來源 | 返樸
撰文 | 王善欽
愛德華·特勒,這位天才物理學(xué)家一生毀譽(yù)參半。他在核武器研發(fā)中扮演重要角色,被許多人稱為“氫彈之父”,然而他對其他人的功勞不予肯定,并極力鼓吹軍備競賽,這些行為令其備受批評。盡管特勒有出眾的才華,卻也個性偏執(zhí),他在奧本海默聽證會中的證詞而背負(fù)“賣友求榮”之名,導(dǎo)致他在科學(xué)界被孤立。他的一生象征著科學(xué)探索的偉大和復(fù)雜的人性。
在核武器發(fā)展歷史上,特勒(Edward Teller,1908-2003,又被譯為“泰勒”)是一個無法繞開的重要人物,但此人卻爭議不斷。他是最早鼓吹制造氫彈的科學(xué)家,因為在氫彈設(shè)計方面的重要貢獻(xiàn)而被一些人稱為“氫彈之父”;然而,他不承認(rèn)其他合作者的重要貢獻(xiàn),因此備受批評。他還因為在聽證會上指控“原子彈之父”奧本海默(J. Robert Oppenheimer,1904-1967)而受到昔日朋友的冷落。特勒積極投身核軍備競賽,被一些人視為核戰(zhàn)爭狂人。
除了在核武器領(lǐng)域的身份之外,特勒是一位杰出的物理學(xué)家與物理化學(xué)家,從小就是神童。他與眾多物理學(xué)家和化學(xué)家有過重要合作,為眾多重要成果做出重要貢獻(xiàn)。然而,因為各種原因,他未能躋身最頂尖物理學(xué)家之列。
早慧的少年
特勒于1908年1月15日出生在奧匈帝國布達(dá)佩斯的一個猶太家庭。他的父親麥克沙·特勒(Miksa Teller,1871-1950)是一名律師,母親伊洛娜·特勒(Ilona Teller,1883-1977)娘家的姓氏是多伊奇(Deutsch)。特勒的外公伊格納克·多伊奇(Ignác Deutsch,約1827-約1883)是一名銀行家與企業(yè)家,開了一家棉紡廠。[1]
特勒的父親與母親。丨圖片來源:公共版權(quán)
特勒有一個姐姐,愛瑪·特勒(Emma Teller,1905-2001)。特勒的家庭條件很好,家里有一名廚師、一名女仆與一名保姆。
特勒姐姐、特勒與他們的母親。丨圖片來源:Lawrence Livermore National Laboratory
特勒3歲時還不會說話。他外公憂心忡忡,懷疑他智力有問題。3歲之后的某一天,他突然說話了,還不是蹦出一個單詞,而是說了一個句子。特勒父親的朋友發(fā)現(xiàn),特勒能夠輕松破解大人的撲克游戲,因此對他說,你將來會因為你的天才兒子而被世人所知。
特勒從小對數(shù)字非常感興趣,優(yōu)越的家庭環(huán)境又給了他良好的學(xué)前教育,在上小學(xué)前就學(xué)會了加減乘除,并以心算大數(shù)字為樂趣。在特勒9歲時,特勒父親聘請一位在美國生活過數(shù)年的年輕女子當(dāng)孩子們的新保姆,條件是必須用英語與孩子們對話,這讓特勒從小就有了良好的英語對話環(huán)境。特勒的母親是一名鋼琴家,要求兒子將來具備鋼琴家的素質(zhì),因此從小教他彈鋼琴,鋼琴也成為特勒一生的愛好。
當(dāng)時匈牙利的中小學(xué)學(xué)制是4年小學(xué)加8年中學(xué)。1918年,特勒讀完四年級,進(jìn)入布達(dá)佩斯的明達(dá)(Minta)中學(xué)讀五年級。他的數(shù)學(xué)老師是學(xué)校的校長,擁有博士學(xué)位。有一次上課,數(shù)學(xué)老師在黑板上解了一個代數(shù)方程,并頗為自得。特勒說自己有一個更好的方法,老師讓他到黑板上演算。特勒果然給出一個更好的方法。數(shù)學(xué)老師妒恨交加,對他說:“特勒,看來你是一個天才。不過我并不喜歡天才。”[1]
