“众里寻他千百度”之奥本海默
2023-10-10 19:49:32
来源:星星生活

(星星生活专稿/作者:华磊)最近,由于全球票房达到9亿美元的好莱坞大片《奥本海默》上映,曾在物理王国里浅游过的我,对其主人公——“原子弹之父”奥本海默产生了兴趣。

【图:1948年11月时代周刊封面的奥本海默】

1961年我上了“无线电电子学系”。因为是在综合性大学里,我们学理科的《普通物理学》,厚厚四册教材的作者是前苏联的福里斯和季莫列娃,再加《数学物理方法》和四大力学《理论力学》《电动力学》《热力学与统计物理》和《量子力学》。

其中最难的要数《量子力学》,作为物理学的高端分支,主要描写微观事物,与《相对论》一起是现代物理学的两大支柱,近一百年间彻底改变了人们对世界的认知。

如今给我留下的印象也只剩下一些名词:普朗克的能量量子、薛定谔的微观粒子波动方程、爱因斯坦的光量子理论、玻尔的原子结构模型……殊不知,原子弹基于的核裂变原子核现象,其理论基础就是量子力学和相对论。

电影《奥本海默》改编自撰写长达25年的著名传记《美国普罗米修斯:奥本海默的成功与悲剧》,用黑白和彩色两条故事线讲解美国理论物理学家奥本哈默从学生到成功组织研制原子弹的成就和人生跌宕。

奥本海默在英国剑桥求学,上量子力学面对刁难,他在老师讲台上的苹果中注射了氰化钾,幸好报复未遂。后玻尔给他指路,成为他研究核物理的开端。他曾有美共的政治倾向,与一美共女子有一段恋情。

奥本海默的学生成功复现核裂变后,他将研究成果分享给爱因斯坦。爱因斯坦借其崇高声望和物理学家西拉德写信给美国总统罗斯福,警告德国可能发展核武器,并建议美国启动自主核计划。

美军格罗夫斯将军找到奥本海默,要求他担任曼哈顿计划总监,参与原子弹的研制工作。

1945年德国投降,美国仍继续曼哈顿计划,核试验在波兹坦会议前夕成功引爆。美国总统杜鲁门决定在广岛和长崎投掷原子弹,迫使日本投降。

被封为“原子弹之父”的奥本海默,顿感“我们科学家的双手沾了血”,尽管杜鲁门免除了奥本海默在爆炸事件中的所有责任。其实,在这前后,大屠杀、大饥荒和大清洗造成的伤害远远超过这次爆炸,尽管核武器确实很不人道。

此后,奥本海默利用自己的影响力,四处奔波,希望停止研究氢弹,限制核武器。

在冷战氛围及麦卡锡主义风潮下,奥本海默被认为是左翼人士。美国原子能委员会AEC主席施特劳斯抓住机会对其指控,1954年奥本海默接受了调查。安全听证会结果他被剥夺了安全许可证,从此无法接触到核弹研究的机密。

1963年随施特劳斯的下台,总统肯尼迪授予奥本海默“费米奖”(由继任总统约翰逊颁发),这如同对他1954年听证会的污名平反。

奥本海默从AEC退出后,继续任职普林斯顿高等研究院主任,直到1967年去世。而我们华人耳熟能详的诺奖获得者杨振宁和李政道,就是在奥本海默任上,取得了杰出成就。

电影的第一个画面是引用普罗米修斯盗火的故事,最后一个画面则收在奥本海默忧郁的脸,以及他想到的蓝绿色的地球……

【图:影片《奥本海默》片尾的爱因斯坦和奥本海默】

我有一位中学同学,文革后在中国科技大学读研,攻读天体物理,他对奥本海默比我了解更深。该同学读研期间学位论文《带电中子星临界质量》就是求解改进了的“奥本海默方程”。

该同学在“朋友圈”上说,奥本海默是二十世纪杰出的理论物理学家,在量子物理、天体物理方面多有建树。1939年他在物理评论快报上发表的费米子简并态平衡理论,提出了“奥本海默方程”,成为其后研究致密天体的基础。

奥本海默不但认为恒星坍塌形成黑洞会发生,而且建立了模型,至今仍被科学家们引用。所以,有人还称他是“黑洞之父”。

对电影《奥本海默》及有关史实的探寻,我产生了些许感悟。

首先,“曼哈顿工程”的成功不仅需要波尔、爱因斯坦这样的天才,也需要并非诺奖得主的奥本海默这样涉猎广泛、自信自负的“全才”。

正是根据奥本海默的建议,当局决定在新墨西哥州沙漠建立了后来闻名于世的洛斯阿拉莫斯实验室,与纳粹德国竞赛。奥本海默凭着其才能智慧,以及对于原子弹的深刻洞察力,被任命为洛斯阿拉莫斯实验室主任,把众多著名科学家,包括诺奖已获者或未来获者凝聚在周围,产生“聚变”,实现了威力前所未有的原子弹试爆。

其次,科学家对于国家的前途和人类的命运起了至关重要的作用。

二战中,德国日本制造原子弹的计划的流产,固然有核原料的因素,人才也是主要原因。1933年,希特勒政府通过了第一个反犹太人的法律,100多位物理学家逃离德国。

二战中,七千余名丹麦犹太人逃到了瑞典,其中包括意识到了利用铀-235制造原子弹可能性的诺奖获者玻尔,他最终历险辗转来到美国。虽然玻尔并没有长期留住原子弹实验基地,但他多次访问那里——奥本海默认为玻尔在调制中子起爆器的研制上做出了重要的贡献。

还有诺奖获者意大利人费米1938年逃离欧洲来美,在芝加哥大学建起了对核弹制造至关重要的链式核反应堆,1944年被奥本海默说服加入洛斯阿拉莫斯团队,亲历代号“三位一体”的核试验。战后,他是李政道的博士生导师。

而纳粹依靠的另一位诺奖获者,德国物理学家海森堡却并非真心实意地替纳粹研究核弹。

诚然,德国投降是在两颗原子弹爆炸之前,日本投降也不是仅仅因为核爆,但美国在二战中的作用,以及战后作为世界头号强国,成为现代科学的中心,在经济、军事等领域上占尽优势,确是不争的事实。其重要的原因是国家的制度和政策,包括五湖四海广揽以爱因斯坦为代表的一大批精英。真可谓:科学无国界,科学家有江湖,得科学家得天下。

为打破美苏的核垄断,50年代起中国也急起直追,“两弹一星”成功研制。在授予或追授“两弹一星”功勋奖章的23位“两弹一星”元勋中21人是“海归”,原留学国家以西方国家特别是美国(10位)最多。

关于中国的“原子弹之父”有多种说法,最流行的说法是1937年留学法国师从居里夫妇的钱三强和1948年赴美国普渡大学物理系留学的邓稼先。

【图:1949年夏杨振宁(左)与邓稼先(中)杨振平在芝加哥大学】

1993年,在邓稼先去世七周年之际,杨振宁撰写的《邓稼先》一文,将邓稼先与被誉为“美国原子弹之父”的奥本海默相提并论,明眼人一看就知道杨振宁是将自己的安徽同乡好友看作“中国原子弹之父”。

文革中,要不是1971年杨振宁首度到大陆探亲想见邓稼先,周恩来把邓稼先召回北京,他也会像千百万知识分子一样难逃被迫害的厄运。

然而,1979年的一次核试验,核弹直接从高空直接摔下,并没有出现蘑菇云。邓稼先登上吉普车亲自去寻找碎片,受到严重的辐射。1986年他因放射伤害导致的直肠癌逝世。

看来,“原子弹之父”们的生涯都是坎坷的……

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