核子彈之父奧本海默小傳

1945年6月17日,第二次世界大戰太平洋戰場的戰鬥已進入尾聲。戰爭雙方都在為最後的拚死一搏加緊布置。針對日軍大本營作出的集中200多萬軍隊進行本土殊死防禦的決定,時任美軍駐馬里亞納群島的第21轟炸機指揮部司令官的李梅將軍,提出了把日本重鎮大部分地區變為墳場的大規模「火海轟炸」計畫。正當盟軍最高統率部審定這一攻擊行動時,7月16日晚上,美國陸軍部長史汀生收到一份暗語電報:「今早動了手術。診斷尚未完畢,但結果似乎令人滿意,並已超出預想。」史汀生明白這是什麼意思:「曼哈頓計畫」成功了!美國擁有了迄今最尖端的新式武器——核子彈。得意一笑中不覺想起了它的創造者—奧本海默。

時代潮中催生的物理學奇才

J.羅伯特·奧本海默(J.Robert Oppenheimer)是美國著名核物理 學家。1904年4月22日,奧本海默出生在美國紐約市的一個中產階級家庭。他的父親是一個紡織品進口商,早年生活在德國,是猶太人的後裔。母親聰明、賢惠,而且富有藝術修養,也是猶太人後裔。不過她出生在美國巴爾的摩的一個知名世家。父母在出身上的相似和在性格、閱歷方面的互補,使得奧本海默一家的生活舒心而浪漫。他們到曼哈頓去過冬,到長島海濱別墅去避暑,家裡到處是藝術品、音樂和書籍,幾乎處處都蕩漾著文化的氣息。奧本海默是家裡的老大,良好的家庭氛圍,為兄弟倆日後不平凡的成就(弟弟後來成為科羅拉多大學的實驗物理學教授)奠定了堅實的基礎。不過,在才華和智力的成熟方面,奧本海默似乎較胞弟更勝一籌。他在5歲的時候從外祖父那裡得到了一包礦物標本,從此開始對自然科學知識產生了濃厚的興趣,對數學知識更是十分痴迷。他常常因忙於心算而忘卻了身邊發生的一切事情。12歲那年,他就在紐約礦物俱樂部發表了論文,文中展現的見識甚至超過了許多成年人。另外,他還熱衷於學習語言。在9歲時,他就可以用拉丁語、希臘語與他的表姐對問對答了。

奧本海默從小就懷有大志,想成為一名化學家,並且努力使自己的理想變成現實。然而,1922年當他如願以償地進入世界著名的哈佛大學攻讀化學學士學位時,物理學以探索自然萬物規律與秩序的獨特研究視角,深深地觸動和影響了奧本海默,加上著名物理學家布里奇曼教授對他循循善誘的教導和潛移默化的影響,使他最終將自己的研究方向定位在物理學上。他勤勉地求解著未知世界的奧妙,僅用了3年的時間,就以最優異的成績完成了原本要4年的學業。布里奇曼看準了他是個好苗子,於是鼓勵和推薦他到物理學研究中心的歐洲進一步深造學習。從1925年到1929年夏,他先後前往英國劍橋大學、德國哥廷根大學、荷蘭萊頓大學和瑞士蘇黎世聯邦工業大學等歐洲幾個最主要的物理學研究中心進行學習。在著名物理學家湯姆孫、玻爾等人的指引下,在與狄拉克、泡利等物理學新秀的切磋過程中,他取得了博士學位,並逐漸將自己的研究目標最終確定在原子物理學。那時的原子物理學還是新興的研究領域,對原子的內部結構和特性的深入闡析,暴露了經典物理學的許多根本弱點。就在原子物理學的催生之下,當時的物理學正如有的科學史書所形容的那樣,「一大批嶄新的理論和思想接連誕生,一個個令人費解的難題在新理論中得到解決,一個個革命性的突破相繼實現」。沉浸在這一來勢洶湧的理論變革浪潮中的奧本海默,汲取著新興理論和傳統理論中的精華,把握住了時代變革所帶來的機遇,最終成為一名原子物理學方面最優秀的「弄潮兒」!

