本文來自微信公眾號：返樸 （ID：fanpu2019），作者：王善欽

“原子彈之父”奧本海默是一個富有爭議的名人。電影《奧本海默》使已經(jīng)病逝 56 年的他重新成為世界輿論的熱點(diǎn)之一。由于他復(fù)雜的經(jīng)歷與性格，大多數(shù)人反而忽略了他在物理學(xué)領(lǐng)域的重要貢獻(xiàn)。本文介紹奧本海默的幾個具有代表性的重要成果，以讓人們更深入了解他對物理學(xué)與天文學(xué)的貢獻(xiàn)。

撰文|王善欽

J?羅伯特?奧本海默 （J. Robert Oppenheimer，1904-1967）是一個富有爭議的名人。他因為領(lǐng)導(dǎo)一群科學(xué)家與工程師制造出世界上第一顆原子彈并使其成功爆炸（“曼哈頓工程”）而被公認(rèn)為“原子彈之父”，獲得了巨大的聲望；他又因為自己在二戰(zhàn)結(jié)束后反對美國制造氫彈而受到軍方與政府的打壓，并因為此前與左翼人士的密切關(guān)系而被審查，成為一個悲情人物。

他與眾多科學(xué)界同行有密切交往與合作，但又因為插足至少兩位合作者的婚姻而受到道德層面的指責(zé)。有些人認(rèn)為他是天才，有些人認(rèn)為他裝腔作勢，有些人認(rèn)為他是喜愛勾搭女人的花花公子。

奧本海默復(fù)雜的性格與經(jīng)歷使大部分人忽略了他物理學(xué)家的身份，也因此忽略了他在物理學(xué)與天文學(xué)上的重要貢獻(xiàn)。本文介紹奧本海默的幾個具有代表性的重要成果，以讓人們更深入了解他對物理學(xué)與天文學(xué)的貢獻(xiàn)。

早期的學(xué)習(xí)經(jīng)歷

1904 年 4 月 22 日，奧本海默出生于紐約市一個猶太家庭。他的母親艾拉?奧本海默（Ella Oppenheimer，1869-1931）是一名畫家；他的父親是富裕的紡織品進(jìn)口商朱利葉斯?塞利格曼?奧本海默（Julius Seligmann Oppenheimer，1871-1937）。

1921 年，奧本海默中學(xué)畢業(yè)，但因為感染了結(jié)腸炎而病休一年。1922 年，奧本海默進(jìn)入哈佛大學(xué)，主修化學(xué)。1925 年，他以優(yōu)異成績畢業(yè)于哈佛大學(xué)，獲得學(xué)士學(xué)位。

奧本海默的天資可能部分來自遺傳。他父親雖然沒有上過大學(xué)，但能力很強(qiáng)。他的弟弟弗蘭克?奧本海默（Frank Oppenheimer，1912-1985）后來也成為一名物理學(xué)家，研究核物理，在曼哈頓工程中參與鈾濃縮方面的工作。

1924 年，奧本海默被劍橋大學(xué)錄取。原本他想跟隨著名的實驗物理學(xué)大師盧瑟福（Ernest Rutherford，1871-1937），但他的大學(xué)導(dǎo)師已經(jīng)在推薦信中說他理論強(qiáng)，實驗弱，盧瑟?？戳诉@個“逆向推薦信”，自然對他不感興趣。不過，他依然在哈佛大學(xué)畢業(yè)后，前往劍橋大學(xué)。

可能經(jīng)過一番討價還價，盧瑟福當(dāng)年的導(dǎo)師湯姆遜（Joseph John Thomson，1856-1940）要了他，條件是奧本海默要完成一門基礎(chǔ)實驗課。這個要求差點(diǎn)把奧本海默送走。因為實驗技能太差以及思鄉(xiāng)，他飽受折磨，與這門課的導(dǎo)師布萊克特（Patrick Blackett，1897-1974）的關(guān)系也急劇惡化。

