ОТЕЦ АТОМНОЙ БОМБЫ
Джулиус Роберт Оппенгеймер (Julius Robert Oppenheimer) - американский физик теоретик. Родился 22 апреля 1904г. в Нью-Йорке. Родители Джулиуса Роберта и его младшего брата Фрэнка были по национальности евреями. Его отец, Джулиус Оппенгеймер (1865—1948), попал в Америку из Германии ещё мальчиком и разбогател на торговле тканями. Мать Роберта, Элла Фридман (ум. 1948) была художницей, её семья также иммигрировала в Америку из Германии. У Роберта был младший брат, который тоже стал физиком.
С юности Роберт был разносторонне одарённым человеком: писал стихи, рисовал пейзажи, изучал физику, химию, греческий, латынь, историю. Семья Оппенгеймеров жила в просторной квартире на Риверсайд Драйв, выходящей окнами на Гудзон, — в месте, известном своими роскошными особняками и таунхаусами. В семейной коллекции картин были работы Пикассо, Жана Вюйараи, три картины Винсента ван Гога.
Оппенгеймер некоторое время учился в Подготовительной школе им. Алкуина, затем, в 1911 году, он поступил в Школу Общества этической культуры. Она была основана Феликсом Адлером для поощрения воспитания, пропагандируемого Движением этической культуры, чьим лозунгом было «Деяние прежде Веры». Отец Роберта был членом этого общества на протяжении многих лет, входил в совет его попечителей с 1907 по 1915 год.
Оппенгеймер интересовался английской и французской литературой и особенно минералогией. Он закончил программу третьего и четвёртого классов за один год и за полгода закончил восьмой класс и перешёл в девятый, в последнем же классе он увлёкся химией. Роберт поступил в Гарвардский колледж годом позже, когда ему было уже 18 лет, поскольку пережил приступ язвенного колита, когда занимался поиском минералов в Яхимове во время семейного отдыха в Европе. Для лечения он отправился в Нью-Мексико, где был очарован верховой ездой и природой юго-запада США.
Гарвардский университет он окончил с отличием в 1925 г. за три года. Затем решил продолжить образование в Европе. Он написал письмо Эрнесту Резерфорду с просьбой разрешить поработать в Кавендишской лаборатории. Профессор физики Перси Бриджмен дал своему студенту рекомендацию, отметив его способности к обучению и аналитический ум, однако в заключение отметил, что Оппенгеймер не склонен к экспериментальной физике. Резерфорд не был впечатлён, тем не менее Оппенгеймер поехал в Кембридж в надежде получить другое предложение.
Однажды в кабинет Резерфорда в Кавендише во время его беседы с Бором вошёл молодой человек. Он представился выпускником Гарвардского университета в США и просил разрешения поработать в Кавендишской лаборатории. Резерфорд доброжелательно принял американца и довольно долго беседовал с ним. Когда тот ушёл, Резерфорд сказал Бору, что, по его мнению, гость весьма одарён. И оказался прав: это был Роберт Оппенгеймер. В итоге его принял к себе Дж. Дж. Томсон при условии, что молодой человек закончит базовый лабораторный курс.
В Кавендишской лаборатории Оппенгеймер открыл явление прохождения частиц через потенциальный барьер. На основе этого явления Гамов и другие учёные объяснили альфа-распад.
Во время обучения в Кембридже у Оппенгеймера сложились неприязненные отношения с руководителем группы Патриком Блэкеттом, который был старше его на несколько лет. Он смочил яблоко в ядовитой жидкости и положил Блэкетту на стол; Блэкетт не съел яблоко, но Оппенгеймеру назначили испытательный срок и велели обратиться к психиатру.
