分享

奥本海默与他的'原子情结'

 laipigou001 2018-01-12



  回首20世纪的科技发展,对于原子结构乃至更深层的基本粒子的认识,以及由此而对于原子能的种种应用,无疑是其中的重要一章,以至于有些命名爱好者曾把20世纪称作为'原子世纪',而F. 赫尔内克也曾把他所撰写的一本关于从开创原子新世纪的伦琴、普朗克到发现原子核裂变现象的哈恩和迈特纳等一系列著名物理学家传记的书,命名为《原子时代的先驱者》(科学技术文献出版社,1981年)。在这个原子世纪的大舞台上, 奥本海默(J. Robert Oppenheimer ,1904-1967)出演的,无疑是一个颇有份量的角色。

 

  的确,奥本海默的名字,似乎与原子科学技术的发展有着某种天然的不解之缘。从二十年代物理学'黄金时代'有关量子力学和分子结构的一系列开创性工作,到领导'曼哈顿计划'这一空前的科技工程,从参预美国战后原子能政策的制定,到因反对政府率先制造氢弹而被剥夺安全特许权的'奥本海默案件',以及他就原子能政策和量子力学的哲学蕴含所发表的大量演讲(见《真知灼见--罗伯特·奥本海默自述》,东方出版中心,1998年11月)等等,这一切似乎都昭示着奥本海默心中的某种难以割舍的'原子情结'。

 

  奥本海默1904年出生于纽约一个富有的德裔犹太人家庭,自幼就有着优裕的生长环境。他天资聪颖,兴趣广泛,不仅年仅5岁就培养起收藏和研究矿物标本的爱好,11岁被选为纽约矿物俱乐部的成员,并于一年后发表了他的第一篇论文,也曾广泛涉猎文学、哲学、语言等领域,尤其爱好诗歌,对道德和艺术有着相当高的敏感性,而所有这些在他日后思想和事业的发展中都留下了久远的影响和痕迹。从少年时代起,奥本海默就显示出才思敏捷,博闻强记的过人之处,但却不免时时暴露出恃才傲物,自负骄傲的情绪,尤其是对他认作粗鄙落俗之人,其语言的刻薄几近伤人,这就难免结下了不少'梁子',其口碑难以众口一词。

 

  1921年,奥本海默以十门全优的成绩毕业于纽约道德文化学校,因病延至次年入哈佛大学化学系学习,尽管他也曾想过要当建筑师、文学家、诗人甚或是画家。大学三年,他学习努力,修完了四年的课程,但在专业上却摇摆不定,难定取舍,与同学之间也缺乏情感交流,而只保持着一种纯理性关系。临近课程结束时,他选修了著名实验物理学家布里奇曼讲授的的一门高等热力学,这是他第一次与这位科学哲学中'操作主义'学说的首倡者相识,也使他第一次对物理学产生了兴趣--这门科学触动了他心中的'原子情结',也触动了他心灵深处的哲学家气质,因为'这是一门研究自然规律与秩序的学科,它探索物质和谐的存在与运动的根源',因而他全身心地投入了布里奇曼领导的科研项目,并决定毕业后申请去英国剑桥大学卡文迪许实验室继续深造。

 

  1925年,奥本海默提前以优异的成绩毕业于哈佛大学,并由布里奇曼推荐来到剑桥三一学院。这正是20世纪物理学发展的'黄金时代',奠定原子力学基础的创造性研究正进行得如火如荼,年轻的奥本海默来得可谓恰逢其时,正好得以躬逢其盛,一试身手。但起初事情似乎并不顺利,时任卡文迪许实验室主任的卢瑟福没有接受他作为助手,他改在J. J.汤姆孙手下从事电子穿透能力的实验,但发现自己不能胜任有关工作,在理论研究方面也遇到了一些困难,再加上孤独和思乡,他在情感上曾一度十分绝望。通过心理治疗和休假旅行,他的状态开始回升,在R. H. 福勒和P. A. M. 狄拉克的帮助下,应用薛定谔刚刚发现的波动力学于一系列原子现象,尤其是类氢原子的连续谱等问题,发表了两篇颇有影响的论文。其后,他又转战当时欧洲理论物理学研究中心之一的德国格廷根大学,师从M. 玻恩从事研究,却果然'树挪死,人挪活',很快就如鱼得水,在追踪和应用量子力学最新进展方面体现出才思敏捷、悟性超人的特长。他与玻恩合作,发表了'分子的量子理论'一文,奠定下研究分子光谱的基础,树立起分子研究的经典,并由玻恩指导于1927年获得博士学位。

