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“他成了近乎神话般的人物,令人无法企及。” “原子弹之父”奥本海默的一生

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发表于 2023-8-10 11:13 | 显示全部楼层 |阅读模式
“他成了近乎神话般的人物,令人无法企及。” “原子弹之父”奥本海默的一生

伟大的实验学家伊西多·艾萨克·拉比回忆说:“他(奥本海默)成了近乎神话般的人物,尤其对那些实验学家来说,他能在他们的领域内展示丰富的才华,同时,又能在深奥理论的天空中翱翔,令人无法企及。”

作者:[美]路易莎·吉尔德(Louisa Gilder)

译者:李树锋 阮冬


玻姆说:“我爱奥本海默。”在这一点上,很多人和他一样。

每个春季学期(在伯克利的学期结束之后),奥本海默在加州理工学院教学,他犹如一只长腿鹳猛地冲下加利福尼亚海岸的峭壁。在 1941 年的一个学期,他发现加州理工学院愤世嫉俗而又死气沉沉,便带玻姆一起返回了伯克利。

罗伯特·奥本海默在一所俯瞰哈德逊河的 11 层公寓内长大,他幼年的大部分时光与母亲一起度过。父亲朱利叶斯爱好社交,喜欢凡·高与野兽派的画作,而奥本海默也自幼受此熏陶。母亲埃勒端庄淑雅,曾在欧洲学习艺术。为了掩饰自己的假肢,她总是带着一只手套。

科学走进罗伯特·奥本海默的生活是从他收集矿石开始的,这得益于他那住在德国的贫穷却自学成材的祖父。当时罗伯特 12 岁,他正在为纽约矿物学俱乐部研读论文。但在结束高中学业后,罗伯特在前往参观波西米亚矿场的途中染上了痢疾。父母让他最喜欢的老师陪他一起去了新墨西哥疗养。在那里,他喜欢上了骑马,还有那里松涛般的高原,以及广阔的空间。从哈佛大学毕业后,他四处追寻量子理论的中心。

他去了卢瑟福的剑桥——在那里,他由于在实验和社交方面的失败而差点自杀;他去了玻恩的哥廷根——在那里,他的张扬、聪慧以及学生们后来所说的“蓝色的怒目”让敏锐的玻恩都相形见绌。还有两个地方让他感觉像回到了家一样:埃伦费斯特的莱顿——在那里,他与狄拉克结为好友,被称为“奥波芝诶”(后来美语化为“奥比”);最好的地方是泡利的苏黎世——在那里,他什么都不用做,泡利能轻松地处理一切。

1929 年股市大崩盘前的一个月,奥本海默来到伯克利的加州大学,成为一名 25 岁的教授。20 世纪三四十年代最伟大的理论家之一汉斯·贝特回忆说:“除了华丽的文采,他还在一定程度上把以前美国人不知道的物理学领域内的诡辩思想带进了他的授课中。他深入理解量子物理的所有奥妙,并指出,量子力学中最重要的问题仍未解决。” 而且他学识渊博。他的朋友、伟大的实验学家伊西多·艾萨克·拉比回忆说:“他成了近乎神话般的人物,尤其对那些实验学家来说,他能在他们的领域内展示丰富的才华,同时,又能在深奥理论的天空中翱翔,令人无法企及。”

奥本海默后来回忆:“最初,我并没打算要成就一所学校。开始时,我真的只想做一名我所喜爱的理论(量子论)的传播者,并继续深入学习。这门学科已经发展得相当丰富了,但还没有被很好地理解。”他对自己曾宣称“无法指望”的那些学生的影响是非常显著的。

奥本海默的学生们观察他、学习他,就连走路和说话的样子也尽可能地和他一样,甚至连他思考时发出的“尼呣尼呣尼呣”的声音也跟着模仿。他带学生们去餐馆,去听音乐会,用希腊语给他们讲柏拉图,他教他们吃他家的爆辣红辣椒,品尝上等的葡萄酒,教他们如何为别人点烟。拉比声称,自己能在人群拥挤的场所里认出奥本海默的学生。

1934 年,奥本海默在一封写给弟弟的信中(信中带去了“所有加利福尼亚人和许多物理学家的”问候)写道:“我认为……物理学以及它带来的明显的生活进步,已经深入你的灵魂。”这也是奥本海默给予他学生的。不知有意还是无意,他沿着卢瑟福在剑桥的卡文迪许实验室和玻尔的哥本哈根研究所的思路,在伯克利加州大学建立了理论研究部——一种前沿物理机构与个人崇拜的结合物。当有人对泡利说,20 世纪 30 年代没有出色的美国物理学家时,他回答道:“哦?难道,你没听说过奥比和他那些尼呣尼呣尼呣的学生吗?”