有一次，奧本海默將注射了毒液的蘋果放在布萊克特的桌子上，試圖毒死后者。幸好布萊克特沒吃。

電影《奧本海默》中，反悔的奧本海默奔進(jìn)實驗室，恰好看到正訪問實驗室的玻爾（Niels Bohr，1885-1962）拿起毒蘋果要吃，奧本海默一把奪下，扔進(jìn)了垃圾桶，說蘋果被蟲蛀了。這個情節(jié)應(yīng)該是虛構(gòu)，因為這么巧的情節(jié)大概也只有影視和小說中才會有。

事實上，奧本海默因為毒殺導(dǎo)師未遂而差點(diǎn)坐牢。奧本海默的父母請求劍橋大學(xué)不要提出刑事指控或?qū)⑺?qū)逐出境。奧本海默最后被判了緩刑，且必須定期與倫敦的精神科醫(yī)生會面，接受心理治療。如果他真的奪過毒蘋果并把它扔了，這事就無人知曉，他也不會差點(diǎn)坐牢。

躲過一劫的布萊克特因為實驗物理方面的成就而獲得 1948 年的諾貝爾物理學(xué)獎。

分子連續(xù)譜、分子動力學(xué)與化學(xué)鍵

1926 年，在劍橋大學(xué)實驗室受了一年罪的奧本海默前往當(dāng)時世界物理學(xué)中心之一的哥廷根大學(xué)，師從量子力學(xué)大師玻恩（Max Born，1882-1970）。此前一年，海森堡（Werner Heisenberg，1901-1976）建立了量子力學(xué)的矩陣形式，量子力學(xué)誕生了；玻恩與約爾當(dāng)（Pascual Jordan，1902 -1980）與海森堡很快在同一年完善了這個劃時代的工作。

在哥廷根大學(xué)，奧本海默過得很愉快。1926 年，奧本海默完成關(guān)于分子連續(xù)譜的量子理論。他得到計算電子躍遷概率的一種方法，并用此計算了氫和 X 射線的光電效應(yīng)，獲得了 K 邊緣的吸收系數(shù)。他的計算與對太陽的 X 射線吸收的觀測吻合，但與實驗室中氦的 X 射線吸收的觀測不符合。多年后，人們證實太陽主要由氫組成，他的計算是正確的。

1927 年 3 月，23 歲的奧本海默通過博士論文答辯，獲得博士學(xué)位。此時距離他大學(xué)畢業(yè)不到 2 年，距離他開始讀博僅 1 年。

答辯委員會主席是弗蘭克（James Franck，1882-1964），他因為與赫茲（Gustav Hertz，1887-1975）進(jìn)行了弗蘭克-赫茲實驗而聞名，這個實驗證明了玻爾提出的氫原子的能級理論。二人因此獲得 1925 年的諾貝爾物理學(xué)獎。這里的赫茲是驗證了電磁波理論的赫茲（Heinrich Hertz，1857-1894）的弟弟的兒子。

答辯結(jié)束后，弗蘭克說：“我很高興，答辯結(jié)束了。是他在提問我?！保ㄕＧ闆r下，答辯委員向?qū)W生提問，考察學(xué)生的真實能力。）

1927 年，奧本海默與玻恩合作發(fā)表了一篇研究分子動力學(xué)的重要論文。（這篇論文于那一年 8 月被雜志收到，因此是在他博士畢業(yè)之后投的稿。但奧本海默應(yīng)該在博士畢業(yè)之前就已與玻恩合作這項研究。）這篇論文將分子中原子核的運(yùn)動與電子的運(yùn)動分開，忽略核的運(yùn)動，從而可以用量子力學(xué)方法計算分子的動力學(xué)性質(zhì)。這個近似方法被稱為“玻恩-奧本海默近似”（Born–Oppenheimer approximation），這是量子化學(xué)與分子物理學(xué)的重要基礎(chǔ)之一。