Многие друзья отмечали у Оппенгеймера, часто даже забывавшего поесть в периоды интенсивных размышлений и полной концентрации, склонность к саморазрушительному поведению. Много раз в его жизни бывали периоды, на протяжении которых его меланхоличность и ненадёжность вызывали у коллег и знакомых учёного беспокойство. Тревожный случай произошёл во время его отпуска, который он взял, чтобы встретиться со своим другом Фрэнсисом Фергюсоном в Париже. Рассказывая Фергюсону о своей неудовлетворённости экспериментальной физикой, Оппенгеймер внезапно вскочил со стула и стал душить его. Хотя Фергюсон легко парировал атаку, этот случай убедил его в наличии серьёзных психологических проблем у своего друга. На всём протяжении жизни он испытывал периоды депрессии. «Физика мне нужна больше, чем друзья», — сказал он однажды своему брату.
В 1926 году Оппенгеймер ушёл из Кембриджа, чтобы учиться в Гёттингенском университете под руководством Макса Борна. В то время Гёттинген был одним из ведущих центров теоретической физики в мире. Оппенгеймер приобрёл там друзей, которые впоследствии добились большого успеха: Вернера Гейзенберга, Паскуаля Йордана, Вольфганга Паули, Поля Дирака, Энрико Ферми, Эдварда Теллера и других. Оппенгеймер был также известен своей привычкой «увлекаться» во время дискуссий; порой он прерывал каждого выступающего на семинаре. Это настолько раздражало остальных учеников Борна, что однажды Мария Гёпперт представила научному руководителю петицию, подписанную ею самой и почти всеми остальными участниками семинара, с угрозой устроить бойкот занятиям, если Борн не заставит Оппенгеймера успокоиться. Борн положил её на своём столе так, чтобы Оппенгеймер смог её прочитать, — и это дало ожидаемый результат без каких-ли бо слов.
В марте 1927 года, в возрасте 23 лет, под научным руководством Борна Роберт Оппенгеймер защитил диссертацию на степень доктора философии. По окончании устного экзамена, состоявшегося 11 мая, Джеймс Франк, председательствующий профессор, как сообщают, сказал: «Я рад, что это закончилось. Он едва сам не начал задавать мне вопросы».
За время пребывания в Гёттингене Оппенгеймер опубликовал более десятка научных статей, в том числе много важных работ по недавно разработанной квантовой механике. В соавторстве с Борном в 1927 г. была опубликована знаменитая статья «О квантовом движении молекул», содержащая так называемое приближение Борна — Оппенгеймера, которое позволяет разделить ядерное и электронное движение в рамках квантовомеханического описания молекулы. Это позволяет пренебречь движением ядер при поиске электронных уровней энергии и, таким образом, значительно упростить вычисления. Эта работа остаётся самой цитируемой статьёй Оппенгеймера.
В 1928 г. он вернулся в Америку. Ещё в сентябре 1927 года Оппенгеймер подал заявку и получил от Национального научно-исследовательского совета стипендию на проведение работ в Калифорнийском технологическом институте («Калтехе»). Однако Бриджмен также хотел, чтобы Оппенгеймер работал в Гарварде, и в качестве компромисса тот разделил свой учебный 1927—28 год так, что в Гарварде он работал в 1927, а в Калтехе — в 1928 году. Говорят, что этот университет он выбрал потому, что в университетской библиотеке было превосходное собрание французской поэзии 16-17 веков.
В Калтехе Оппенгеймер близко сошёлся с Лайнусом Полингом; они планировали организовать совместное «наступление» на природу химической связи, область, в которой Полинг был пионером; очевидно, Оппенгеймер занялся бы математической частью, а Полинг интерпретировал бы результаты. Однако эта затея (а заодно и их дружба) была пресечена в зародыше, когда Полинг начал подозревать, что отношения Оппенгеймера с его женой, Авой Хелен, становятся слишком близкими. Однажды, когда Полинг был на работе, Оппенгеймер пришёл к ним в дом и внезапно предложил Аве Хелен встретиться с ним в Мексике. Она категорично отказалась и рассказала об этом инциденте своему мужу. Этот случай, а также то, с каким видимым безразличием его жена рассказала об этом, насторожили Полинга, и он немедленно разорвал свои отношения с физиком. Оппенгеймер впоследствии предлагал Полингу стать главой Химического подразделения Манхэттенского проекта, но тот отказался, заявив, что он пацифист.