科學界與政界、軍界最為成功的一次合作

原子物理學是研究組成世界萬物的基本粒子—原子的結構及其內在物理特性的科學。它的創立是人類在20世紀取得的最輝煌成就之一,它標誌著人們對微觀世界認識上的一個長足飛躍。事實證明,如果把握了原子的特性,就等於把握了世界萬物的運動發展規律;也只有把握了原子的特性,人們才能更好地使自然規律服務於人類本身,才能使人的行為更具有目的性和規範性,從而實現人與自然的和諧共處。平時普通人對原子物理學中那一整套複雜而細微的理論構成可能並不瞭解,然而,當提起原子物理學在現實中的最充分展現—一核能利用以及核能在瞬間的劇烈釋放—核子彈,恐怕是無人不知無人不曉的了。在此,奧本海默的名字,就與這一物理學中成功運用的典範緊密地聯繫在一起。

原子中存在著巨大的能量,在20世紀二三十年代早已不是什麼新聞了。早在1914年就有人對此做出過預言。然而,在1938年,當德國放射化學家哈恩通過對鈾裂變的實驗,把這一假說變成活生生的事實時,這一消息立刻強烈地震撼了每一個人,特別是每一個物理學家的心。科學界把這一發現與人類早期火的發現相提並論。面對歐洲大戰和德國法西斯的瘋狂叫囂,在愛因斯坦等著名科學家的建議和督促之下,美國羅斯福政府率先認識到了實施核彈研製計畫的重要性和迫切性。於是,從羅斯福採取的第一個行動步驟—1939年10月21日召開新任命的鈾諮詢委員會的第一次會議起,科學界與政界、軍界就開始了有史以來規模最為浩大、成果也最為明顯的一次合作,這就是美國陸軍的DSM(「代用材料的研製」的縮寫)工程。由於這一工程由當時工程兵負責的曼哈頓工程區來監督實施,所以後來大家都習慣把它稱為「曼哈頓計畫」。

我成了死神 世界的毁滅者

「曼哈頓計畫」的總負責人是工程兵上校格羅夫斯,而理論研究的負責人和計畫的實際執行人便是奧本海默。奧本海默「苦行者式」的治學態度和非凡的科學才華、領導能力早已在美國科學界有口皆碑。後來的事實也證明了他是一位稱職的科學家。正如美國資深傳記作家布盧姆伯格所說:「奧本海默在掌握核子彈計畫及科研人員方面取得了傳奇般的成功,這使科學界對他崇拜起來。」

作為一項曠世難尋的科研項目,「曼哈頓計畫」前後共耗資20億美元,動員了15萬人參加工作,僅在新墨西哥州聖菲西比的洛斯阿拉莫斯基地,就有4000多名研究人員。核彈研製從無到有、從小到大,奧本海默要解決的問題、協調的關係是空前複雜的。他不僅要完成本職的理論攻關項目,而且要對工程當中所有人員負責,其中有許多像玻爾、費米一類世界上最偉大的科學家。他的中心任務就是集思廣益,協同攻關,與時間賽跑,與強勁的戰爭對手抗衡。能否搶先研製出核子彈,關係著已全面爆發的世界大戰的結局和整個東西方文明的存亡!

奧本海默夜以繼日地工作著,竭盡全力地周旋於各種棘手問題當中。終於,在他英明和高效的領導之下,1945年6月16日凌晨,世界歷史上第一次核爆炸—由內爆法啟爆的代號為「啞嗓子」的鈾彈,在新墨西哥州阿拉莫戈多沙漠高達100英尺的鐵塔頂上試爆成功了。一團明亮的綠色火柱沖天而起,逐漸化為一個蘑菇狀的火球。125英里之外的一個玻璃窗被震碎了。在場觀看的所有物理學家、軍事和行政官員都被這一壯觀的場景深深地感動了。不少人喃喃自語著:「上帝啊,成功了。」而此時奧本海默卻想起了一首宗教哲學詩歌中的一段話:「我成了死神,世界的毁滅者。」