戴维·波姆只在一段很短的时间内做过奥本海默的学生,期间,奥本海默传授了他两个理论。一个理论是奥本海默的全部精神生活,而另一个理论则几乎将他的生命夺走。

第一个理论是由玻尔和他的弟子们提出的量子论。玻姆在 1941 年离开了加州理工学院,这位“虔诚的经典主义者”强烈地质疑量子理论。他和他的朋友——伯克利的校友乔·温伯格总是争论到深夜。温伯格坚持量子论,玻姆称温伯格过分注重数学,其实是“神秘的毕达哥拉斯主义”。玻姆说:“当物理试图解释事物并给出某些物理图像时,它已经从早期的形式发生了变化。如今,其本质被认为是数学,感觉真理就在公式之中。”玻姆最喜欢的类推法让他感到,自己永远不能和这样的理论共存。

但是,奥本海默是如此令人着迷。玻姆慢慢接受而后又拒绝量子理论的过程,是他生命中一次具有决定性的斗争,这次衍变将影响物理学的历史,又在不经意间为约翰·贝尔打下了基础。

1936 年,天真、倦于世俗的玻姆变得有点消沉。很快,他吸收了第二个理论——由尚未接触政治的奥本海默开始传授给学生的理论。1942 年 11 月,玻姆来到伯克利一年后,在他的物理系新朋友们的鼓励下,加入了共产党。可是,玻姆觉得会议枯燥乏味,几个月后,就渐渐懈怠了。他只对一些新颖的观念兴趣十足。奥本海默承认自己曾经是一位“同路人”(这是对共产主义支持者的委婉称呼),但人们听见他做报告时曾得意扬扬地说:“我想说,在1939 年之后,我就不怎么走这条路了。”1939 年是《苏德互不侵犯条约》签订的一年。假使这样的话,对他那些虔诚的学生来说,这种改变并不明显。

接着,奥本海默消失了,他在为美国政府做机密的事——“曼哈顿计划”。而他的学生们被留在了战时的伯克利。毕业的学生也开始失踪,仿佛他们已经死去,与先祖同眠在了天国。相反,有些人此时却是相当快乐:他们正在与世隔绝的新墨西哥红土高原上,在奥本海默的麾下做一些秘密而重大的事。那些留在伯克利的学生只知道,那是一项由奥比负责的机密的工作。尽管玻姆后来声称:“我们知道那些人正在研究铀,所以,我们能猜到那可能是一个炸弹。”但是,玻姆的大部分朋友都没被叫去。

1943 年 3 月,当奥本海默要求把玻姆调来洛斯阿拉莫斯的时候,负责曼哈顿计划的莱斯利·格罗夫斯将军告诉他,不能让玻姆来。奥本海默回忆道,对这种信息,“有一些二次字母代码”。官方给的理由是站不住脚的借口,他们说玻姆在纳粹德国有亲戚。但其中还有很多奥本海默和他的学生们都不知道的原因。

伯克利加州大学理论与实验物理系的领导者奥本海默和欧内斯特·奥兰多·劳伦斯,在 1942 年初参加了早期的原子弹计划。与此同时,美国军方在校园内进行了一次安全调查。一年后,当奥本海默要求把玻姆调来洛斯阿拉莫斯的时候,军方眼线获知,此时有个身份不明的人(“X 科学家”)在奥本海默的房子里拜访了当地的共产党领袖史蒂夫·尼尔森,这个人也是奥本海默妻子凯蒂的朋友。奥本海默告诉了尼尔森一个公式,显然收了钱。

在旧金山美丽的普西迪军事基地,负责领导反间谍活动的鲍里斯·帕什上校回忆说:“我们几乎没有任何情报,唯一可以确定的是那个人叫‘乔’,并且,他有个姐妹住在纽约。”他们开始详细审查伯克利放射实验室,活跃的乔瓦尼·罗西·洛马尼茨由于有一位来自俄克拉荷马州、众人皆知的工会会员叔叔,成为他们怀疑是“X 科学家”的首要对象。