Осенью 1928 года Оппенгеймер посетил Институт Пауля Эренфеста в Лейденском университете в Нидерландах, где потряс присутствовавших тем, что читал лекции на голландском, хотя имел малый опыт общения на этом языке. Там ему дали прозвище «Опье», которое позже его ученики переделали на английский манер в «Оппи». После Лейдена он отправился в Швейцарскую высшую техническую школу в Цюрихе, чтобы поработать с Вольфгангом Паули над проблемами квантовой механики и, в частности, описания непрерывного спектра. Оппенгеймер глубоко уважал и любил Паули, который, возможно, оказал сильное влияние на собственный стиль учёного и его критический подход к задачам.
В 1931 году совместно с Паулем Эренфестом он доказал теорему, согласно которой ядра, состоящие из нечётного числа частиц-фермионов, должны подчиняться статистике Ферми — Дирака, а из чётного — статистике Бозе — Эйнштейна. Это утверждение, известное как теорема Эренфеста — Оппенгеймера, позволило показать недостаточность протонно-электронной гипотезы строения атомного ядра.
По возвращении в США Оппенгеймер принял приглашение занять должность адъюнкт-профессора в Калифорнийском университете в Беркли, куда его пригласил Раймонд Тайер Бирдж, который настолько хотел, чтобы Оппенгеймер трудился у него, что позволил ему параллельно работать в Калтехе. Но не успел Оппенгеймер вступить в должность, как у него была обнаружена лёгкая форма туберкулёза; из-за этого он с братом Фрэнком провёл несколько недель на ранчо в Нью-Мексико, которое он арендовал, а впоследствии купил.
Когда он узнал, что это место доступно для аренды, он воскликнул: «Hot dog!» (англ. «Вот это да!», дословно «Горячая собака») — и позднее названием ранчо стало «Perro Caliente», что является дословным переводом «hot dog» на испанский.Позднее Оппенгеймер любил говорить, что «физика и страна пустынь» были его «двумя большими страстями».
Он излечился от туберкулёза и возвратился в Беркли, где преуспел как научный руководитель для целого поколения молодых физиков, которые восхищались им за интеллектуальную утончённость и широкие интересы. Студенты и коллеги вспоминали, что он был завораживающим, даже гипнотическим в личной беседе, но зачастую безразличным на публике. Те, кто с ним общался, делились на два лагеря: одни считали его отчуждённым и выразительным гением и эстетом, другие видели в нём вычурного и тревожного позёра. Его студенты почти всегда относились к первой категории и перенимали привычки «Оппи», начиная от его походки и заканчивая манерой говорить.
Ганс Бете позже говорил о нём: «Возможно, наиболее важной составляющей, которую Оппенгеймер привнёс в своё преподавание, был его тонкий вкус. Он всегда знал, какие задачи являются важными, что показывает его выбор тем. Он по-настоящему жил этими задачами, стараясь изо всех сил найти решение, и заражал интересом всю группу. В лучшую пору в его группе было восемь или десять аспирантов и около шести молодых учёных. Он встречался с группой раз в день в своём кабинете, и они один за другим рассказывали ему о ходе своих исследований. Его интересовало всё, и в один и тот же день они могли обсуждать и квантовую электродинамику, и космические лучи, и рождение электронных пар, и ядерную физику».