直到特勒父親發(fā)現(xiàn)特勒可以輕松地幫助姐姐解代數(shù)題,他開始堅信兒子天賦異稟,因此找了一位在布達(dá)佩斯大學(xué)當(dāng)數(shù)學(xué)教授的朋友來考察兒子。經(jīng)過考察,對方認(rèn)定特勒具有數(shù)學(xué)天賦。
1925年,特勒從明達(dá)中學(xué)畢業(yè)時拍攝的畢業(yè)照。圖片來源:Lawrence Livermore National Laboratory
從化學(xué)到物理學(xué)
中學(xué)即將畢業(yè)時,特勒打算到大學(xué)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)專業(yè)。特勒父親強(qiáng)烈反對,認(rèn)為他研究數(shù)學(xué)可能養(yǎng)不活自己。1925年,特勒進(jìn)入布達(dá)佩斯大學(xué)。入學(xué)前,他參加了數(shù)學(xué)和物理的考試,獲得全班最高分。
1926年元旦,特勒離開匈牙利,轉(zhuǎn)學(xué)到德國的卡爾斯魯厄(Karlsruhe)大學(xué),專業(yè)是化學(xué)工程。這是這所學(xué)校最有名的專業(yè)。他父親獲得暫時的勝利。特勒依舊在課余學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。
在卡爾斯魯厄大學(xué)學(xué)習(xí)期間,特勒聽了馬克(Herman Mark,1895-1992)的分子光譜學(xué)講座。馬克告訴特勒,物理學(xué)中的新思想從根本上改變了化學(xué)的前沿,并向他介紹了量子力學(xué)方面的重大突破。特勒因此對量子力學(xué)產(chǎn)生了濃厚興趣,決定將來轉(zhuǎn)學(xué)物理學(xué)。
1928年春,特勒獲得化學(xué)工程學(xué)士學(xué)位,進(jìn)入慕尼黑大學(xué)學(xué)習(xí)物理學(xué),師從物理學(xué)世界名師索末菲(Arnold Sommerfeld,1868-1951)。
1928年7月14日,特勒乘坐電車去登山。他沒注意到車已到站,車重新啟動時,他才反應(yīng)過來,立即從正在行駛的車的前門跳下。不幸的是,車輪將他右腳從踝部以下切斷了。[1]
特勒被送進(jìn)了慕尼黑的醫(yī)院。劇烈的疼痛持續(xù)折磨著他。為了不讓止痛藥的副作用干擾思維,他停服止痛藥,改用自己的意志力與心理暗示來對付疼痛:他在喝水時,反復(fù)告訴自己,他服用的是止痛藥而不是水。幾個月后,他戴上了木制的假肢,且從此走路一瘸一拐。
1929年,特勒轉(zhuǎn)到萊比錫大學(xué),導(dǎo)師為海森堡(Werner Heisenberg,1901-1976)。海森堡也曾經(jīng)是索末菲的學(xué)生,當(dāng)時只有28歲,但因為在幾年前建立量子力學(xué)的矩陣形式(矩陣力學(xué)),已是當(dāng)時全世界最杰出的物理學(xué)家之一。
海森堡讓他用量子力學(xué)精確計算氫分子離子(即失去一個電子的氫分子)的能級。這個課題涉及復(fù)雜的計算。特勒用手搖計算器來協(xié)助計算。手搖計算器的每次操作都會引起明顯的聲音。特勒又習(xí)慣于晚睡晚起,夜深人靜時的噪聲就尤其明顯。當(dāng)時海森堡的單身宿舍就在特勒宿舍的樓上。
1930年,特勒獲得博士學(xué)位。他后來開玩笑說,海森堡應(yīng)該是為了早點(diǎn)睡上好覺,才趕緊讓他博士畢業(yè)。海森堡則表示絕無此事。
特勒是最早用量子力學(xué)對氫分子離子進(jìn)行精確計算的人之一。他的這項工作為量子力學(xué)在分子物理學(xué)方面的應(yīng)用做出了開創(chuàng)性的貢獻(xiàn),也顯示出成為物理學(xué)領(lǐng)軍人物之一的潛力。
早期研究
