撇开好莱坞电影不谈,奥本海默到底是一位多么优秀的物理学家?
本月末,备受期待的电影《奥本海默》在我国上映,著名电影制片人克里斯托弗·诺兰讲述了这位在二战期间领导曼哈顿计划研制出第一颗原子弹的理论物理学家的故事。J. 罗伯特·奥本海默 (J. Robert Oppenheimer) 于 1967 年去世,被认为是一位魅力非凡的领导人、雄辩的公共知识分子和“红色恐慌”的受害者,他在 1954 年失去了安全许可,部分原因是他早年与疑似共产党人有联系。为了了解这位科学家奥本海默,《科学》杂志采访了霍夫斯特拉大学的物理学家和荣誉历史学家戴维·C·卡西迪 (David C. Cassidy)。卡西迪撰写或编辑了 10 本书,包括《J.罗伯特·奥本海默》和《美国世纪》。
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问:奥本海默的名字出现在量子力学和黑洞理论的早期应用中。他是一位多么优秀的物理学家?
答:嗯,他不是爱因斯坦。而他甚至还达不到20世纪20年代量子革命领袖海森堡、泡利、薛定谔、狄拉克的水平。原因之一是他的出生日期。他出生于1904年,所以比海森堡小3岁,比泡利小4岁。那几年足以让他处于量子革命的第二波浪潮中,并处于主要发现浪潮的背后,即[科学哲学家]托马斯·库恩所谓的“扫荡行动”,即新理论的应用。
问:他因玻恩-奥本海默近似而闻名,该近似有助于将量子力学从原子扩展到分子。
答:那是他引用次数最多的论文之一。1927 年,他在哥廷根(德国,与马克斯·玻恩一起攻读博士学位)时写道。同年,海森堡提出了测不准原理。玻尔和海森堡提出了[量子力学]的哥本哈根解释。奥本海默正在做一个应用,但这是一个很好的应用,因为它有助于引入量子微扰理论[的方法]。
问:甚至他的一些同时代人也说他是个业余爱好者。就原始技术而言,他有多好?
A:他有技术,也有才华。但他没有焦点。他并不像一位伟大的物理学家那样完全致力于物理学。这只是他众多爱好之一。在他研究物理的时候,他阅读了大量的文献和语言。此外,在美国,研究物理学的经验方法占主导地位[而欧洲理论家正在追求新概念]。因此,理论家的工作就是帮助实验家理解他们的数据。随着物理学和实验的变化,他的兴趣也发生了变化。
他的主要贡献之一与观测只有微弱的联系,那就是黑洞。这是一个不幸的情况。1939 年,他和学生哈特兰·斯奈德 (Hartland Snyder) 发表了一篇论文,预测[坍缩的恒星可能形成]黑洞,但整个事情却被忽视了。他们无法追击,因为战争正在爆发。很多人只是忽略了它,因为它似乎是不可能的——任何东西怎么可能坍缩成无限稠密的点?——直到[物理学家约翰]惠勒在 20 世纪 60 年代复兴了这个问题。直到 20 世纪 90 年代,才有任何关于黑洞的实验证据。我认为如果奥本海默当时还活着,他就会获得诺贝尔奖。
问:理论家奥本海默是如何最终指导曼哈顿计划这个巨大的实验的?
答: 情况更糟。奥本海默没有行政经验。与他将管理的许多人不同,没有诺贝尔奖。最糟糕的是,他的政治背景令人怀疑,与 20 世纪 30 年代末知名的共产党人有联系。但是[中尉。莱斯利将军]格罗夫斯特别挑选了他。首先,因为奥本海默对物理学的掌握以及向他解释物理学的能力。另外,因为奥本海默受到其他物理学家的高度尊重。但主要原因是格罗夫斯知道奥本海默将因其政治关系而永远处于弱势。格罗夫斯压制了安全人员对他的许多报告,并说:“我想要这个人担任这份工作。” 所以,奥本海默知道他在那里只是因为他受到格罗夫斯的保护。
问:回旋加速器的发明者欧内斯特·劳伦斯是一位实验主义者,相对保守,没有政治包袱。但格罗夫斯对他并没有留下深刻的印象。为什么不?

答:要成为[曼哈顿计划——如果不是更早设立的话]的负责人,你必须彻底了解炸弹的理论。另一件事是劳伦斯给人的印象是他是他自己的人。这是一个军事项目,格罗夫斯希望他手下的人能够接受成为指挥系统的一部分。我怀疑他认为劳伦斯无法做到这一点。
问:奥本海默对炸弹的设计有具体的技术贡献吗?
答: 以一种非常重要的方式。1942 年,[富兰克林·罗斯福总统] 下令实施炸弹紧急计划。阿瑟·康普顿选择奥本海默领导加州大学伯克利分校的一个理论小组,以制定所有细节——他们需要什么,如何做。该小组将结果交给康普顿,曼哈顿计划由此诞生。当科学家们到达实验室(位于新墨西哥州洛斯阿拉莫斯)时,奥本海默最亲密的助手罗伯特·瑟伯向他们进行了一系列讲座,介绍了基于该研究的炸弹如何工作。因此,奥本海默和他的团队正在为该项目建立整个理论。
问:所以,用现代的说法,他领导了这个东西的概念设计。
答: 那个理论小组还继续研究聚变炸弹,勘察最终成为氢弹的区域。直到战后,它才被搁置。
问:奥本海默失去安全许可的部分原因是他反对氢弹的开发。他经常被描绘成一个悲剧人物,过于天真而无法在政治上为自己辩护。你觉得他是悲剧还是天真?
答:我不认为他天真,因为他知道自己很脆弱。而且他知道,只要他反对这枚炸弹,他们很可能就会来追杀他。当然,他非常失望。但是,正如许多作者指出的那样,他并不像麦卡锡主义的一些受害者那样悲惨,比如他自己的兄弟和嫂子。他们和他的许多学生一样遭到追捕。奥本海默并没有失去工作。他没有被列入黑名单。他没有被迫移民。正如(物理学家和历史学家)亚伯拉罕·派斯(Abraham Pais)所说,“他失去的只是他所渴望的权力感。” 他不再是圈内人,但他仍然是一位备受推崇的文化人物和美国科学的代言人。
以上内容接来自于science杂志。