 

  1927年夏,奥本海默学成归国,先去哈佛大学,然后到伯克利加州大学和帕萨迪纳加州理工学院任教。其间1928-1929年他曾又赴欧洲,先后在莱顿大学和苏黎士大学与艾伦菲斯特和W. 泡利一起切磋研究,其后的工作也深受泡利影响,始终瞩目于物理学发展的最前沿。他曾早在1930年就预言正电子的存在,在1931年指出有整数和半整数不同自旋的粒子有不同的理论结构,并结合当时有关宇宙射线和原子核物理的大量观察实验结果,对种种基本粒子的性质进行了描述、计算和说明,未及而立之年,他已确立起自身在美国物理学界的领先地位。

 

  与此同时,奥本海默也逐步展示出他作为一个优秀教师的潜能和素质。除了专业成就之外,他学识广博,善于理解并鼓励学生发表自己的见解,擅长讲演,尤擅以启发讨论式方法教学和指导学生,把他内心中对物理学的激情和对其逻辑结构美的体验,把他的那种'原子情结'传达给学生,因此,他的周围总是聚集着一群才华横溢、思想敏锐的优秀青年,伯克利逐步成为美国的理论物理中心,他培养出的年轻物理学家后来也大多成为物理学界的顶尖高手,并由此形成美国物理学界著名的理论物理学派。

 

  1942年,是奥本海默人生的一大转折,他被任命为战时洛斯阿拉莫斯实验室主任,负责制造原子弹的'曼哈顿计划'的技术领导。如此迅速地把刚刚于1939年在实验室里发现的原子裂变现象,应用于大规模杀伤性武器的研制,众多科学家、包括以和平主义者著称的爱因斯坦在其中起到了推动作用,他们的动机,主要是由于种种迹象表明,纳粹德国也正在加紧研制这种武器,从而成为对于整个人类文明的严重威胁,但也并不排除奥本海默曾提及的其它原因,如为了早日结束战争,以及对于原子科学的技术应用的好奇和冒险意识等等。然而,要把原子核裂变所提供的理论上的可能性,真正变成军事上可靠易行的原子武器,其间所须克服的理论、方法、材料、直到技术工艺上的种种难题,无疑是对于人类才智的极大挑战。

 

  在直接参加这项研究的科学家中,有包括费米、贝特、弗兰克、劳伦斯、塞格雷和阿尔瓦雷斯等先后获取诺贝尔物理学奖者在内的众多精英,而奥本海默之所以被遴选出委此重任,除了他广博的知识外,显然更被看重的'功夫',是在物理学之外但而为这么一项巨大的科技工程所必须的素质。这首先体现在他的独具慧眼和'挖人'艺术,事必躬亲的细致作风,以及据理力争的胆识,从而成功地邀请来一大批战时十分抢手的科技英才,妥善地安排好爱好特异而需求悬殊的各个家庭的生活起居,并破除了不合科研实际的保密条例,确保了实验室共同体内的科学自主和自由的交流探讨,籍此充分调动起全体研究人员的积极性;其次,就是他敏锐的理解力和洞察力,卓越的协调和管理能力,以及忘我投入的工作热情。以后成为美国'氢弹之父'的特勒曾一再说'奥本海默是我见过的最好的实验室主任,因为他头脑十分灵活,因为他成功地了解了实验室里几乎第一件重要的发明,也因为他对于别人的心理有很不寻常的洞察,这点在物理学家中是很少见的。'时任实验室理论处长的贝特也称'他知道而且理解实验室里进行的一切事情,不管是化学的,理论物理的,或机械车间方面的。他能够把所有这些事情统统装在脑子里并进行协调,而且在洛斯阿拉莫斯,他显然在智力上超过我们。'因为'他听到任何事后马上就明白了,而且会把这件事纳入总的情况,得出正确的结论。实验室里没有任何人能像他。他不仅知识丰富,而且对人温暖热情。人人都肯定感到,奥本海默关心每一个人的工作。他与人谈话时总要使人明白,你的工作对整个工程的成功来说是重要的。我不记得在洛斯阿拉莫斯时他对谁不好,但战前和战后他却常同别人闹别扭。'正是凭着这种难得的才能,奥本海默在短短三年里,把数千人的聪明才智,凝聚在这个几乎是白手起家、耗费巨大而又空前复杂的科技工程中,凝聚成使重重困难迎刃而解的利剑,凝聚成三一实验场上冉冉升起的蘑菇云,完成了杜鲁门所盛赞的'一项历史上前所未有的大规模有组织的科学奇迹',从而不仅验证了科学技术的巨大威力,为尽早结束战争作出了贡献,也为自己赢得了崇高的声誉,成了举国上下人所共知的英雄。他被人们誉为'原子弹之父',《时代》杂志的封面上刊登着他的大幅照片,杜鲁门总统于1946年授予他美国功勋奖章,以表彰他'伟大的科学经验和能力,他的无穷无尽的精力,作为一个组织者和实行者的稀有才能,他的首创性和机智,和他对责任的坚定不移的献身……'。他的'原子情结'似乎得到了最高的回报。