博士畢業(yè)后,特勒接收哥廷根大學(xué)的聘約,成為那里的助教。同年,特勒結(jié)識了蘇聯(lián)物理學(xué)家伽莫夫(George Gamow,1904-1968)、朗道(Lev Landau,1908-1968)以及捷克物理學(xué)家普拉澤克(George Placzek,1905-1955),并與他們成為好友。
1932年夏天,特勒短暫訪問了費(fèi)米(Enrico Fermi,1901-1954),然后回到德國。1933年1月,希特勒上臺,特勒于當(dāng)年春天回到布達(dá)佩斯探親后又回到德國。此時大批具有猶太血統(tǒng)或家屬有猶太血統(tǒng)的教授被開除或被迫離開工作崗位。
此時的德國對猶太人來說,已變得不安全。特勒在朋友的幫助下,來到英國倫敦大學(xué)學(xué)院任教。他申請到洛克菲勒基金會(Rockefeller Foundation)提供的獎學(xué)金,于1934年1月來到丹麥哥本哈根大學(xué),訪問物理學(xué)巨匠玻爾(Niels Bohr,1885-1962),與其合作,直到當(dāng)年的8月。在此期間,他與相識多年的女友米茜(Augusta Maria Harkanyi,昵稱“Mici”,1909-2000)結(jié)婚。
1934年9月,特勒回到倫敦大學(xué)學(xué)院工作。1935年1月,特勒收到伽莫夫邀請他到喬治·華盛頓大學(xué)擔(dān)任物理學(xué)教授的信。當(dāng)時伽莫夫已經(jīng)成為華盛頓大學(xué)物理系主任。他因此來到了美國。
從1936年到1940年,特勒與伽莫夫、朗道、雅恩(Hermann Jahn,1907-1979)、施溫格(Julian Schwinger,1918-1994)、克里奇菲爾德(Charles Critchfield,1910-1994)、惠勒(John Wheeler,1911-2008)、布雷特(Gregory Breit,1899-1981)等人合作,研究了β衰變[2]、聲音傳播與衰減[3]、分子對稱性自發(fā)破缺[4]、氫分子對中子的散射[5]、核力的飽和問題[6]、選擇性熱核反應(yīng)率[7]、原子核的旋轉(zhuǎn)[8]、氫原子雙光子衰變[9]等課題。除了與惠勒合作的那篇之外,特勒在其他論文中都是第二或第三作者。
特勒與伽莫夫合作的關(guān)于β衰變的論文是相關(guān)領(lǐng)域的重要成果。這項研究提出了 “伽莫夫-特勒衰變”模式,它與傳統(tǒng)的“費(fèi)米衰變”模式不同,至今仍然在核物理學(xué)與天體物理學(xué)領(lǐng)域有重要應(yīng)用。
特勒與雅恩合作的論文得到了著名的雅恩-特勒定理(Jahn-Teller theorem),預(yù)測了雅恩-特勒效應(yīng)(Jahn-Teller effect)。這種效應(yīng)會在某些情況下導(dǎo)致分子對稱性自發(fā)破缺,即雅恩-特勒變形(Jahn-Teller distortion)。雅恩-特勒效應(yīng)在低能電子與原子核的耦合現(xiàn)象中廣泛存在,因此在分子和固態(tài)系統(tǒng)的研究中被廣泛應(yīng)用,例如高溫超導(dǎo)與金屬染料的著色。
特勒在1937年還發(fā)表了一篇唯一作者的論文[10],這篇論文推廣了維格納(Eugene Wigner,1902-1995)和馮·諾伊曼(John von Neumann,1903-1957)于1929年完成的一個工作,將其從單自由度推廣到多自由度,得到一組重要的拓?fù)淇赡苄浴:髞淼膶W(xué)者將特勒的這一結(jié)果進(jìn)一步分析后,首次得到“貝利拓?fù)湎唷保˙erry's topological phase)在分子物理學(xué)中的事例。
曼哈頓計劃中的失意者
