奥本哈默与原子弹.doc

奥本海默和原子弹 奥本海默(J. Robert Oppenheimer，1904－1967)，美国物理学家，是一位杰出的科学家和卓越的组织管理者。他于1941年开始参与美国的原子弹研制工作，1943年成为美国的原子弹研制机构─洛斯阿拉莫斯实验室的总负责人，全面组织和参加了整个原子弹的研制过程。在他的不懈努力和卓越管理之下，于1945年7月16日成功地试爆了世界上第一颗原子弹，因而被称之为「原子弹之父」。 奥本海默1904年4月22日出生于美国纽约的一个富裕而有教养的家庭。他的父母都是欧洲犹太人的后裔，父亲尤利乌斯是位著名的纺织品进口商，母亲埃拉是一位出色的油画家。弟弟弗兰克后来成为科罗拉多大学的实验物理学家。 奥本海默从小就显示出超人的智能，对周围的事物充满好奇心。上小学时，他在纽约最好的小学之一的伦理文化学校接受教育。他的学习能力极强，毕业成绩是全班最好的。在学习中，他不仅做好学校里的作业，而且还热衷于家庭作业、阅读诗歌和科普知识。5岁时，他曾随父母到德国故乡旅行，他的祖父送给他一些矿物标本，从此他就爱上了搜集矿物标本，经常向一些地质专家提出一些关于地质方面的问题，从而掌握了丰富的地质学知识。11岁时，他就成为纽约矿物俱乐部的成员，并被邀请在矿物俱乐部的科普讨论会上做了题为《曼哈顿岛上的盘岩》的科普报告。 1922年，奥本海默中学毕业后进入哈佛大学化学系。在学习中，因为选修物理学家布里奇曼的物理课程而迷上了物理学，从此在布里奇曼的指导下学习物理学，并参加了布里奇曼领导的科学研究。他异常勤奋，以空前优秀的成绩三年完成了四年的学业，于1925年提前毕业并获得学士学位。 1925年10月，经布里奇曼的推荐，奥本海默到英国剑桥基督学院，跟随J.J.汤姆逊做了短期的实验工作后，就很快被当时迅速发展的理论物理所吸引而转向理论物理，接着师从福勒，成为狄拉克的同学。他刻苦勤奋，在不到一年的时间里，就全面掌握了量子力学的概念和方法，连续发表了《关于振动-转动谱带的量子理论》等两篇论文。 1927年，奥本海默来到哥廷根大学，与玻恩合作发表了著名论文《分子的量子理论》，证明了在研究分子时，可以将问题分解为电子绕固定原子核的转动和原子核骨架的振动分别进行描述。这一方法被称为玻恩-奥本海默方法，成为研究量子论的经典方法，至今还是研究分子光谱的基础。在这里，奥本海默获得了博士学位。 1928年，奥本海默结识了泡利，在泡利的影响下，他的兴趣又转到了物理学中更为基本的问题上。这时的量子力学已经比较成熟，物理学的前沿已经转移到狄拉克相对论量子电动力学，这成了奥本海默当时的主要研究方向。 1929年，奥本海默回到美国，受聘担任伯克利加州大学和帕萨迪纳理工学院的助理教授，从1936年起开始担任这两所学校的教授。在这些岗位上，从1929年到1942年的13年间。奥本海默取得了许多重要的研究成果，发表了大量的创造性研究论文。1930年，他证明了质子并不是狄拉克的 「反电子」，质子有其自己的反粒子，从而第一次预言了反质子的存在，为安德森两年后发现真正的反电子─正电子铺平了道路信1933年，他开始研究核物理，计算了质子和原子核碰撞的激发函数，从而大大帮助了对实验结果的解释。 他还与他的学生普莱塞特第一次对(射线引起的电子偶产生机制给予了正确描述，并对射线在重元素中的过剩吸收做出定量解释。不久，他又将电子偶产生的理论扩展到宇宙射线簇射理论，和他的学生卡尔森、斯奈德一起发展了一个非常精致的关于宇宙射线空气簇射多重性的数学理论，被誉为对物理现象做数学描述的杰作。1934年，奥本海默和弗里在把正、负电子看作处于同等地位的基础上，发展了狄拉克方程的场论理论。1935年，他又和菲利普斯对一个氘核进入一个重核后，分裂成一个质子和一个中子，其中一个粒子被截住，而另一个粒子被重新发射出来的过程进行了计算，第一次对这一重要过程做了定量描述，成功地解释了劳伦斯等人的实验结果，成为战后研究核能及其性质的重要依据。这一过程被称为「奥本海默-菲利普斯过程」。在帕萨迪纳，由于受到威耳逊天文研究人员及托尔曼的影响，奥本海默还一度对天体物理和广义相对论产生了兴趣，并发表了有关中子星问题和黑洞问题的重要论文。 在1936年以前，奥本海默是一个不问世事的科学工作者，但由于1936年下半年他留居在德国的亲属遭受到纳粹政权排犹政策的迫害以及他的学生毕业后找不到出路的凄惨，使他的人生观发生了根本的转变，认识到政治与经济的重要性。他写道：「通过这些事件，我开始懂得了人们的生活是如何受到政治与经济状况的影响。我开始感到有必要进一步参加社会活动。」从此，他经常与一些左翼组织保持联系，并参加一些左翼活动。 1941年，奥本海默开始参与美国