На протяжении 1920-х годов Оппенгеймер не интересовался общественными делами. Он утверждал, что не читал газет, и не слушал радио, и узнал о падении курса акций на Нью-Йоркской бирже 1929 года лишь спустя некоторое время. Однажды он упомянул, что никогда не голосовал до президентских выборов 1936 года. Однако, начиная с 1934 года, он стал всё больше интересоваться политикой и международными отношениями. В 1934 году Оппенгеймер согласился жертвовать 3 процента от своей зарплаты, которая составляла около 3000 долларов в год, в поддержку немецких физиков, покидающих нацистскую Германию.
Оппенгеймер внёс существенный вклад в теорию ливней космического излучения и других высокоэнергетических явлений, применив для их описания существовавший тогда формализм квантовой электродинамики, который был разработан в пионерских работах Поля Дирака, Вернера Гейзенберга и Вольфганга Паули. Он показал, что в рамках этой теории уже во втором порядке теории возмущений наблюдаются квадратичные расходимости интегралов, соответствующих собственной энергии электрона. Это трудность была преодолена только в конце 1940-х годов, когда была развита процедура перенормировок.
В 1931 году Оппенгеймер в соавторстве со своим студентом Харви Холлом написал статью «Релятивистская теория фотоэлектрического эффекта», в которой, основываясь на эмпирических доказательствах, они (правильно) ставили под сомнение следствие уравнения Дирака, состоящее в том, что два энергетических уровня атома водорода, различающиеся лишь значением орбитального квантового числа, обладают одинаковой энергией.
Позднее один из аспирантов Оппенгеймера, Уиллис Лэмб, доказал, что это различие энергии уровней, получившее название лэмбовского сдвига, действительно имеет место, за что и получил Нобелевскую премию по физике в 1955 году.
Даже учитывая огромную сложность тех областей науки, в которых Оппенгеймер являлся экспертом, его работы считаются трудными для понимания. Оппенгеймер любил использовать элегантные, хотя и чрезвычайно сложные математические приёмы для демонстрации физических принципов, вследствие чего его часто критиковали за математические ошибки, которые он допускал, предположительно, из-за поспешности. «Его физика была хороша, — говорил его ученик Снайдер, — но его арифметика ужасна».
Многие полагают, что, несмотря на его таланты, уровень открытий и исследований Оппенгеймера не позволяет поставить его в ряд тех теоретиков, которые расширяли границы фундаментального знания. Разнообразие его интересов порой не позволяло ему полностью сосредоточиться на отдельной задаче.
Одной из привычек Оппенгеймера, которая удивляла его коллег и друзей, была его склонность читать оригинальную иностранную литературу, в особенности поэзию. В 1933 году он выучил санскрит и прочитал в оригинале Бхагавад-гиту; позднее он говорил о ней как одной из книг, которая оказала на него сильное влияние и сформировала его жизненную философию.
Его близкий друг и коллега, лауреат Нобелевской премии Исидор Раби позднее дал своё собственное объяснение: «Оппенгеймер был сверхобразован в тех областях, которые лежат вне научной традиции, например, он интересовался религией — в частности, индусской религией, — что вылилось в ощущение загадочности Вселенной, которое окружало его, словно туман. Он ясно понимал физику, глядя на то, что уже было сделано, но на границе он имел склонность чувствовать, что там гораздо больше загадочного и неизвестного, чем было на самом деле… [он отворачивался] от тяжёлых, грубых методов теоретической физики к мистической области свободной интуиции».
Когда физик и историк науки Абрахам Пайс однажды спросил Оппенгеймера, что он считает своим самым важным вкладом в науку, тот назвал труд об электронах и позитронах, но ни слова не сказал о работе по гравитационному сжатию.
Оппенгеймер выдвигался на Нобелевскую премию три раза — в 1945, 1951 и 1967 годах, — но так и не был награждён ею.
Оппенгеймер тесно сотрудничал с нобелевским лауреатом физиком-экспериментатором Эрнестом Лоуренсом и его коллегами-разработчиками циклотрона, помогая им интерпретировать данные, полученные с помощью приборов Радиационной лаборатории Лоуренса.