1939年初,核裂變被發(fā)現(xiàn)的消息剛傳到美國大陸時,特勒就開始密切關(guān)注這個話題。1939年11月21日,特勒參加了總統(tǒng)羅斯福授意成立的鈾問題咨詢委員會舉辦的會議。
實際上,奧本海默直到1942年1月才開始進(jìn)入這個領(lǐng)域,5月才在康普頓的安排下?lián)瘟恕翱焖倭炎儏f(xié)調(diào)員”。
也就是在1942年,特勒和費(fèi)米在一次閑聊中討論了核戰(zhàn)爭的前景。費(fèi)米隨意提出,既然恒星內(nèi)部可以通過核聚變釋放能量,也許人類也可以制造出將氫聚變的炸彈,即后來所說的氫彈。特勒認(rèn)為這個方案不可行。但是不久后他又覺得這個方案可以實現(xiàn),從此癡迷于氫彈的研究。那次閑聊的幾周后,特勒正式提出了制造氫彈的想法,他當(dāng)時將氫彈稱為“超級(炸彈)”(Super)。
曼哈頓計劃正式啟動后,奧本海默很快被任命為中心實驗室(洛斯阿拉莫斯實驗室)主任。特勒也進(jìn)入中心實驗室的理論組。令特勒意外的是,奧本海默任命貝特(Hans Bethe, 1906-2005)為理論部的主任。特勒對這個安排很不滿,他認(rèn)為自己更有資格擔(dān)任此職。在特勒看來,他不僅有資格當(dāng)理論組組長,而且比奧本海默更有資格當(dāng)中心試驗室主任,因為在參與核武器研究方面,他比奧本海默更資深。
曼哈頓計劃期間的特勒(左)與米茜(右)的身份證照片,其ID編號為K3。丨圖片來源:Los Alamos National Laboratory
雖然對于當(dāng)貝特下屬這件事很不開心,特勒還是繼續(xù)留在理論部。1944年3月,理論部任命特勒領(lǐng)導(dǎo)一個小組,計算內(nèi)爆式原子彈。特勒對內(nèi)爆機(jī)制做出了有價值的貢獻(xiàn)。他是第一個提出固體坑設(shè)計的人。克里斯蒂(Robert Christy,1916-2012)后來實現(xiàn)了這個方案,因此固體坑也被稱為“克里斯蒂坑”。他還證明钚在壓力下會收縮。
然而,在完成了一些計算后,他拒絕繼續(xù)處理自己認(rèn)為瑣碎且不重要的計算。當(dāng)時特勒感興趣的是氫彈。然而,此時分心研究氫彈,會導(dǎo)致原子彈的制造進(jìn)度變慢。貝特對他的不滿不斷積累。有一次,特勒當(dāng)年的學(xué)生克里奇菲爾德開玩笑說:“愿上帝保佑我們不受外部敵人與內(nèi)部匈牙利人的傷害。”
1944年春,貝特和特勒的矛盾急劇激化。貝特要求奧本海默將特勒負(fù)責(zé)的小組調(diào)離理論部。奧本海默于同年6月將特勒調(diào)離理論部,讓特勒帶領(lǐng)他的小組專門研究氫彈,并直接向他本人匯報。
1945年7月16日,人類的第一顆原子彈在實驗場爆炸,曼哈頓計劃獲得成功。特勒戴著墨鏡觀看了爆炸:“正在這時,我看到了一個不太亮的光點(diǎn),后來分成三個——一個居上,另外兩個位于兩側(cè)。接著就出現(xiàn)了蘑菇云。”
特勒當(dāng)時很失望,他覺得畫面不夠壯觀:“這么一下就完了嗎?”他馬上想到這是因為他戴了防護(hù)眼鏡,因此將眼鏡往下稍微移動,瞇著眼睛從縫隙中透著縫隙看出去:“我當(dāng)時的感覺就好比你在漆黑的房內(nèi)撩起窗帷突然看到了太陽光一樣。這爆炸后的情景可能持續(xù)了幾秒鐘的時間,當(dāng)然這還是在二十英里以外所觀察到的。毫無疑問,到這個時候,我感到了這場面的壯觀。火光漸漸地暗淡下去了,我把眼鏡取了下來,我們看到了蘑菇云,此時云層翻滾,疾風(fēng)四起。”[1]這顆原子彈的威力大約為2萬噸TNT當(dāng)量。
芝加哥大學(xué)的歲月
原子彈爆炸成功后,奧本海默離開了原來的職位。1945年11月,阿拉莫斯實驗室的新主任布拉德伯里(Norris Bradbury,1909-1997)邀請?zhí)乩論?dān)任理論部主任。
