的犹太人。
奥本海默是一个虚弱的小孩，经常生病。他经常呆在家里，收集矿石，10岁时开始写诗，但仍玩积木。奥本海默童年时曾拥有一台专业的显微镜。他从小学三年级时就开始做实验，四年级时开始有一本实验记录本，五年级时开始学习物理学，但他更爱化学。他曾拜美国自然历史博物馆晶体馆馆长为师，12岁时就给纽约矿物学俱乐部开设讲座。
奥本海默14岁参加野营时，曾受到其他孩子殴打和虐待。起因是奥本海默向野营指导员打小报告，告发其他孩子讲下流笑话。那些孩子将他拖到营地的冰室，脱光他，打他，折磨他：
将他的生殖器和臀部涂成绿色，并整晚将他赤身裸体地锁起来。
但奥本海默仍然坚持到野营结束而未退缩。
## 奥本海默的形象
（奥本海默）非常虚弱，常常脸红，非常羞怯，学业非常棒⋯⋯他和所有其他人都不同，非常出众。与学习有关的任何事他都做得很好⋯⋯除了他在体格上⋯⋯是相当发育不成熟之外。这种不成熟与他的表现好坏无关，而是在他干活的方式上，在他走路的方式上，在他坐着的方式上。他有些古怪的孩子气。
奥本海默此时18岁，他的脸仍然充满孩子气，但因引人注目的蓝灰色眼睛显得沉稳。他身高超过1米8，身材极其瘦长；他一生中，体重从没超过57千克，在生病或压力过大时，曾消瘦到52千克。
## 奥本海默在哈佛
（奥本海默）在哈佛大学，他把自己想象成一个进入罗马的哥特人。“他像打劫一样地学习。”⋯⋯他按常规修了6门功课的学分（要求是5门），外加4门旁听课程。这些都不是容易的课程。
奥本海默在哈佛主修化学，
一个典型的学年内他可以修4个学期的化学、2个学期的法国文学、2个学期的数学、1个学期的哲学和3个学期的物理学，这些还只是有学分的课程。他还自学，学习各种语言，⋯⋯当灵感来时，他写短篇小说或写诗，但羞于参加课外活动或课外团体。
奥本海默的大学学识更像是一个文人而不是科学家。
年轻时期的奥本海默
尽管奥本海默在哈佛的学习很勤奋，很狂热，但他并未发现自我。
我努力工作、写无数的论文、注解、诗歌、故事和废话⋯⋯在桌子里寻找我写的信，并且希望我死掉⋯⋯
夸张的死亡愿望部分地是因为奥本海默希望别人关注自己，也部分地是因为纯粹的痛苦。奥本海默大学时的两个亲密朋友，弗格森和霍根都认为他有变态式夸张的倾向，使得许多事情大大超出其真实程度。
夸张行为表明，他知道你知道这些夸张有多笨拙（同时，其包含的自毁成分增加了这种笨拙性）。也许这就是夸张的社会功能。
越博学就越糟糕，越博学就越自暴自弃，“一种强烈的厌恶感和失落感”。没有什么是他自己的，没有什么是独创的，他通过学习占有了的那些知识，他认为是偷来的⋯⋯他爱劫掠但又蔑视劫掠者⋯⋯掌握知识，在他看来是他在他的生命的那个点上必需的，他几乎不能放弃它们。
## 奥本海默在卡文迪什
大学毕业后，奥本海默来到了当时原子物理的重镇英国剑桥的卡文迪什实验室，跟随卢瑟福做研究。
布里奇曼（1882-1961）
奥本海默在哈佛的老师布里奇曼（高压物理学家）给奥本海默写了推荐信：
奥本海默有一种“十分巨大的同化能力”，⋯⋯“在许多情况下展示了高度的处理创意和很强的数学能力。”但“他的弱点是在实验方面。他的思维类型是数学解析胜于物理，他对实验操作并不得心应手”。
布里奇曼认为奥本海默“有一点儿投机”。然而“如果他确实真的取得成功，我相信他将会取得极其不同寻常的成功。”
但奥本海默并不擅长实验，他在卡文迪什度过了一段艰难的时光。
1921年，“我（奥本海默）正在过一种非常糟糕的日子”，⋯⋯“实验室工作是一件非常烦人的事情，我太笨手笨脚，完全没有正在学习一点东西的感觉⋯⋯这些讲座毫无价值。”⋯⋯“实验室的事情真的充斥着弄虚作假，”⋯⋯
我无力将两根铜导线焊在一起的事实使我发疯。
奥本海默与他在剑桥的小老板布莱克特（Blackett，1948年诺贝尔物理学奖）相处的也不好，以致于他试图用一只毒苹果去毒死布莱克特。此事在奥本海默父亲的介入下，奥本海默并未受到起诉。但被要求去看精神病医生。
布莱克特，差点被毒苹果带走的诺奖得主
奥本海默被医生诊断为精神分裂，医生描述其症状为：
早期的成人攻击、思维过程有缺陷、行为古怪、倾向于内心世界、不能维持正常的人际关系，预后极其不良。
奥本海默回来也写下了对医生的评价：
这家伙太迟钝，以至于不能领会他的话，并且他比（医生）更了解他的麻烦，⋯⋯
## 奥本海默在哥廷根
奥本海默在剑桥待不下去了，于是他去了哥廷根，师从玻恩，转而从事理论工作。
在这里，奥本海默和玻恩一起提出了描述分子的量子方法。奥本海默在1926-1929年间发表了16篇论文，为他赢得了理论家的声誉。
## 奥本海默回到美国
奥本海默在欧洲读研究生的时候就梦想在美国建立一个理论物理的伟大学派。当他回到美国的时候，奥本海默来到了伯克利。