В 1936 году Университет в Беркли предоставил учёному должность профессора с зарплатой 3300 долларов в год. Взамен его попросили прекратить преподавание в Калифорнийском технологическом университете. В итоге стороны сошлись на том, что Оппенгеймер освобождался от работы на 6 недель каждый год, — этого было достаточно для проведения занятий в течение одного триместра в Калтехе.
В 1937 г. Оппенгеймер разработал каскадную теорию космических ливней, в 1938 г. сделал первый расчёт модели нейтронной звезды. В 1939 г. он совместно с X. Снайдером предсказал существование «чёрных дыр».
Внешние данные Роберта Оппенгеймера : худой, долговязый, двигался вразвалку, страдал хроническим плоскостопием. Нервно пощелкивал пальцами, вся одежда у него была в пятнах от никотина. Лицом походил на «повзрослевшего мальчика-певчего из церковного хора». В юности напоминал апостола с полотен эпохи Возрождения.
Мать Оппенгеймера умерла в 1931 году, и он сблизился со своим отцом, который, проживая в Нью-Йорке, стал частым гостем в Калифорнии. Когда в 1937 году отец умер, передав Роберту и Фрэнку 392 602 доллара в наследство, Оппенгеймер немедленно написал завещание, предполагавшее передачу его имущества Университету Калифорнии на стипендии для аспирантов.
Как многие молодые интеллектуалы, в 1930-е годы Оппенгеймер поддерживал социальные реформы, которые впоследствии были признаны прокоммунистическими. Он делал пожертвования многим прогрессивным проектам, которые позже, в период маккартизма, были заклеймены «левыми». Большая часть его якобы радикальных занятий представляла собой приём у себя сборщиков средств в поддержку Республиканского движения в Гражданской войне в Испании или другой антифашистской деятельности. Он никогда открыто не присоединялся к Коммунистической партии США, хотя и передавал деньги либеральным движениям через знакомых, которые, как предполагалось, были членами этой партии.
В 1936 году Оппенгеймер увлёкся Джин Тэтлок студенткой Медицинской школы Стэнфордского университета дочерью профессора литературы в Беркли. Их объединяли схожие политические взгляды; Джин писала заметки в газету «Western Worker», издаваемую Коммунистической партией.
Оппенгеймер расстался с Тэтлок в 1939 году. В августе того же года он встретил Кэтрин «Китти» Пьюнинг Харрисон, радикально настроенную студентку Университета Беркли и бывшую участницу Коммунистической партии. Мать Кэтрин была кузиной фельдмаршала Вильгельма Кейтеля, но это не мешало молодой женщине, как и Джин, исповедовать коммунистические взгляды. До этого Харрисон была замужем трижды. Её первый брак продлился всего несколько месяцев. Второй её муж, Джо Даллет, активный участник Коммунистической партии, был убит во время Гражданской войны в Испании. Китти возвратилась в Соединённые Штаты, где получила степень бакалавра гуманитарных наук по ботанике в Университете Пенсильвании. В 1938 году она вступила в брак с Ричардом Харрисоном, терапевтом и медиком-исследователем. В июне 1939 года Китти и её муж переехали в Пасадину (Калифорния), где он стал заведующим радиологическим отделением местной больницы, а она поступила в магистратуру Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.
Оппенгеймер и Китти провели ночь наедине друг с другом после одной из вечеринок Толмена. Лето 1940 года она провела с Оппенгеймером на его ранчо в Нью-Мексико. Наконец, когда она обнаружила, что беременна, она попросила Харрисона о разводе. Когда он отказался, она получила разрешение на немедленный развод в Рино (Невада), и 1 ноября 1940 года они с Оппенгеймером поженились.