特勒要求立即大力研究氫彈并改進(jìn)原子彈以提高原子彈的威力,為此每年要進(jìn)行十幾次核試驗。布拉德伯里無法保證能夠做到這些。由于要求無法得到滿足,特勒沒有接受理論部主任的職位,而是于1946年2月1日離開洛斯阿拉莫斯,前往芝加哥大學(xué)。
此后幾年,洛斯阿拉莫斯實驗室的主要工作是提高原子彈的威力,爆炸當(dāng)量從2萬噸左右提升到約50萬噸。
到芝加哥大學(xué)之后,特勒將大部分時間用于研究與教學(xué)。1947年,費(fèi)米、韋斯科普夫(Victor Weisskopf,1908-2002)與特勒合作,研究了具有強(qiáng)相互作用的介子如何在物質(zhì)中停留和衰變,從而證明:長期被視為介子的μ子不是理論預(yù)言中的介子。[11, 12]這是他這一階段的重要工作之一。幾個月后,實驗物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)了真正的介子。后來的研究表明μ子的性質(zhì)與電子類似,是一類“更重的”電子,不參與強(qiáng)相互作用。
1949年,特勒與合作者至少發(fā)表了4篇研究論文。他與阿爾文(Hannes Alfvén,1908-1995)等人研究了宇宙線的起源問題[13, 14],與費(fèi)曼(Richard Feynman,1918-1988)等人用推廣的費(fèi)米-托馬斯(Fermi-Thomas)模型研究了元素的狀態(tài)方程問題[15],與邁耶夫人(Maria Mayer,1906-1972)研究了元素起源問題[16]。
在芝加哥大學(xué)期間,他也培養(yǎng)了一些學(xué)生,其中有后來成為物理學(xué)大師的楊振寧與后來成為加州理工學(xué)院物理系主任的戈德伯格(Marvin Goldberger,1922-2014)。特勒雖然不是邁耶夫人的導(dǎo)師,但卻是她研究核物理的領(lǐng)路人。
氫彈的研制
特勒并不甘心從此放棄研制氫彈的計劃。1946年4月,特勒在洛斯阿拉莫斯的會議上回顧他在二戰(zhàn)期間對氫彈的研究工作,強(qiáng)調(diào)氫彈是可以被制造出來的,應(yīng)該進(jìn)一步研究氫彈。
1949年8月29日,蘇聯(lián)首次成功引爆原子彈。勞倫斯(Ernest Lawrence,1901-1958)與阿爾瓦雷斯(Luis Alvarez,1911-1988)四處奔走(關(guān)于勞倫斯介紹,呼吁美國政府支持研制氫彈,以避免蘇聯(lián)先研制出氫彈。
但奧本海默等人反對制造氫彈。他們認(rèn)為,只要美國不研制氫彈,蘇聯(lián)就不會研制氫彈。特勒等人認(rèn)為即使美國不研制氫彈,蘇聯(lián)也會研制氫彈,因為蘇聯(lián)已經(jīng)從富克斯(Klaus Fuchs,1911-1988)那里得知制造氫彈的可能性,而且蘇聯(lián)也有杰出的物理學(xué)家與工程師。
特勒的判斷是正確的。蘇聯(lián)在1946年就開始研究氫彈,金茲堡(Вита?лий Ги?нзбург,1916-2009)在1948年11月就已提出使用氘化鋰(氘與鋰6的化合物)作為氫彈聚變材料的想法,此時蘇聯(lián)原子彈尚未成功爆炸。1949年,薩哈洛夫(Андрей Сахаров, 1921-1989)與金茲堡就設(shè)計出氫彈爆炸的單級構(gòu)型。
1950年1月31日,時任美國總統(tǒng)杜魯門公布,支持推動氫彈的研制。1950年春,特勒回到洛斯阿拉莫斯,從事氫彈研制。他想讓更多理論物理學(xué)家參與進(jìn)來,但費(fèi)米與奧本海默堅決拒絕;貝特一開始拒絕,后來同意擔(dān)任顧問。不過,惠勒等人先后參與進(jìn)來。奧本海默憤憤地說:“讓特勒與惠勒去干吧!讓他們摔個灰頭土臉吧!”[1]