奥本海默年轻时的文雅，在欧洲以及伯克利早期的那些年头成长为一种优雅的气质，通常是令人钦佩的，但有时显得过于敏感。
奥本海默为自己精心制作那种人格面具，至少部分地是由于讨厌庸俗，这可能起源于对他企业家父亲的反抗，也不是没有反犹的自我憎恨的因素。⋯⋯他认为雄心和世俗成就是庸俗的，可这信念又是靠每年高达一万美元的信托基金收益支撑的。因此，他困惑于自己的奋斗目标。
拉比（I. Rabi，1898-1988）
美国实验物理学家拉比（I. Rabi）曾问为什么“奥本海默这样的天才没有发现任何值得发现的东西”。他的回答是：
在我看来，在某些方面，奥本海默在一些领域受到了太多教育，这些领域是处于科学传统之外的，比如，他对宗教，特别对印度教的兴趣，这导致一种对宇宙的神秘感，这种种神秘感几乎像雾一样围绕着他。他清晰地了解物理学，关注已经做过的事情，但是在边缘，他倾向于感到那里存在着比起实际情况更多的神秘和新颖⋯⋯有些可以说是缺乏信念，但依我看来，它更是对艰深、粗糙的理论物理方法感到厌恶，而转向宽泛直觉的神秘领域。
## 奥本海默和泰勒
奥本海默（左）和泰勒（右）
氢弹之父，来自匈牙利的泰勒（杨振宁的导师）非常喜爱和尊敬奥本海默。贝特认为，尽管泰勒和奥本海默外表有许多差异，但他们：
基本上⋯⋯是非常相似的。泰勒对事物有极快的理解力，奥本海默也是这样⋯⋯他们在实际成就方面也有些相似，从他们的文章发表中无论怎样都不能衡量出他们的能力。我认为泰勒的智力非常高，而奥本海默也一样。在另一方面，他们的论文尽管包含某些非常好的内容，却从未达到过真正的顶级水准。他们两人都没有达到过获得诺贝尔奖的水平。我认为，除非你性格有些内向，不然你就说什么也达不到这个（诺奖）水平。
奥本海默和泰勒两人都爱好写诗，奥本海默爱好文学而泰勒爱好音乐⋯⋯
我们知道，后来泰勒出面作证使得奥本海默失去了继续从事涉及保密工作的资格。
## 曼哈顿计划时间表
- 1939年8月，在获悉德国可能研究核武器后，爱因斯坦在给美国总统的呼吁书上签了名。罗斯福总统立刻成立了相关的委员会，研究其可能性，初始资金仅6000美元。
- 1939年9月，德国入侵波兰，第二次世界大战爆发。
狄拉克（左），泡利（中），派斯（右）
- 1940, 当时在英国的派斯(R Peierls，海森堡的学生，犹太人)等计算了U235的临界质量（只有1、2磅），发现远比以前人们设想的要小。
- 1941年，冯·魏扎克（海森堡的助手）起草了一份专利申请，其中提到了钚炸弹；
- 1941年3月，冯·魏扎克于哥本哈根拜访玻尔；
- 1941年6月，德国入侵苏联；
海森堡（左），魏扎克（右）
- 1941年9月，冯·魏扎克和海森堡一起再次拜访玻尔（与此同时德国在基辅战役中取胜，纳粹德国达到二战时期权势的顶点，参考：玻尔和海森堡的哥本哈根）；
- 1941年12月6日，曼哈顿计划于洛斯阿拉莫斯启动；苏联在莫斯科反击纳粹德国的军队。丘吉尔写道：“战争肯定将是长期的。”
- 1941年12月7日，日本袭击珍珠港，美国决心研制核武器。
- 1941年12月8日，美国对德日宣战；
- 1942年，英国推出“管道合金计划”（Tube Alloys project），曼哈顿计划的英国版本。
- 1942年2月和6月，海森堡在两次公开演讲中提到了核武器；
- 1942年9月，格罗夫斯（Groves）被任命领导曼哈顿计划，其中的科学团队由美国物理学家奥本海默负责。英国的管道合金计划被并入曼哈顿计划，查德威克、派斯等来到美国，英美达成协议共享曼哈顿计划的成果。罗斯福认为要不惜一切代价，尽快研发出原子弹。
奥本海默（左），格罗夫斯（右）
- 1942年12月2日，费米等领导的芝加哥1号反应堆产生可控的铀裂变链式反应；
- 1943年6月，开始建造气体扩散法U235浓缩设施K-25，耗资5亿多美元;
- 1943年12月，玻尔参观洛斯阿拉莫斯；
原子弹爆炸后16ms的照片
- 1945年7月16日，第一次核爆炸（Trinity test）
- 1945年8月6日，小男孩（Little Boy），广岛
- 1945年8月9日，胖子（Fat Man），长崎
- 1945年8月14日，日本投降。
## 安全听证
由于奥本海默有左翼思想倾向，在麦卡锡主义泛滥期间，他也受到了审查。泰勒在听证会上说他不相信奥本海默是叛徒，但同时认为：
我（泰勒）希望这个国家的切身利益应交到我更加理解，也更加信任的人的手上。在这个意义下，如果公共事务由别人来管，我个人会觉得更加安全。
奥本海默还不是最惨的，他的学生，玻姆甚至被赶出了美国。
参考阅读：
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