電影《奧本海默》中，奧本海默與海森堡初次相遇時，后者夸獎前者在分子方面的工作，指的就是玻恩-奧本海默近似。海森堡雖然只比奧本海默大 3 歲，但卻因為此前創(chuàng)立量子力學(xué)而成為當(dāng)時物理學(xué)領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物之一。相比之下，當(dāng)時的奧本海默的資歷還淺。海森堡以學(xué)術(shù)長輩的口氣夸獎奧本海默，是很合理的設(shè)定。

在歐洲期間，奧本海默發(fā)表了十幾篇論文。憑借這些高質(zhì)量論文，他很輕松地在 1927 年 9 月獲得加州理工學(xué)院 （California Institute of Technology，Caltech）提供的美國國家研究委員會獎金（United States National Research Council Fellowship）。

在 Caltech 期間，奧本海默與萊納斯?鮑林（Linus Pauling，1901-1994）建立了親密的友誼。他們合作研究化學(xué)鍵的本質(zhì)，奧本海默進(jìn)行數(shù)學(xué)計算，鮑林解釋結(jié)果。不過，二人的友誼很快結(jié)束，因為奧本海默與鮑林的妻子約會。鮑林于 1954 年獲得諾貝爾化學(xué)獎，并于 1962 年獲得和平獎，成為雙料諾獎得主之一。

1928 年秋，奧本海默訪問荷蘭萊頓大學(xué)（University of Leiden），并用自己剛學(xué)不久的荷蘭語作報告。在此期間，他獲得 Opje 的綽號，后來他的學(xué)生將其翻譯為英語 Oppie。電影《奧本海默》中，朋友稱呼的“Oppie”與學(xué)生集體高呼的“Oppie，Oppie，Oppie……”即來源于此。

正電子理論

再次回國后，奧本海默被加州大學(xué)伯克利分校（University of California, Berkeley，UCB）物理系聘為副教授，并應(yīng) Caltech 的邀請任兼職。

1928 年，狄拉克（Paul Dirac，1902-1984）將量子力學(xué)與相對論結(jié)合，建立起相對論性量子力學(xué)。狄拉克發(fā)現(xiàn)這個方程除了會導(dǎo)致一個描述電子的正能解之外，還會導(dǎo)致一個負(fù)能解，他認(rèn)為負(fù)能解代表質(zhì)子。

1930 年，奧本海默發(fā)表論文《關(guān)于場與物質(zhì)相互作用理論的注記》（Note on the theory of the interaction of field and matter），對狄拉克的看法提出了異議。他認(rèn)為：負(fù)能解對應(yīng)的粒子的質(zhì)量應(yīng)與電子相等，而質(zhì)子的質(zhì)量比電子大得多，因此負(fù)能解不可能是質(zhì)子；如果負(fù)能解是質(zhì)子，那么氫原子將迅速自毀。著名的數(shù)學(xué)物理學(xué)家外爾（Hermann Weyl, 1885-1955）于 1931 年也提出負(fù)能解對應(yīng)的粒子的質(zhì)量應(yīng)與電子的質(zhì)量相等。

在奧本海默與外爾的推動下，狄拉克于 1931 年提出：負(fù)能解代表一種未被發(fā)現(xiàn)的粒子，它們的質(zhì)量與電子質(zhì)量相等，電荷與電子電荷相反，即帶正電。這就是正電子。實際上，奧本海默 1930 年的論文本質(zhì)上已預(yù)言了正電子的存在。

1936 年，安德森（Carl David Anderson，1905-1991）在宇宙線中發(fā)現(xiàn)了正電子，這是人類首次發(fā)現(xiàn)反粒子。安德森因此獲得 1936 年的諾貝爾物理學(xué)獎。

蘭姆移位與量子電動力學(xué)

根據(jù)狄拉克方程，氫原子的 ²S_1/2and²P_1/2 這兩個能級具有相同的能量（“簡并”）。1931 年，奧本海默與學(xué)生霍爾（Harvey Hall）發(fā)表論文《光電效應(yīng)的相對論理論》（Relativistic Theory of the Photoelectric Effect），指出這兩個能級實際上的能量不相同。霍爾于 1931 年獲得博士學(xué)位，是奧本海默名下第一個畢業(yè)的博士研究生。

