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“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之一。由于他復雜的經(jīng)歷與性格，大多數(shù)人反而忽略了他在物理學領域的重要貢獻。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與天文學的貢獻。

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。他因為領導一群科學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系而被審查，成為一個悲情人物。

領導曼哈頓工程期間的奧本海默身份證照片，其ID編號為K6。圖片來源：Los Alamos National Laboratory

他與眾多科學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。有些人認為他是天才，有些人認為他裝腔作勢，有些人認為他是喜愛勾搭女人的花花公子。

奧本海默復雜的性格與經(jīng)歷使大部分人忽略了他物理學家的身份，也因此忽略了他在物理學與天文學上的重要貢獻。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與天文學的貢獻。

早期的學習經(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口商朱利葉斯·塞利格曼·奧本海默（Julius Seligmann Oppenheimer，1871-1937）。

奧本海默的父親與母親。圖片來源：公共版權

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

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，但能力很強。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錄取。原本他想跟隨著名的實驗物理學大師盧瑟福（Ernest Rutherford，1871-1937），但他的大學導師已經(jīng)在推薦信中說他理論強，實驗弱，盧瑟福看了這個“逆向推薦信”，自然對他不感興趣。不過，他依然在哈佛大學畢業(yè)后，前往劍橋大學。

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

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，扔進了垃圾桶，說蘋果被蟲蛀了。這個情節(jié)應該是虛構，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師未遂而差點坐牢。奧本海默的父母請求劍橋大學不要提出刑事指控或將他驅逐出境。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年的諾貝爾物理學獎。

分子連續(xù)譜、分子動力學與化學鍵

1926年，在劍橋大學實驗室受了一年罪的奧本海默前往當時世界物理學中心之一的哥廷根大學，師從量子力學大師玻恩（Max Born，1882-1970）。此前一年，海森堡（Werner Heisenberg，1901-1976）建立了量子力學的矩陣形式，量子力學誕生了；玻恩與約爾當（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，奧本海默過得很愉快。1926年，奧本海默完成關于分子連續(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，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，獲得博士學位。此時距離他大學畢業(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。

答辯結束后，弗蘭克說：“我很高興，答辯結束了。是他在提問我。”（正常情況下，答辯委員向學生提問，考察學生的真實能力。）

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動與電子的運動分開，忽略核的運動，從而可以用量子力學方法計算分子的動力學性質。這個近似方法被稱為“玻恩-奧本海默近似”（Born–Oppenheimer approximation），這是量子化學與分子物理學的重要基礎之一。

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)立量子力學而成為當時物理學領域的領軍人物之一。相比之下，當時的奧本海默的資歷還淺。海森堡以學術長輩的口氣夸獎奧本海默，是很合理的設定。

在歐洲期間，奧本海默發(fā)表了十幾篇論文。憑借這些高質量論文，他很輕松地在1927 年 9月獲得加州理工學院 （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。他們合作研究化學鍵的本質，奧本海默進行數(shù)學計算，鮑林解釋結果。不過，二人的友誼很快結束，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（University of Leiden），并用自己剛學不久的荷蘭語作報告。在此期間，他獲得Opje的綽號，后來他的學生將其翻譯為英語Oppie。電影《奧本海默》中，朋友稱呼的“Oppie”與學生集體高呼的“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伯克利分校（University of California, Berkeley，UCB）物理系聘為副教授，并應Caltech的邀請任兼職。

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

1930年，奧本海默發(fā)表論文《關于場與物質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。他認為：負能解對應的粒子的質量應與電子相等，而質子的質量比電子大得多，因此負能解不可能是質子；如果負能解是質子，那么氫原子將迅速自毀。著名的數(shù)學物理學家外爾（Hermann Weyl, 1885-1955）于1931年也提出負能解對應的粒子的質量應與電子的質量相等。

在奧本海默與外爾的推動下，狄拉克于1931年提出：負能解代表一種未被發(fā)現(xiàn)的粒子，它們的質量與電子質量相等，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年的論文本質上已預言了正電子的存在。

