奥本海默身边有多少诺奖得主?几乎就差他自己

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原标题:奥本海默身边有多少诺奖得主?几乎就差他自己

近期热播的电影《奥本海默》涉及了不少上世纪活跃的科学家,而历史或许比艺术创作还要精彩。

在从无到有制造核弹的过程里,各方大牛需要彼此协力,同时也不乏争论碰撞,可以说是真正的“高能圈子”。同为璀璨的人类群星,这些科学家究竟有什么关系?

|Roxie 图|四象设计部

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奥本海默身边有多少牛人

作为电影的题眼,罗伯特·奥本海默至关重要。他是“曼哈顿计划”的领导者之一,从各方面促成了世界上第一颗原子弹的诞生,但再厉害的大牛也有青涩甚至“不堪回首”的岁月。

奥本海默并非一开始就和物理学结缘,他其实是个“转专业生”。1922年,奥本海默进入哈佛大学主修化学专业,学校要给他奖学金,他却表示“没钱我也能过得很好”。大学期间,他在后来的诺贝尔物理学奖得主布里奇曼的带领下,逐渐爱上了实验物理学。

随后奥本海默前往剑桥大学深造,一心想跟随实验物理学大师卢瑟福,却被无情拒绝——只因布里奇曼的推荐信里写明了,这小子搞理论可以,做实验有点弱。天无绝人之路,曾是卢瑟福导师的汤姆逊给了他一次机会,前提是要好好上一门基础实验课,没想到差点酿成大祸。

由于实验技能差、思乡等原因,奥本海默在剑桥的日子不算好过,甚至患上了抑郁症。有天,奥本海默在实验课老师布莱克特的桌上放了一个毒苹果,如果布莱克特中了招,不仅“原子弹之父”将变成阶下囚,某一年的诺贝尔奖也要换人。

所幸,布莱克特没吃那苹果。在家人的请求下,奥本海默被判了缓刑,且必须定期接受心理治疗,躲过一劫的布莱克特最终因实验物理学方面的成就,获得了1948年的诺贝尔物理学奖。

放弃实验室的奥本海默在1926年转学到了哥廷根大学,开始跟随量子力学奠基人之一玻恩学习理论物理,才逐渐走上适合自己的道路。他在德国遇到了不少当时还很年轻的物理学大师:海森堡、狄拉克、泡利……

奥本海默本人的天才也有目共睹,在校期间发表了不少论文,23岁即博士毕业,但这不代表他能逃脱同僚的吐槽:合写论文的泡利表示,很欣赏奥本海默洞察问题核心的能力,但他总是不注意细节,搞出一些计算错误来。

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物理学界最高能的盛会

电影《奥本海默》因还原了大量历史细节而受到好评,但也有一些为了戏剧夸张而做的虚构。比如,奥本海默的毒苹果差点害到了著名物理学家玻尔,以及他后期在湖畔和爱因斯坦的一场重要谈话,这些在历史上应该并未发生过。

当然,现实中的奥本海默和这两位大牛同样关系匪浅。玻尔是量子力学奠基人之一,和奥本海默的导师玻恩同属哥本哈根学派。奥本海默与爱因斯坦的缘分则多是源自同在普林斯顿任教期间,他在自传中写道“我认识爱因斯坦已有二三十年了,但直到他生命的最后十年,我们才成为亲密的同事和朋友”。

历史上,奥本海默身边确实有一位导师般的人物,奥本海默湖边谈话的对象其实是他——获得1927年诺贝尔物理学奖的物理学家康普顿。而他和玻尔、爱因斯坦一起,都出现在了物理学界最著名的大合照“1927年索尔维会议合影”中。

20世纪初,比利时化学家、企业家欧内斯特·索尔维创立了索尔维会议,他和诺贝尔的心态类似,后者把万贯家财捐出来创办诺贝尔奖,他则为召开世界最高水平的学术会议提供资金。

1927年,第五届索尔维会议在比利时布鲁塞尔召开,29位与会者中有17人是诺贝尔奖得主,阵容堪比武侠小说中的华山论剑。但这次会议最让人难忘的,当属玻尔与爱因斯坦关于量子力学的大辩论。

玻尔这方是玻恩、海森堡、泡利组成的哥本哈根学派,爱因斯坦领衔的质疑者阵营里也有薛定谔、德布罗意这样的大牛,而康普顿所属的实验派拒绝站队,只关注实验结果。爱玻之争持续了快30年,直到1955年爱因斯坦去世,且至今都没有完全定论。