1947 年，奧本海默的另一位博士生蘭姆（Willis Lamb，1913-2008，1938 年在奧本海默的指導(dǎo)下獲得博士學(xué)位）與雷瑟福（Robert Retherford，1912–1981，蘭姆的博士生，不是前文提到的盧瑟福）利用微波技術(shù)，通過實驗測出了這兩個能級的能量差，這個差值因此被稱為“蘭姆移位”（Lamb shift）。蘭姆因測出蘭姆移位而獲得 1955 年的諾貝爾物理學(xué)獎。

在蘭姆移位被發(fā)現(xiàn)的同一年，貝特（Hans Bethe，1906-2005）首次解釋了蘭姆移位的產(chǎn)生機(jī)制，為量子電動力學(xué)（QED）的發(fā)展打下了基礎(chǔ)。貝特在核物理上功底很深；他在恒星內(nèi)部的核反應(yīng)方面進(jìn)行了先驅(qū)性的研究，成為核天體物理領(lǐng)域的權(quán)威，并因此獲得 1967 年的諾貝爾物理學(xué)獎。

貝特在二戰(zhàn)期間也加入曼哈頓工程，擔(dān)任理論組組長。他在計算原子彈的“臨界質(zhì)量”與設(shè)計“內(nèi)爆法”（implosion method）方面起到?jīng)Q定性作用。電影《奧本海默》中，貝特的戲份很重。電影中經(jīng)常出現(xiàn)的圍在核心外的那些碎塊就是內(nèi)爆法所需要的。（這些碎塊爆炸后，產(chǎn)生極度均勻的朝向中心的壓力，強(qiáng)烈的擠壓使放射性物質(zhì)核心的臨界質(zhì)量降低到核心的質(zhì)量以下，從而可以啟動鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，成功爆炸。）

后來成為 QED 集大成者之一的施溫格（Julian Schwinger，1918-1994）與奧本海默也有交集。他在 21 歲那年獲得博士學(xué)位后，于 1939 年到 1941 年在 UCB 做奧本海默的博士后，并因為在 QED 領(lǐng)域的貢獻(xiàn)獲得 1965 年的諾貝爾物理學(xué)獎。他在 UCB 工作期間，可能受到奧本海默的一定影響。

據(jù)說奧本海默最喜歡在自己的博士后或博士生給自己當(dāng)助教時坐在下面提各種問題考別人。施溫格兼任其助教時，奧本海默依然如此；不過，施溫格用自己的迅速而完美的回答很快就幫奧本海默戒了這個習(xí)慣（施溫格離開后，奧本海默有沒有恢復(fù)這個習(xí)慣就不得而知了）。

施溫格是拉比（Isidor Rabi，1898-1988）的得意門生，拉比是奧本海默的好友，在電影《奧本海默》中的戲份也很重。

奧本海默-菲利普斯過程

在 UCB 期間，奧本海默與實驗物理學(xué)大師勞倫斯（Ernest Lawrence，1901-1958）關(guān)系密切。勞倫斯在電影《奧本海默》中的戲份也很重。

勞倫斯發(fā)明了世界上第一個回旋加速器，并在 UCB 建立起輻射實驗室。這個實驗室后來成為勞倫斯伯克利國家實驗室（Lawrence Berkeley National Laboratory，LBNL）。奧本海默為勞倫斯團(tuán)隊獲得的實驗數(shù)據(jù)提供理論解釋。

1935 年，麥克米蘭（Edwin McMillan，1907-1991）、勞倫斯和桑頓（Robert Thornton）使用回旋加速器加速氘核束，并讓其轟擊靶原子核。氘核由一個質(zhì)子與一個中子構(gòu)成。氘核轟擊靶原子核時，其中的質(zhì)子因受到靶原子核中質(zhì)子的排斥力而相對遠(yuǎn)離，使中子指向靶。當(dāng)氘核速度很高時，其中的中子會與較重的靶原子核發(fā)生聚變，剩余的質(zhì)子逃逸。