後來局勢的發展印證了奧本海默的憂慮。1945年7月25日,也就是盟軍發表「波茨坦公告」督促日本投降的那一天,美國陸軍部部長史汀生將軍批准了向日本本土投擲核子彈的計畫。8月6日和9日上午9時15分17秒(日本時間上午8點15分17秒)、中午12點02分(日本時間上午11點02分),美國B—29型「超級空中堡壘」轟炸機向日本廣島和長崎各投下一枚核子彈,一舉摧毁了這兩座城市91.9%和36.1%的建築物,總共約有2萬人悲慘地死去。日本軍國主義分子最終屈服了,8月14日,他們向盟軍正式投降。

第二次世界大戰作為人類有史以來最慘烈的一次廝殺結束了,然而,圍繞著對已是強弩之末的日本軍國主義是否應該再次使用核子彈的爭論卻遠沒有結束。有人反對,認為那隻不過是美國的武力炫耀;有人贊成,認為那對儘快結束戰爭會起決定性的作用。而在我們看來,誠如一切事物都有正反兩方面的作用一樣,在對日使用核子彈這件事情上,美國政府的立場既有它自身的政治考慮,但也明顯存在及早結束戰爭的用心。有了核子彈盟軍最後在日本本土登陸作戰得以避免,結束了火海轟炸等規模龐大的作戰計畫,使盟軍與日本軍隊、平民都大大地減少了傷亡。史汀生在1946年的一篇文章中說道:「任何人,處於我們的地位,肩負著我們的責任,手中掌握著有可能結束戰爭、挽救生命的武器,如果不使用它的話,事後都會沒有面目見本國的父老兄弟們。」

千秋功過誰與評說

奧本海默是個在理論物理學的許多方面都頗有建樹的最優秀科學家,在連續譜理論、場致發射理論、介子理論、天體物理等領域中都留下了他孜孜以求、獨創進取的身影,而他對原子核能的開發和利用不過是他輝煌事業當中的一個組成部分。然而,人的一生有這麼一個組成部分也就夠了,它給奧本海默的後半生帶來了深刻的變化,這當中首先是榮譽。在勝利完成「曼哈頓計畫」的領導工作之後,1946~1952年,他被美國政府任命為新成立的國家原子能顧問委員會主席,統領全國的原子能發展規畫、指導和控制工作,成為美國國防諮詢機構中的核心人物。然而,一系列的矛盾糾紛也接踵而來—由於奧本海默對發展核能研究始終堅持著和平主義的指導思想,從而導致了一些人對他的政治可信度的懷疑。這就是美國歷史上著名的「奧本海默案」1

奧本海默是個十分聰明的人。他能夠在複雜多變的政界與科學界之間遊刃有餘,建立起了良好的合作關係。同時,他也是個誠實、正直的人,幼年時良好的家庭教育和成年後長年沉浸于科學的聖殿,使得他具有了極富有原則的明辨是非的頭腦。他原先是對政治不聞不問的,然而在歷史進入20世紀30年代後,由於猖獗于西班牙、義大利、德國和日本的法西斯主義已成為人類文明的頭號公敵,加上「事業、人生、要為民眾的自由、幸福而存在」的信念已逐漸在奧本海默的內心扎下了根。所以他不僅在早期同情、參加了當時被稱為「左翼」的共產主義活動,出資捐助了世界聞名的「國際縱隊」在西班牙的反法西斯鬥爭,而且在後來的核能研究、領導「曼哈頓計畫」的過程中,他率先考慮到的並不是軍事的用途,而是整個人類的命運。1942年在加利福尼亞大學伯克利分校舉行「曼哈頓計畫」首席理論負責人的第一次會議上,正是奧本海默首先提出了核子彈爆炸是否會引發全球處於自然狀態的氮氣燃燒的關鍵問題。但這一問題在當時並沒有一個物理學家能回答,奧本海默不得不斷然中止了這次極為重要的會議。據當時美國國家科學院鈾委員會特別審議委員會的負責人、芝加哥大學物理系主任康普頓回憶說:伯克利會議一中斷,奧本海默就以最快的速度向他彙報了這一緊要問題,他倆達成的一致共識是「我們寧可當納粹鐵蹄下的奴隸,也不能讓人類毁滅」。在這裡我們也可以理解,在核子彈首次試爆成功的那一刻,奧本海默為什麼會感悟到那句哲理詩歌的深刻蘊意。