论战旷日持久,但始终保持在学术争论的范畴,并未影响大家的关系。然而,在猝不及防之际,随着二战爆发,科学家们需要为了更现实也更残酷的东西分庭抗礼。

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群星荟萃的“曼哈顿计划”

1938年,德国化学家哈恩和施特拉斯曼发现了核裂变现象,不久后迈特纳与弗里施又洞晓了背后原理,使核武器的开发有了理论依据。纳粹德国开始召集众多科学家研制原子弹,海森堡便是其中的核心人物

1940到1941年,海森堡及其同事建立了第一个研究性的原子反应堆,但最后德国并没有造出原子弹,有一说法是海森堡未尽全力,但他本人拒绝披露真相。而在一切都成为历史之前,人们很担心纳粹德国会率先造出原子弹,英美等地的科学家必须争分夺秒展开竞赛。

1939年,物理学家西拉德和维格纳共同起草了爱因斯坦-西拉德信,警告有人要研发一种“极为强力的新型炸弹”,强烈建议美国政府开展相关研究。信件由爱因斯坦落款署名,递到了时任美国总统罗斯福的手中。

1941年,美国参与二战后不久,罗斯福批准了研发原子弹的应急计划,后被称为“曼哈顿计划”。1942年,奥本海默被任命为“曼哈顿计划”的首席科学家,他建议在荒郊地带建立一个实验基地,跨学科处理研发面临的多种问题。

1943年,位于美国新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯实验室正式开放,39岁的奥本海默成为了实验室的主任,他招揽到了不少科学家以及自己的学生。不到六个月这里就来了1000人,到1945年已发展为拥有至少4000个居民、其中2000名是工作人员的小镇。

相关统计数据库指出,累计有302名科学家在这个基地参与过研发,包括但不限于“氢弹之父”泰勒、数学物理学家贝特、理论物理学家费曼、理论和实验物理学家费米等等。

实际上,“曼哈顿计划”并不仅限于洛斯阿拉莫斯实验室一地,原子弹的研发和生产分散在美国、英国、加拿大30多个不同的地点。比如电影里没有出现的华裔物理学家吴健雄,这位来自苏州的传奇女性,当时在哥伦比亚大学参与浓缩铀的制造工作,她还开发了用于测量核辐射水平的改良盖革计数器。

在“三位一体”核弹试验场进行首次核试验时,为了缓解紧张,一些科学家开始赌爆炸的规模相当于多少吨TNT炸药,奥本海默赌只有3000吨,拉比赌了18000吨,泰勒赌45000吨 ,费米则赌得最大,说能炸了整个新墨西哥州甚至地球。正确答案是21000吨TNT炸药,拉比预测得最接近。

当蘑菇云真正升起,忙个不停的奥本海默才意识到,自己已完成了足以改变世界的任务。他的心态十分矛盾,一方面觉得“战时的精神似乎只是对知识不顾一切地无情掠夺”,另一方面又认为“科学家不能因为害怕人类可能利用他的发现去做坏事,而拒绝推动科学前进”。

与他相比,爱因斯坦的态度更为明确——他虽写信促成了曼哈顿计划的诞生,但并未参与其中,且在二战后致力于控制核扩散。他后来曾说,如果早知道德国人研制不出原子弹,他就不会给美国总统写信了。

回顾奥本海默的一生,他只用1年读完博士,在35岁完成了中子星极限质量与黑洞形成的先驱性工作,奠定了他在物理学领域的地位。他的身边从不缺少获得诺贝尔奖的大牛,自己也曾三次获得提名,遗憾未能获奖。

在加州大学伯克利分校任教时,奥本海默将它的理论物理学提升到世界一流的水平,培养了众多博士研究生,其中不乏著名的物理学家。而在普林斯顿高等研究院担任主任期间,他又邀请了一批闪耀青史的学者,来打造世界一流的理论物理中心。1949年,奥本海默招募了一个27岁的年轻中国人,他的名字叫杨振宁。

奥本海默最广为人知的称号是“原子弹之父”,但或许更重要的是,在推动科学前进的道路上,他数经波折也未曾止步。从奥本海默身上能看到,一代代的科学家是如何奋斗与传承的。

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