麥克米蘭等人發(fā)現(xiàn)：氘核能量較低時或靶原子核較輕時，結(jié)果與伽莫夫（George Gamow，1904-1968）的理論非常吻合；氘核能量較高時或靶原子核較重時，核相互作用的能力低于伽莫夫理論的預(yù)測。（麥克米蘭后來也參與了曼哈頓工程，并因他在核物理與化學(xué)中的重要貢獻(xiàn)而獲得 1951 年的諾貝爾化學(xué)獎。他本科時的導(dǎo)師是鮑林。）

1935 年，奧本海默和他的首批博士生之一菲利普斯（Melba Phillips，1907-2004，1933 年獲得博士學(xué)位）發(fā)表論文《氘核嬗變函數(shù)的注記》（Note on the transmutation function for deuterons），提出一個理論來解釋這個結(jié)果。這個理論采用采用絕熱近似，即假設(shè)碰撞過程中整個系統(tǒng)的熱量沒有損失。這個理論后來被稱為“奧本海默-菲利普斯過程”（Oppenheimer-Phillips process），它是早期核物理中的一個重要成果，今天仍在被使用。

中子星的極限質(zhì)量

1936 年，32 歲的奧本海默成為正教授。大約在這個時候，他對天體物理學(xué)產(chǎn)生了興趣。

1938，奧本海默與他的博士后瑟爾伯（Robert Serber，1909-1997）發(fā)表《關(guān)于恒星中子核的穩(wěn)定性》（On the Stability of Stellar Neutron Cores），研究了穩(wěn)定的中子核心的質(zhì)量上限。

1939 年，奧本海默與學(xué)生沃爾科夫（George Volkoff，1914-2000）發(fā)表《關(guān)于大質(zhì)量中子核》（On Massive Neutron Cores），該論文進(jìn)一步證明中子星的質(zhì)量存在一個極限；超過這個極限，中子星將無法保持穩(wěn)定，而是會在引力的作用下不受阻礙地收縮。

由于這個工作以托爾曼（Richard Tolman，1881-1948）1934 年與 1939 年的工作為基礎(chǔ)，這個極限被稱為“托爾曼-奧本海默-沃爾科夫極限”（Tolman–Oppenheimer–Volkoff limit），簡稱 TOV 極限（TOV limit）。

奧本海默與沃爾科夫的論文只考慮了中子之間的簡并壓，因此得到的 TOV 極限只有 0.7 個太陽質(zhì)量。然而，熱壓與中子之間的強(qiáng)作用力被忽略了。后來的研究考慮了這些因素，得到的 TOV 極限在 1.5 到 3 個太陽之間。

極端致密物質(zhì)的物態(tài)方程非常復(fù)雜，因此 TOV 極限的精確值一直無法被確定；現(xiàn)在人們可以肯定這個值可以超過 2 個太陽，因為觀測上已經(jīng)確認(rèn)了這么重的中子星。對雙中子星并合事件 GW170817 的研究則表明中子星的 TOV 極限可以超過 2.17 個太陽。

雖然奧本海默與托爾曼是好友，且其工作受到托爾曼的工作的影響，但他還是在后來插足了托爾曼的婚姻。他與托爾曼的妻子露絲?托爾曼（Ruth Tolman，1893-1957）于 1928 年認(rèn)識（1924 年，露絲與托爾曼結(jié)婚），二人先是成為朋友，然后在二戰(zhàn)結(jié)束后成為情人。托爾曼是鮑林博士期間的兩位導(dǎo)師之一。他居然先后插足師徒倆的婚姻，也是絕了。