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年的諾貝爾物理學獎。

蘭姆移位與量子電動力學

根據(jù)狄拉克方程，氫原子的2S1/2 and 2P1/2這兩個能級具有相同的能量（“簡并”）。1931年，奧本海默與學生霍爾（Harvey Hall）發(fā)表論文《光電效應的相對論理論》（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下獲得博士學位）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，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)生機制，為量子電動力學（QED）的發(fā)展打下了基礎。貝特在核物理上功底很深；他在恒星內部的核反應方面進行了先驅性的研究，成為核天體物理領域的權威，并因此獲得1967年的諾貝爾物理學獎。

貝特在二戰(zhàn)期間也加入曼哈頓工程，擔任理論組組長。他在計算原子彈的“臨界質量”與設計“內爆法”（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，強烈的擠壓使放射性物質核心的臨界質量降低到核心的質量以下，從而可以啟動鏈式反應，成功爆炸。）

貝特。圖片來源：Los Alamos National Laboratory

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領域的貢獻獲得1965年的諾貝爾物理學獎。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慣（施溫格離開后，奧本海默有沒有恢復這個習慣就不得而知了）。

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大師勞倫斯（Ernest Lawrence，1901-1958）關系密切。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隊獲得的實驗數(shù)據(jù)提供理論解釋。

LBNL的市內通勤車。圖片來源：本文作者拍攝于伯克利市區(qū)

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。氘核由一個質子與一個中子構成。氘核轟擊靶原子核時，其中的質子因受到靶原子核中質子的排斥力而相對遠離，使中子指向靶。當氘核速度很高時，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中的重要貢獻而獲得1951年的諾貝爾化學獎。他本科時的導師是鮑林。）

麥克米蘭（左）與勞倫斯（右）。圖片來源：ENERGY.GOV

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果。這個理論采用絕熱近似，即假設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)定的中子核心的質量上限。

1939年，奧本海默與學生沃爾科夫（George Volkoff，1914-2000）發(fā)表《關于大質量中子核》（On Massive Neutron Cores），該論文進一步證明中子星的質量存在一個極限；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，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個太陽質量。然而，熱壓與中子之間的強作用力被忽略了。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。

極端致密物質的物態(tài)方程非常復雜，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年認識（1924年，露絲與托爾曼結婚），二人先是成為朋友，然后在二戰(zhàn)結束后成為情人。托爾曼是鮑林博士期間的兩位導師之一。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)保持斷斷續(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。

黑洞：大質量天體的持續(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）得到球對稱靜止天體附近的時空的度規(guī)（無窮小距離的平方）的表達式，即“史瓦西度規(guī)”。

史瓦西度規(guī)的表達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”或球對稱靜止不帶電天體的“事件視界”。此處的無窮大可以通過采用其他坐標來消除。不過，半徑為零處的無窮大無法被消除，如果物質濃縮到這個點上，其密度就是無窮大，這就是“奇點”。（用后來被發(fā)展出來的時空幾何學的語言描述就是：測地線在奇點處斷裂。）

球對稱靜止不帶電黑洞（史瓦西黑洞）的示意圖。圖中心紅點為奇點（Singularity），此處密度為無窮大；邊界為事件視界（Event Horizon），事件視界到中心的距離為史瓦西半徑（Schwarzschild radius）。來源：Sandstorm de

1939年，愛因斯坦（Albert Einstein，1879-1955）發(fā)表論文《關于大質量球對稱靜止系統(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，用廣義相對論研究了質量超過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，并縮進史瓦西半徑以內。

在史瓦西半徑處以及其內，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，它表面的引力強度也越來越大，星光受到的引力紅移也越來越顯著，遠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的時間將變?yōu)闊o窮大，因此永遠看不到這個結果；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。這些結論至今都沒有過時。

宇航員從外向內穿過黑洞事件視界（對于球對稱靜止不帶電黑洞，事件視界就是史瓦西半徑）的想象圖。遠處的觀測者無法看到他抵達事件視界，但他自己可以看到自己接近事件視界并穿入。圖片來源：Roen Kelly