 

  然而,面对着成功和荣誉,奥本海默的心情是苦涩而复杂的。科学的目的不仅仅在于求真,探索大自然的奥秘,也在于致善,改善人们的生活条件并增进人类福祉。然而原子弹的研制,却很难与此目标一致,且包含着危及人类自身生存的潜在危险。尤其是当纳粹德国已经战败且已知其并不具备核能力,当现场目击第一颗原子弹试爆成功所展现的世界末日般情景时,科学家们体验到的绝不仅仅是成功的喜悦,更有着对于其未来前景的难以抑制的恐惧和担忧,因为他们清楚,这个孽障一旦被他们从潘多拉魔盒中亲手'释放'出来,其对于人类生命价值的肆虐和威胁,就不再为他们所能控制掌握了。因此,'三一计划'(即原子弹试爆)现场指挥班布里奇当下的评论为'任何一个看到它的人都永远难忘,一件肮脏的、令人毛骨悚然的表演。'而他在试验结束之后对奥本海默所说的'这下我们都是狗娘养的了'这句话被奥本海默认为是'人们在实验之后所说的最妙的话了。'因为奥本海默本人此时也'对自己所完成的工作有点惊惶失措',而在心中浮起了'我成了死神,世界的毁灭者'的感觉。

 

  这种感觉很快就有了回应。当原子弹在广岛和长崎掷下以后,奥本海默心中的罪恶感就愈发难以解脱了,以至于作为美国代表团成员在联合国大会上脱口而出:'主席先生,我的双手沾满了鲜血'。气得杜鲁门大叫'以后不要再带这家伙来见我了。无论怎么说,他不过只制造了原子弹,下令投弹的是我。'而面对记者,奥本海默则坦言:'无论是指责、讽刺或赞扬,都不能使物理学家摆脱本能的内疚,因为他们知道,他们的这种知识本来不应当拿出来使用。'他向格罗夫斯将军提出,他认为洛斯阿拉莫斯不能再像现在这样办下去,特别是'实验室的主任本人非常渴望知道何时能解除他目前的工作,因为他对此事极不胜任,而且只是由于战争期间为效忠祖国而勉强接受了这一重任。'

 

  奥本海默虽然战后很快就回到加州大学和理工学院,1947年又任普林斯顿高等研究院院长,并于次年任美国物理学会主席。但他清楚地知道,他不可能逃脱自己肩上所承担的义务,逃脱为原子能的和平利用而应负的责任。他的'原子情结'已具有了更多的伦理学色彩。

 

  战争刚一结束,原子弹的巨大威力立即成为各方关注的焦点,政府和国会迫切需要了解原子能的性质、进展并制定相关政策,奥本海默又一次得以施展其才华,推进其理想,并在此后美国的原子能政策制定中一度有着巨大的影响。1945年至1953年,奥本海默成为美国政府和国会制定原子能政策的主要顾问之一,包括担任过两届美国政府原子能委员会的总顾问委员会主席。这不仅是因为其作为'原子弹之父'的巨大声望和有关原子能的广博知识,也得益于他清晰的思路,雄辩的口才和良好的文学素养,足以透彻敏锐地分析理解问题,并予以准确优雅的阐释和表达。这些条件加上他在科学界所受到的广泛尊敬和与委员会中其他科学家成员的亲密关系,使得他的观点在原子能委员会中总是占有主导地位。他怀着对于原子弹危害的深刻认识和内疚,怀着对于美苏之间将展开核军备竞赛的预见和担忧,怀着坚持人类基本价值的良知和对未来负责的社会责任感,满腔热情地致力于通过联合国来实行原子能的国际控制和和平利用,主张与包括前苏联在内的各大国交流核科学情报以达成相关协议,并反对美国率先制造氢弹。然而,奥本海默的政治理念和从政经验显然是过于单纯幼稚了,军方和军工企业对于削减国防经费的不满,前苏联原子弹试验成功打破了美国的核垄断地位,二战结束以来两大阵营之间冷战的勃兴,政府和少数科学家对于发展氢弹的热情,所有这一切,都使得他不仅不可能实现其由美国率先垂范以冻结核军备的理想,反倒让自己卷入了政治漩涡的中心,在艾森豪威尔上台后,麦卡锡主义甚嚣尘上之时,成为政治迫害的对象。