這個感情并未持續(xù)很久，因為奧本海默很快就離開 Caltech，于 1947 年開始擔(dān)任普林斯頓高等研究所（Institute for Advanced Study，IAS）的所長。1948 年，托爾曼因為心臟病而病逝，奧本海默與露絲繼續(xù)保持?jǐn)鄶嗬m(xù)續(xù)的交往。電影《奧本海默》中，奧本海默反駁“托爾曼死于心碎（傷心）”的傳言，即與此相關(guān)。

黑洞：大質(zhì)量天體的持續(xù)收縮

1915 年底，愛因斯坦建立廣義相對論。不久后，史瓦西（Karl Schwarzschild，1873-1916）得到球?qū)ΨQ靜止天體附近的時空的度規(guī)（無窮小距離的平方）的表達(dá)式，即“史瓦西度規(guī)”。

史瓦西度規(guī)的表達(dá)式在兩個地方成為無窮大，一處為半徑為零處，另一處為半徑等于 2GM / c² 處。后者被稱為“史瓦西半徑”、“引力半徑”或球?qū)ΨQ靜止不帶電天體的“事件視界”。此處的無窮大可以通過采用其他坐標(biāo)來消除。不過，半徑為零處的無窮大無法被消除，如果物質(zhì)濃縮到這個點(diǎn)上，其密度就是無窮大，這就是“奇點(diǎn)”。（用后來被發(fā)展出來的時空幾何學(xué)的語言描述就是：測地線在奇點(diǎn)處斷裂。）

1939 年，愛因斯坦（Albert Einstein，1879-1955）發(fā)表論文《關(guān)于大質(zhì)量球?qū)ΨQ靜止系統(tǒng)》（On a Stationary System with Spherical Symmetry Consisting of Many Gravitating Masses），用廣義相對論證明黑洞不會產(chǎn)生。

同年，奧本海默與其博士研究生斯奈德（Hartland Snyder，1913-1962）以奧本海默與沃爾科夫不久前的論文為基礎(chǔ)，用廣義相對論研究了質(zhì)量超過 TOV 極限的恒星的收縮，與 9 月 1 日發(fā)表了論文《論持續(xù)引力收縮》（On Continuing Gravitational Contraction）。

奧本海默和斯奈德在這篇論文中證明：質(zhì)量足夠大的恒星耗盡核燃料后，將在自身引力作用下持續(xù)收縮，并縮進(jìn)史瓦西半徑以內(nèi)。

在史瓦西半徑處以及其內(nèi)，連光都無法逃脫，因此整個天體就成為一片黑。這樣的天體在后來被稱為“黑洞”。奧本海默和斯奈德的這篇論文實際上首次在廣義相對論的框架內(nèi)明確提出黑洞會形成。

奧本海默和斯奈德在這篇論文中還很具體地指出：在恒星收縮的過程中，它表面的引力強(qiáng)度也越來越大，星光受到的引力紅移也越來越顯著，遠(yuǎn)處的觀測者探測到的星光也越來越紅，逐漸成為長波輻射；遠(yuǎn)處的觀測者看到的恒星收縮到史瓦西半徑處的過程需要耗費(fèi)的時間將變?yōu)闊o窮大，因此永遠(yuǎn)看不到這個結(jié)果；不過，隨著恒星表面收縮而一起下落的觀測者（“共動觀測者”）依然會感受到時間流逝（本文作者注：前提是沒有被潮汐力撕碎或弄死），只需要 1 天左右就可以感受到自己落到史瓦西半徑處。這些結(jié)論至今都沒有過時。

奧本海默和斯奈德的這篇論文沒有提到愛因斯坦幾個月前的論文，他們很可能在當(dāng)時還沒看到愛因斯坦那篇論文，也可能覺得不宜或不必直接反駁愛因斯坦。

電影《奧本海默》展現(xiàn)了奧本海默等人為這篇論文的出版而歡慶的場面。電影借其中的人物之口說，希特勒發(fā)動戰(zhàn)爭的消息搶走了這篇論文的風(fēng)頭。實際上，即使沒有這件大事?lián)岋L(fēng)頭，這篇文章在當(dāng)時的整個學(xué)術(shù)界也無法激起浪花，因為當(dāng)時的物理學(xué)界普遍在研究與量子力學(xué)有關(guān)的課題，廣義相對論在當(dāng)時是一個冷門研究領(lǐng)域。