特勒和烏拉姆(Stanis?aw Ulam, 1909-1984)在1951年取得了突破,他們發(fā)明了一種新的設(shè)計——“特勒—烏拉姆構(gòu)型” (Teller-Ulam design),可用于百萬噸級氫彈的制造。這是一個二級爆炸構(gòu)型:一級中的原子彈爆炸,產(chǎn)生高溫、高壓,壓縮并加熱二級中的聚變材料;二級核心由钚239構(gòu)成的“火花塞”裂變,釋放中子,使聚變材料發(fā)射發(fā)生聚變,釋放出能量。
特勒—烏拉姆構(gòu)型的示意圖。圓球狀為原子彈,圓柱狀為氫彈。圖中心圓柱為可裂變火花塞,紅色部分為氘與氚,紅色區(qū)域外面的黑色外殼為鈾238外殼。丨圖片來源:Fastfission
為了增強(qiáng)威力,還可以在聚變材料的外面包裹鈾238。聚變產(chǎn)生的高能中子轟擊鈾238,引起裂變(鈾238不會產(chǎn)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng),但可以裂變),產(chǎn)生額外的能量。這樣的氫彈的爆炸涉及裂變-聚變-裂變?nèi)齻€階段,因此也被稱為“三相彈”。如果將鈾238替換為鉛板,則成為以聚變?yōu)橹饕芰縼碓吹臍鋸棥T谔乩?烏拉姆構(gòu)型被提出后,很多人轉(zhuǎn)而相信氫彈是可以被制造出來的。
特勒認(rèn)為洛斯阿拉莫斯實驗室進(jìn)展太慢,申請另外開設(shè)一個實驗室,但被拒絕。恰在此時,勞倫斯邀請?zhí)乩赵L問加州大學(xué)伯克利分校。在見面后,勞倫斯邀請?zhí)乩仗鄣讲死⑴c他共建輻射實驗室新成立的利弗莫爾(Livermore)分部。特勒接受了勞倫斯的邀請,很快就成為伯克利的教授,同時進(jìn)入利弗莫爾實驗室,開始與洛斯阿拉莫斯的人在研制氫彈方面進(jìn)行競爭。
勞倫斯(左)與特勒(右)。丨圖片來源:Lawrence Livermore National Laboratory
1952年5月8日,代號為“喬治”(George)的熱核爆炸實驗成功完成,這是對氫彈爆炸原理的測試,其威力較小。
1952年11月1日,第一個使用特勒—烏拉姆構(gòu)型的熱核武器“麥克”(Mike)爆炸。“麥克”是一顆“三相彈”,它的威力相當(dāng)于1040萬噸TNT炸藥,其中77%的能量來自鈾238的裂變。特勒本人沒有到爆炸現(xiàn)場附近,而是在伯克利地下室,觀察到地震儀接收到幾千千米外傳過來的,由“麥克”爆炸引發(fā)的地震波。
“麥克”爆炸時的場景。丨圖片來源:National Nuclear Security Administration / Nevada Site Office
不過,“麥克”使用的液態(tài)氘,它必須用制冷設(shè)備以保持其為液態(tài)。這樣的氫彈屬于“濕彈”。整個裝置達(dá)到74噸(其中制冷劑達(dá)到18噸),無法用任何飛機(jī)運(yùn)載投放,因此它不是實用的氫彈,而是“熱核爆炸裝置”。
1953年8月12日,蘇聯(lián)爆炸了世界上第一顆實用型氫彈。它以氘化鋰為聚變材料,不要求低溫,體積與重量都遠(yuǎn)低于“濕彈”“麥克”。然而,這顆氫彈的當(dāng)量只有40萬噸當(dāng)量,威力還不如當(dāng)時的一些增強(qiáng)型原子彈,因此也不被視為真正的氫彈。
1954年3月1日,洛斯阿拉莫斯實驗室制造的氫彈“喝彩”(Bravo)爆炸成功。這是一顆實用性的氘化鋰氫彈。它也是一個三相彈。按照預(yù)計,它的威力是500萬-600萬噸當(dāng)量。然而,爆炸產(chǎn)生的快中子導(dǎo)致鋰7裂變?yōu)殡芭c氦,并釋放出中子,導(dǎo)致更多的鈾238被裂變,進(jìn)而使其威力增大到1500萬噸。這個錯誤估計的災(zāi)難性后果之一就是:現(xiàn)場的探測儀器還沒來得及記錄并轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)就被汽化。