Их первый ребёнок, Питер, родился в мае 1941 года, а второй, Кэтрин «Тони», — 7 декабря 1944 года в Лос-Аламосе (Нью-Мексико). Даже после свадьбы Оппенгеймер продолжал отношения с Джин Тэтлок. Позже их непрерванная связь послужила предметом рассмотрения на слушании по допуску к секретной работе — из-за сотрудничества Тэтлок с коммунистами. Многие из близких друзей Оппенгеймера были активистами Коммунистической партии в 30-х или 40-х годах, в том числе его брат Фрэнк, жена Фрэнка Джеки, Джин Тэтлок, его домовладелица Мэри Эллен Уошбёрн и некоторые его аспиранты в Беркли. Его жена, Китти, также имела отношение к компартии, более того, П. А. Судоплатов в своих воспоминаниях называет её «спецагентом-нелегалом» советской разведки, выделенным для связи с Оппенгеймером.
С осени 1941 г. по приглашению Нобелевского лауреата А. Комптона он работает в специальной комиссии Национальной академии наук, занимавшейся проблемами использования атомной энергии в военных целях.
В 1942 г. Оппенгеймер возглавил группу теоретиков, создавших модель будущей бомбы. Этот коллектив впервые серьёзно исследовал возможность высвобождения ядерной энергии в процессе синтеза лёгких ядер, в частности, водорода. Все исследования велись по единому плану, который получил название «Манхэттенский проект». К этой работе были официально подключены и английские учёные - ядерщики. Начальником проекта был генерал Лесли Гровс, Оппенгеймер возглавлял лабораторию, где работали учёные - физики из разных стран. По его предложению местом для лаборатории было выбрано плато Лос-Аламос в Нью-Мехико. В числе руководителей работ над проектом были Э.Ферми, Г. Юри, открывший «тяжёлый водород», Г.Бете, известный своими опытами по синтезу ядер, Э.Лоуренс, создатель циклотрона, Г. Сиборг, открывший многие трансураны, Э. Теллер, будущий изобретатель водородной бомбы.
Когда в 1942 году Оппенгеймер присоединился к Манхэттенскому проекту, он написал в личной анкете по допуску, что бывал «членом почти каждой подставной коммунистической организации на Западном побережье» 23 декабря 1953 года, когда Комиссия США по атомной энергии рассматривала вопрос об отмене его допуска к секретной работе, Оппенгеймер заявил, что не помнит, чтобы говорил что-то подобное, что это неправда и что если он и сказал что-то похожее, то это было «полушутливое преувеличение». Он свидетельствовал в 1954 году: «Я был связан с коммунистическим движением».
Федеральное бюро расследований (ФБР) занесло Оппенгеймера в список лиц, подлежащих аресту в случае национальной угрозы, — с пометкой: «Националистическая склонность: коммунист». Почти все историки сходятся на том, что он сильно симпатизировал социалистам в этот период, но однозначного ответа на вопрос, был ли Оппенгеймер сам официальным членом компартии, нет. На слушании по допуску к секретной работе в 1954 году он отрицал, что входит в компартию, но назвал себя «попутчиком» — этим словом он определил того, кто согласен со многими целями коммунизма, но который не обязан слепо следовать приказам аппарата любой коммунистической партии.
Репутация Оппенгеймера: эстет, циник, позёр, сноб, псих. Заядлый курильщик (умер от рака гортани). Многие замечали за ним склонность к саморазрушительному поведению. Вёл богемный образ жизни. Любил экзотическую кухню: готовил пряное индонезийское блюдо наси горенг (обжаренный рис с мясом, овощами и различными приправами), которое его приятель, физик Эрнест Лоуренс, называл «отвратительным и кровавым». Любил Оппенгеймер немногих.
Места его обитания: автострада, бар, художественная галерея, лаборатория, испытательный полигон, пустыня.
Одно время стоял вопрос об отстранении Оппенгеймера от должности руководителя лаборатории в связи с его левыми взглядами. Но ограничились его заверениями не поддерживать связь с левыми.
(Окончание следует)