反间谍活动人员很快注意到,洛马尼茨大多数时间都是和玻姆、乔·温伯格还有马克斯·弗里德曼在一起。玻姆和他的朋友们很快就被四处跟踪,上课时也一样。1943 年 6 月,反间谍组织报告的调查结果显示,“X 科学家”应该是伯克利放射实验室的乔·温伯格。到了7 月,不顾欧内斯特·劳伦斯的愤怒抗议,罗西·洛马尼茨被征兵去了新兵训练营,从此远离了铀分离的研究。

那年 9 月,奥本海默偶然向洛斯阿拉莫斯的安保人员提到,“已经知道在物理学家中”——在伯克利的某些人,正由于间谍问题被调查。一周以后,他得知自己被传唤去华盛顿。接待他的就是领导伯克利校园调查的约翰·兰斯代尔上校。尽管他那看上去令人愉快而又精神饱满的脸使他更像一个孩子的父亲,而不是美国军方的鹰犬,但他当下的身份是整个原子弹计划的安全主管。兰斯代尔马上发现,奥本海默并没有泄露谁在被“调查”而谁又是调查者的动机。奥本海默的理由是:“我把它看作一个唬人的卑劣小伎俩,我敢肯定(他没做错任何事情)。”

兰斯代尔在一次冗长而又毫无结果的审问会议中说:“到现在,我们知道消息每天从这个地方泄露出去……我们该怎么办?难道我们袖手旁观,然后说:‘哦,上帝,让这家伙停止活动吧……’”

奥本海默皱着眉点了点头,他对思考这个问题很感兴趣,于是说:“出于我的个人倾向,我真的很难说什么。”然后,他用那双出了名的蓝眼睛瞥了兰斯代尔一眼,似乎是说:“当然,你明白的,老弟。”

兰斯代尔说:“好吧,你觉得还有其他对我们有帮助的事要告诉我们的吗?”

奥本海默说:“让我在屋子里四处走一走,想一想。”

他站起来开始踱步,然后,他突然说道:“我能告诉你,我深深地怀疑是否——嗯,我对玻姆不太了解,但我非常怀疑,温伯格是否会牵扯到我们刚谈论的情况。”他继续说了一些有关自己一名年长的德国学生伯纳德·彼得斯的事情。对此,暗处的录音机没有记录下来。奥本海默第一次见到彼得斯的时候,他正在旧金山的“渔人码头”做码头装卸工。奥本海默把他带到了物理系。奥本海默后来描述说,就是在这段时间内,由于“彼得斯谈论问题的方式”,他开始认为,彼得斯就是“秘密战争计划的危险人物”。除了这些见解,会谈继续艰难地进行,但没有什么结果。

奥本海默说:“上校,我希望能按照你的想法去做,不可否认,我愿意提供给你那些信息。我真希望我能做到。”
“好吧,就我个人而言,我想说,我很喜欢你。”兰斯代尔腼腆地张嘴笑了笑,“我希望你不要这么正式地叫我上校,因为我做上校还没多长时间,有点不习惯。”

“我想我记得最初你是一名上尉。”奥本海默抬起头,把烟斗塞进张开了一半的嘴里。

“我当陆军中尉时间并不长,”兰斯代尔说,“我希望能离开部队,回去从事法律工作。在那里,我不会有这些麻烦。”
出于礼貌,奥本海默同情地点了点头:“你拥有一份很有意义的工作。”

50 多年以后,关于奥本海默到底为苏联做了多少事的争论依然很激烈,也更加扑朔迷离。2002 年,杰罗尔德和莱昂娜·谢克特夫妇合作出版了一本书,名叫《苏联的情报工作如何改变了美国历史》(How Soviet Intelligence Operations Changed American History)。这本书在物理学家中引发了丑闻,立即受到很多人的谴责。对于这一点,这本书的作者觉得他们的书其实是被“保持缄默的密约”所害。举个例子,《纽约时报》也许太过敏感,于是在对这本书的评论中提到了“错误”一词。两位作者关于奥本海默的信息来自一个名叫苏多柏拉托夫的前克格勃特工,此 人被证实,在其他供词中曾经讲过假话。

然而,在所有混乱且相互矛盾的说法中,谢克特夫妇在附录中附上了一篇某位特工呈给克格勃首脑的报告(内容很可能被夸大了),上面的日期是 1944 年 10 月 4 日,报告中提到:“1942 年,美国有关铀的科研带头人之一罗伯特·奥本海默教授,那时是‘布劳德同志组织’中的一名秘密成员。他告知我们这项工作开始启动……为我们的几个测试源的研究过程提供了合作。”