充滿爭議的“氫彈之父”
氫彈成功爆炸后,誰對氫彈做出決定性貢獻(xiàn)的問題很快出現(xiàn)。特勒以氫彈的唯一功臣自居。很多人認(rèn)為特勒貪天之功,對此非常不滿。
在朋友的建議下,特勒于1955年發(fā)表一篇文章《眾人的工作》(The Work of Many People),介紹氫彈研制的過程,強(qiáng)調(diào)氫彈是團(tuán)隊的貢獻(xiàn)。然而,他后來又說:自己在這篇文章中說了一個“善意的謊言”,以“安撫氣憤的情緒”,實際上研制氫彈的全部功勞都屬于自己。
特勒尤其排斥烏拉姆。他寧可不要?dú)鋸椩O(shè)計的專利,也拒絕與烏拉姆一起分享專利。烏拉姆不甘示弱,他說自己進(jìn)行了原始設(shè)計,特勒只是對原始設(shè)計進(jìn)行了推廣。有人認(rèn)為,烏拉姆提出了氫彈的輻射內(nèi)爆壓縮設(shè)計,但特勒在1945年第一個提出核聚變推進(jìn),這對小型化和可靠性至關(guān)重要。[17]
歷史學(xué)家麥克米蘭(Priscilla McMillan,1928-2021)在她的書《奧本海默的毀滅:以及現(xiàn)代軍備競賽的誕生》中寫道,特勒“隱瞞了”烏拉姆的“角色”,只有“輻射內(nèi)爆”才是特勒的想法。
貝特認(rèn)為特勒對氫彈發(fā)明的貢獻(xiàn)是一項真正的創(chuàng)新與“天才之作”。然而,貝特還強(qiáng)調(diào),如果沒有其他支持或資助,氫彈的研制無法被繼續(xù)推進(jìn)。但特勒完全不同意貝特的評價。
普利策獎得主鮑爾斯(Thomas Powers,1940-)在《美國悲劇》(An American Tragedy)中評價特勒:“當(dāng)然,炸彈設(shè)計者們都知道真相,許多人認(rèn)為特勒是科學(xué)界最低下、最可鄙的罪犯,是一個竊取榮譽(yù)的人。”[18]
由于氫彈的設(shè)計至今依然是機(jī)密,他們各自的確切貢獻(xiàn)以及最終想法是如何形成的,至今依然不清楚。不過,貝特是知道具體情況的,他的評價也可能最公允:特勒對氫彈的研制有重要貢獻(xiàn),但烏拉姆與其他人對氫彈的研制也有重要貢獻(xiàn)。
奧本海默聽證會
1954年,美國原子能委員會(Atomic Energy Commission,AEC)時任主席斯特勞斯(Lewis Strauss,1896-1974)羅織了奧本海默的罪名,發(fā)起奧本海默聽證會。奧本海默被指控的主要原因是:他與左翼人士一直有密切關(guān)系,而且一直反對氫彈研制。
特勒是被邀請的幾位證人之一。過去十幾年以來,特勒就一直對奧本海默心存芥蒂,并且認(rèn)為奧本海默會繼續(xù)阻礙他繼續(xù)發(fā)展氫彈的計劃,必須摧毀他的權(quán)威,因此他決定出席指控奧本海默。在作證前6天,1954年4月22日,特勒會見了一名AEC聯(lián)絡(luò)官,并問對方能不能在證詞中“深化指控”。他還認(rèn)真演練發(fā)言。
在聽證會上,AEC的律師問特勒是否認(rèn)為奧本海默對美國不忠,特勒回答說:“……但我一直認(rèn)為,現(xiàn)在我也認(rèn)為,他是忠于美國的。”[19]特勒立即被問到他是否認(rèn)為奧本海默是一個“安全風(fēng)險”,他回答說:“在很多情況下,我看到奧本海默博士的行為——我知道奧本海默博士的行為——對我來說是極度難以理解的。我在許多議題上完全不同意他的觀點(diǎn);而且坦率地說,他的行為在我看來是混亂而復(fù)雜的。從這個點(diǎn)上說,我覺得我希望看到這個國家的重大利益掌握在我更了解、因此更信任的人手中。在這個非常有限的意義上,我想表達(dá)一種感覺:如果公共事務(wù)由別人來處理,我個人會感到更安全。”[20]