在他升任國家原子能顧問委員會主席這一高級職位後,他更是將全部的努力投人到了核能的和平利用事業當中。他反對氫彈的研製計畫,因為他認為「不搞超級彈的決定將給我們帶來一個絕好的機會······從而可以消除人類的憂慮,增加人類的希望」。他主張對核能研究和利用的國際管制,對核子彈的危害性予以公開。他向人們強調,在核戰爭中沒有勝利者,「我們惟一的敵人就是核彈本身」。應當說,奧本海默的這些思想都是極其正確而有遠見的,它得到了愛因斯坦等一大批科學家的支持,然而在當時以美蘇為首的兩大軍事集團「冷戰」的態度漸已成形,在雙方爭先發展核彈的局勢下,他的思想無疑是不合時宜的。還是在「曼哈頓計畫」進行期間,安全部門就開始了對奧本海默的調查,在洛斯阿拉莫斯基地,幾乎所有的科研人員都不知道就在奧本海默每天履行基地繁重工作職責、保障工作不斷獲得進展的同時,他還在默默地忍受著這種煎熬。直到1954年6月29日,奧本海默一案終於審理完畢。美國原子能委員會竟然根據它的人事安全委員會的調查宣布:羅伯特·奧本海默是一個忠誠的公民,但政治上並不可靠。從此,奧本海默被剝奪了瞭解美國核計畫機密的權利。脫離了他為之服務了半生的國家核發展事業。這是一個多麼令人遺憾、令人痛心的決定啊!在與他共事多年的人眼裡,奧本海默是繼蘇格拉底和伽利略之後成為政治祭壇上的又一個犧牲品。然而,千秋功過到底還是由歷史和眾人來評說。雖然奧本海默遭受了政府不公正的對待,但他的形象卻在科學家的心目中仍然是那樣的崇高。正如芝加哥大學物理學家戈德伯格所說:對政府的裁定,「科學家們都充滿了憤怒和厭惡的情緒」。奧本海默是洛斯阿拉莫斯基地班子的負責人,但是他遠遠超出了這個範圍。在某種意義上來講,他是美國的「理論物理學之父」。

歷史有時是捉弄人的,但到底是公正的。它會把一切被遮蔽了的東西重新揭示出來。事隔8年,美國政府為自己的行為作出了補償。總統約翰遜親自為奧本海默頒發了美國原子能委員會最高獎項—恩利科·費米獎,以表彰他為國家核事業作出的卓越貢獻。1967年2月18日,奧本海默因病在新澤西州普林斯頓大學安詳地去世,享年63歲。他無愧于自己的一生!

奧本海默是人類20世紀最偉大的科學家之一。他以在核物理的基礎理論研究,特別是核能開發利用的研究中的卓越貢獻,成為科學家中自我犧牲和赤膽忠心的象徵。他領導了核子彈的研製計畫,為人類新能源的尋找和開發做了重要的鋪墊工作。而他在核能和平利用研究方面持之以恆的努力,更為世人善待自然、善待自身指出了光明方向。他在人類科學史上的永恆地位是:一代「科學帥才」!

  1. 這裡必須說明,奧本海默一案並不屬於司法審判案,按照當時奧本海默的律師加里森的說明,它只是一個行政部門的聽證會。「其目的是把事情儘可能地搞清楚」。 ↩︎

From:蒋佩明等主编,世界100位科学家,江西科学技术出版社,2003.06,

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