1944 年 1 月,奥本海默坐在开往圣达菲的火车上,和他同一车厢的是来自洛斯阿拉莫斯的保卫人员皮尔·德·西尔瓦少校。后者有意识地敦促奥本海默谈谈他以前的学生,谈谈玻姆及其朋友们中的某些人,以及奥本海默认为的“真正危险”的人。德·西尔瓦报告说:

他指认戴维·约瑟夫·玻姆和伯纳德·彼得斯就是那样的人。奥本海默说明,不知为什么,他终究不相信以玻姆的性情和个性会是一个危险人物,并且,他暗示玻姆的危险性在于他有受其他人影响的可能性。另一方面,他把彼得斯描述为一个“疯狂的人”和一个行为不可捉摸的人。奥本海默把彼得斯描述为“完全的赤色分子”,并说“在他的背景中满是事件”(他在德国参与了与纳粹的巷战,然后逃离了达豪),这表明,他的性情就是直接采取行动。

1944 年 3 月,奥本海默回到伯克利进行访问,玻姆来看望他。可以想见,玻姆和乔·温伯格正处于艰难时期。在奥本海默不在的时候,二人一直为大家讲授奥比的著名课程。玻姆想知道事情是否有所改观,是否有被调入 Y 计划(曼哈顿计划)的可能,因为在当前的处境下,他有“一种奇怪的不安全感”。玻姆虔诚地站在奥本海默面前,无意间在措辞上露出了反讽的意味,但这也是玻姆的个性。

奥本海默说,他会让玻姆知道的。后来,他问德·西尔瓦少校(就是两个月前声称奥本海默将玻姆向他描述为“真正危险”的人),是否对玻姆去洛斯阿拉莫斯有异议。

德·西尔瓦写道:“下面的签名给出了肯定回答。”并适时地报告了这个事件。

尽管如此,玻姆还是在某种程度上参与了战争工作。军方想了解等离子体——恒星、北极光、闪电、圣艾尔摩之火甚至是比萨店霓虹灯招牌发出的光的组成物质。等离子体是继固态、液态和气态之后的第四种物质形态,这与古希腊由水、火、土、气构成物质的宇宙学说相类似。当高温气体中的大部分原子被离解成相互间自由流动的正离子和电子时,高温气体就变成了等离子体。玻姆发现金属中的电子(它们在原子核间流动,属于整个金属,但不属于任何部分)也构成了等离子体。

玻姆被等离子体中电子的集体行为深深吸引。等离子体长期以来带有一定的寓意:对玻姆来说,它们象征着完美的马克思主义形态。他成了美国等离子体理论家中的权威,在诸如“等离子体振荡”和如今依然被称为“玻姆扩散”的理论等神秘课题方面,他是专家。

战后,在奥本海默推荐下,玻姆在普林斯顿成了一名教授,在远处有一片小树林和一片开阔牧场的高等研究院工作。当时,奥本海默的重大秘密已经在广岛和长崎的上空炸开。玻姆对奥本海默的其他秘密仍一无所知,而这些正当或不正当的秘密,使得他们两个人,还有他们的朋友们,那么与众不同。

玻姆向系里要求,能否向一个研究生班讲授他的“老冤家”——量子力学。在备课过程中,他重新找出了由他的朋友伯纳德·彼得斯在几年前记下的奥本海默的课堂笔记。伯纳德·彼得斯,这个逃离集中营的幸存者和码头的装卸工,当年是受了奥本海默的感召,才进入伯克利“象牙塔”的。   



《纠缠:量子力学趣史》,[美]路易莎·吉尔德(Louisa Gilder)著,李树锋 阮冬译。

这是一部属于量子力学的“小说”,物理学巨匠们是故事的主角。

作者拥有出色的“讲故事”能力:对话、情节、场景融入真实的历史故事,让量子力学的百年历史像电影般引人入胜。透过信件、回忆录、论文和对在世人物的独家专访,作者勾勒出一个个非凡人物的身影,展现他们的天才与野心,脆弱与卑微,欢喜与烦恼。

这也是一段波澜壮阔的人类思想史,重现了近一百年来人类最伟大的科学和哲学思想的诞生与演化。

路易莎·吉尔德 好玩的数学 2023-08-09 18:53 发表于江西

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