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。

愛因斯坦與奧本海默，1950年。圖片來源：US Govt. Defense Threat Reduction Agency

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頭。實際上，即使沒有這件大事?lián)岋L頭，這篇文章在當時的整個學術界也無法激起浪花，因為當時的物理學界普遍在研究與量子力學有關的課題，廣義相對論在當時是一個冷門研究領域。

何況，奧本海默和斯奈德的論文得到的結論在當時也不受研究廣義相對論的學者的認可。恐怕連奧本海默自己也不會為此有多高興，他此后再也沒有進行這個領域的研究。

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

事件視界望遠鏡拍攝的M87核心的超大質量黑洞（圖中心黑色區(qū)域）與其周圍發(fā)出大量輻射的物質。此圖為偽色圖像，使用不同顏色表示不同溫度的物質發(fā)出的亞毫米波輻射。圖片來源：Event Horizon Telescope

后代物理學史專家普遍認為奧本海默一生中最重要的貢獻就是預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為，他認為他最重要的工作是關于電子與正電子的。

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獎提名，但未獲獎。

奧本海默在科學研究領域獲得的唯一獎項是1963年的“恩里科·費米獎”（Enrico Fermi Award）。獲獎理由是他在理論物理學領域的貢獻與關鍵年份中在原子彈制造方面的貢獻。泰勒（Edward Teller，1908-2003）提名他作為獲獎者，以修補二者之間的裂痕。盡管這個獎有為奧本海默進行一定程度平反的政治姿態(tài)在內，但以他的科學成就與其對原子彈制造的貢獻，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章，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年度諾貝爾物理學獎得主阿爾瓦雷斯（Luis Alvarez，1911-1988）認為，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治療之后，于1967年2月18日病逝，享年62歲（未到63歲生日）。

1946年的奧本海默，煙不離手。圖片來源：Ed Westcott (U.S. Government photographer)

2020年，彭羅斯（Roger Penrose，1931-）因為用嚴格的數(shù)學方法證明黑洞必然會形成而獲得諾貝爾物理學獎。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，當時彭羅斯8歲。

只活到1988年的阿爾瓦雷斯都認為奧本海默有資格因為預言黑洞形成而獲得諾貝爾獎。現(xiàn)在，對比用數(shù)學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獎。

他是優(yōu)秀的物理學家嗎？

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，他的研究還經(jīng)常中斷或被干擾：1942年-1945年，他因為領導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，他參與關于氫彈的辯論。這些行政職務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，這應該是他后來樂于從事管理有關的職務的原因。

1942年，領導曼哈頓工程期間的奧本海默（右）與格羅夫斯（Leslie Groves Jr.，1896-1970）將軍（左）。圖片來源：Los Alamos National Laboratory

可以說，奧本海默的最后一個重要工作是1939年預言黑洞必然形成的工作。因此他活躍在物理學與天體物理學領域的時間只有大約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 “奧本海默在科學傳統(tǒng)之外的領域受了過多的教育”）而未能將注意力全部用于物理學，這是非常可惜的。

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量與黑洞形成的先驅性工作，奠定了他在物理學領域的地位。

在UCB期間，奧本海默憑借其出色的物理學才能與管理才能，將UCB的理論物理學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習，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家。

有人認為奧本海默沒有發(fā)現(xiàn)任何值得發(fā)現(xiàn)的東西，沒有成為優(yōu)秀的物理學家。這個評價并不公平。雖然他在物理學領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116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慎保守了。

盡管如此，我們也應該明白，一個科學家的貢獻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，也足以被后世紀念。

因此，奧本海默對物理學與天文學的重要貢獻值得被后代銘記。

后記：筆者在UCB天文系學（mō）習（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與天文學成就的一個遲到的致敬。他是一個富有爭議的人物；但是，他為人類認識微觀世界與宇宙都做出了貢獻，這一點是沒有爭議的。

本文受科普中國·星空計劃項目扶持

出品：中國科協(xié)科普部

監(jiān)制：中國科學技術出版社有限公司、北京中科星河文化傳媒有限公司

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