 

  1953年12月,艾森豪威尔决定对奥本海默进行安全审查并吊销其安全特许权。1954年4月12日至5月6日长达四周的安全听证会上,以他早年的左倾活动和延误政府发展氢弹的战略决策为罪状起诉,甚至怀疑他为苏联的代理人,这就是轰动一时的'奥本海默案件'。其间尽管爱因斯坦数次三番在《纽约时报》等报刊上'抗议美国政府迫害原子物理学家奥本海默',尽管洛斯阿拉莫斯实验室158名科学家联名抗议对奥本海默的审讯,尽管在听证会上作证的大多数科学家都指出因对核政策持不同意见而受审是对于民主的基本原则的践踏,真正的国家安全必须建立在对像奥本海默这样的知识精英的信任和使用上,而审查的结果也'没有发现他对国家有过不忠诚的行为',但原子能委员会的保安委员会和原子能委员会仍然分别以2:1和4:1的多数,决定剥夺奥本海默的安全特许权,从而结束了他的从政生涯和借助于原子能来寻求国际合作与和平的政治理想。

 

  退身政坛以后,奥本海默全身心地投入普林斯顿高等研究院的教学和管理,把他的教学风格和管理才能在这儿发扬光大,并组织了一系列重要的国际学术活动,促进了其间量子场论的发展。爱因斯坦、泡利和玻尔、狄拉克等都曾安居于此或多次造访,众多后起之秀(包括刚刚崭露头角的李政道和杨振宁)也都以来此进修访问为荣,使普林斯顿成为战后世界物理学的研究中心之一。与此同时,奥本海默也在各种场合发表了大量的演讲,其主题依然围绕或起始于原子科学和原子能政策,但却由此生发开来,推而广之,涉及到其哲学蕴含及其与人类生活和一般文化的关系。他的'原子情结'有了更为深邃的底蕴和更为广阔的视野。他阐发玻尔关于原子力学哲学诠释的互补性观点,揭示这种观点在不同理论背景下和人们日常生活中的意义;他强调科学的性质在于它是一种活动,而不是一种活动结果的编篡,是一种自由交流和讨论、没有教条和权威的活动,一种对怀疑开放、促进人类心智和友谊的活动;他以自己亲身经历的原子物理学的发展,对比科学相对动态的成长变化与人文文化相对稳定的性质,强调两种文化的交流和沟通;他描述科学共同体成员之间的亲密关系,希望它能成为各种人际交往,尤其是国际关系中兄弟情谊的典范;他从科学的批判精神和开放思想等本质特征出发,反复回溯杰佛逊、林肯等人的建国理念,瞩目于一个体现了自由、平等、博爱等人类基本价值理想的开放社会和开放的世界;等等。

 

  综其一生,奥本海默与他的'原子情结'须臾不曾分离。这种'原子情结'无疑首先是一种科学情结,是对于大自然的微观底蕴的痴迷好奇和不懈探寻,是建构原子物理学知识大厦并进一步拓展其技术应用的矢志努力;然而,这种情结又表现为一种人文情结,因为他致力于把原子科技的成果,与造福于人类和世界和平的目标连系起来,把科学共同体中的自由、批判、平等、和谐的精神,推广到为建立一个体现了自由、民主、团结和幸福等人类基本价值的开放社会的努力之中,尤其是在其参与研制的原子弹成为威胁人类生存的达摩克利斯之剑,在其自身的民主权利和报国理想被那些为冷战的敌意和仇恨烧红了眼的恶势力所羞辱和践踏之后。正因为其浓缩的科学精神与人文理想,也正因为其体现着二者的结合,奥本海默的'原子情结'才弥足珍贵,他的形象才更为完整,他对于今天正迎接新世纪的我们,才更具人格魅力和启示意义。


    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多