何況，奧本海默和斯奈德的論文得到的結(jié)論在當(dāng)時也不受研究廣義相對論的學(xué)者的認(rèn)可?？峙逻B奧本海默自己也不會為此有多高興，他此后再也沒有進(jìn)行這個領(lǐng)域的研究。

直到幾十年后，天文學(xué)家根據(jù)觀測才逐漸確定宇宙中確實存在黑洞。2017 年，一個國際團(tuán)隊將世界上多個亞毫米波望遠(yuǎn)鏡（臨時）組合為“事件視界望遠(yuǎn)鏡”（Event Horizon Telescope），拍攝了星系 M87 核心的超大質(zhì)量黑洞，得到了人類的第一張黑洞照片。

后代物理學(xué)史專家普遍認(rèn)為奧本海默一生中最重要的貢獻(xiàn)就是預(yù)言黑洞必然形成的這個工作。不過奧本海默本人卻不這么認(rèn)為，他認(rèn)為他最重要的工作是關(guān)于電子與正電子的。

世界欠他一個諾貝爾獎

奧本海默在 1946 年、1951 年和 1967 年三次獲得諾貝爾物理學(xué)獎提名，但未獲獎。

奧本海默在科學(xué)研究領(lǐng)域獲得的唯一獎項是 1963 年的“恩里科?費(fèi)米獎”（Enrico Fermi Award）。獲獎理由是他在理論物理學(xué)領(lǐng)域的貢獻(xiàn)與關(guān)鍵年份中在原子彈制造方面的貢獻(xiàn)。泰勒（Edward Teller，1908-2003）提名他作為獲獎?wù)?，以修補(bǔ)二者之間的裂痕。盡管這個獎有為奧本海默進(jìn)行一定程度平反的政治姿態(tài)在內(nèi)，但以他的科學(xué)成就與其對原子彈制造的貢獻(xiàn)，獲獎實至名歸。電影《奧本海默》中，垂垂老矣的奧本海默被掛上獎?wù)?，摯友拉比蹣跚著走過來和他握手；泰勒也過來握手，奧本海默與他握手。這是這部電影中最感人的幾個場景之一。

1968 年度諾貝爾物理學(xué)獎得主阿爾瓦雷斯（Luis Alvarez，1911-1988）認(rèn)為，如果奧本海默能夠活到黑洞被觀測證實，他有可能因為他在中子星與黑洞方面的工作而獲得諾貝爾物理學(xué)獎。

但他顯然沒有等到這一天。他嗜煙如命，因此得了喉癌，在不成功的放射性治療與化學(xué)治療之后，于 1967 年 2 月 18 日病逝，享年 62 歲（未到 63 歲生日）。

2020 年，彭羅斯（Roger Penrose，1931-）因為用嚴(yán)格的數(shù)學(xué)方法證明黑洞必然會形成而獲得諾貝爾物理學(xué)獎。而早在 1939 年，奧本海默和斯奈德就從物理上首次證明了這個觀點(diǎn)，當(dāng)時彭羅斯 8 歲。

只活到 1988 年的阿爾瓦雷斯都認(rèn)為奧本海默有資格因為預(yù)言黑洞形成而獲得諾貝爾獎?，F(xiàn)在，對比用數(shù)學(xué)方法證明黑洞會形成而獲諾獎的彭羅斯，我們更可以肯定：世界確實欠奧本海默一個諾貝爾物理學(xué)獎。

他是優(yōu)秀的物理學(xué)家嗎？

奧本海默的科研生涯并不長。從 1926 年開始發(fā)表重要論文到 1950 年停止發(fā)表論文，前后只有大約 25 年時間。

在這 25 年時間內(nèi)，他的研究還經(jīng)常中斷或被干擾：1942 年-1945 年，他因為領(lǐng)導(dǎo)曼哈頓工程而基本中斷了自己的研究；1947 年開始，他成為 IAS 的所長，并擔(dān)任美國原子能委員會（U.S. Atomic Energy Commission）的綜合咨詢委員會（General Advisory Committee）主席；1949 年與 1950 年，他參與關(guān)于氫彈的辯論。這些行政職務(wù)與辯論顯然大大壓縮了奧本海默能夠用于做研究的時間。事實上，1945 年回到 Caltech 時，他就發(fā)現(xiàn)自己已經(jīng)無法靜心做研究了，這應(yīng)該是他后來樂于從事管理有關(guān)的職務(wù)的原因。

可以說，奧本海默的最后一個重要工作是 1939 年預(yù)言黑洞必然形成的工作。因此他活躍在物理學(xué)與天體物理學(xué)領(lǐng)域的時間只有大約 14 年。即使在這 14 年間，他也因為興趣過于廣泛（拉比委婉地說 “奧本海默在科學(xué)傳統(tǒng)之外的領(lǐng)域受了過多的教育”）而未能將注意力全部用于物理學(xué)，這是非?？上У?。

回顧他傳奇的一生，他只用 1 年就讀完博士，指出狄拉克的錯誤時才 26 歲，在 35 歲時就完成了中子星極限質(zhì)量與黑洞形成的先驅(qū)性工作，奠定了他在物理學(xué)領(lǐng)域的地位。

在 UCB 期間，奧本海默憑借其出色的物理學(xué)才能與管理才能，將 UCB 的理論物理學(xué)提升到世界一流的水平（電影《奧本海默》中，聽證會上官員問他為何去歐洲學(xué)習(xí)，UCB 的物理就是一流的。奧本海默回答：是的，那是我建立的。），并培養(yǎng)了眾多博士研究生，其中一部分成為著名的物理學(xué)家。

有人認(rèn)為奧本海默沒有發(fā)現(xiàn)任何值得發(fā)現(xiàn)的東西，沒有成為優(yōu)秀的物理學(xué)家。這個評價并不公平。雖然他在物理學(xué)領(lǐng)域的成就比不上愛因斯坦、玻爾、海森堡等人，但他依然是一位優(yōu)秀甚至杰出的物理學(xué)家。正如上面所說，他在黑洞方面的工作就夠得上獲得諾貝爾物理學(xué)獎，他只是不夠長命。

不過，即使他長命百歲也等不到獲得諾貝爾獎。2020 年，彭羅斯因為黑洞獲諾獎時，如果奧本海默還活著，就是 106 歲了。至今也沒有這么長命的諾貝爾獎得主。我們只能遺憾地說，諾貝爾獎評委會有時候過于謹(jǐn)慎保守了。

盡管如此，我們也應(yīng)該明白，一個科學(xué)家的貢獻(xiàn)不能以他是否獲得諾貝爾獎為衡量依據(jù)。如果他做出了足以獲得諾貝爾獎的工作，就足以說明他的杰出，也足以被后世紀(jì)念。

因此，奧本海默對物理學(xué)與天文學(xué)的重要貢獻(xiàn)值得被后代銘記。

后記：筆者在 UCB 天文系學(xué)（mō）習(xí)（yú）期間，通過查閱施溫格的資料才得知他與奧本海默都在 UCB 物理系工作過。UCB 物理系的大樓緊鄰天文系的大樓。在得知奧本海默與施溫格都曾經(jīng)在此工作之后，再進(jìn)入 UCB 物理系大樓時，心中的敬畏感油然而生。今天寫這篇文章，算是對奧本海默的物理學(xué)與天文學(xué)成就的一個遲到的致敬。他是一個富有爭議的人物；但是，他為人類認(rèn)識微觀世界與宇宙都做出了貢獻(xiàn)，這一點(diǎn)是沒有爭議的。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的电影之外的奥本海默：他不只是原子弹之父，世界还欠他一个诺奖的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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