特勒還作證說,奧本海默對氫彈計劃的看法似乎更多地是基于這種武器的科學(xué)可行性,而不是其他任何東西。特勒認(rèn)為奧本海默阻礙了他積極開展氫彈研制的努力,他說:“……,不批準(zhǔn)(奧本海默的)安全許可是更明智的。”[20]
1954年6月30日,奧本海默聽證會結(jié)束。經(jīng)過投票,奧本海默的安全許可被撤銷了。奧本海默被許多人視為悲情人物。特勒指控奧本海默,雖然不是奧本海默被取消安全許可的主因,但卻使自己聲名狼藉。特勒在科學(xué)界的大多數(shù)朋友認(rèn)為他是賣友求榮之人,與他斷絕關(guān)系。
在聽證會結(jié)束后幾個星期,特勒到洛斯阿拉莫斯參加會議。他看到了老朋友克里斯蒂,走到他前面,伸出手,要與對方握手。克里斯蒂冷冷地看了特勒一眼,直接走開了。
當(dāng)時拉比(Isidor Rabi,1898-1988)站在克里斯蒂身邊,他怒氣沖沖地對特勒說:“我也不想和你握手。” 克里斯蒂的拒絕與拉比的補(bǔ)刀使特勒的自尊心受到了巨大的打擊。他一瘸一拐地回到了自己的桌子。當(dāng)天他就退出會議。回到房間后,特勒開始流淚,然后收拾了行李離開。[1]
這是特勒一生中最受打擊的一件事。
1962年,特勒獲得費(fèi)米獎(Enrico Fermi Award)。他推薦奧本海默為1963年度的費(fèi)米獎得主。奧本海默領(lǐng)獎時,特勒走向奧本海默,微笑著伸出右手,奧本海默咧嘴一笑,與特勒握手。奧本海默選擇了諒解,特勒完成了救贖。
1963年,奧本海默獲得費(fèi)米獎。特勒與奧本海默握手。丨圖片來源:公共版權(quán)
核軍備競賽
1958年,特勒在自己的辦公室。圖片來源:Lawrence Livermore National Laboratory
1955年,蘇聯(lián)首次完成類似于特勒-烏拉姆構(gòu)型的氫彈爆炸。此后美蘇雙方的核軍備競賽愈演愈烈。特勒提倡增加國防開支,大力開發(fā)更多核武器,進(jìn)行更多的核試驗,以對抗蘇聯(lián)的核導(dǎo)彈威脅。盡管在學(xué)界遭到排斥,但他的觀點(diǎn)受到了軍方的支持。特勒也身體力行,為核武器的小型化做出貢獻(xiàn)。
1958年3月,特勒擔(dān)任利弗莫爾實驗室主任。為了能夠讓自己更加自由表達(dá)自己的觀點(diǎn),他于1960年辭去了主任職務(wù),轉(zhuǎn)而擔(dān)任副主任。那一年,他被《時代》周刊評為年度人物。
不過,到了1970年,特勒被伯克利的反戰(zhàn)運(yùn)動學(xué)生當(dāng)成戰(zhàn)犯,他們舉著印有特勒黑白照片的海報,揚(yáng)言要燒了特勒的家。中年后的特勒的兩條粗眉毛使他的黑白照片中的形象顯得格外猙獰。結(jié)果驚動警察趕來保護(hù)特勒。最后這些學(xué)生只在特勒門前的路口燒了象征特勒的紙人。
據(jù)說著名導(dǎo)演庫布里克(Stanley Kubrick)執(zhí)導(dǎo)的諷刺電影《奇愛博士》(Dr. Strangelove)中的核戰(zhàn)爭狂人奇愛博士,就是在影射特勒。
不過,特勒也大力支持核能的非軍事應(yīng)用,甚至提出了一些使用核武器進(jìn)行基建的瘋狂想法。早在20世紀(jì)40年代末,他就成為AEC反應(yīng)堆保障委員會主席,幫助制定了核反應(yīng)堆安全標(biāo)準(zhǔn)。20世紀(jì)50年代末,特勒領(lǐng)導(dǎo)了通用原子公司的一項工作,幫助設(shè)計了不發(fā)生核熔毀的核反應(yīng)堆。特勒還是世界上最早關(guān)注并提出溫室效應(yīng)危害問題的知名人士。
毀譽(yù)參半
特勒一生獲得眾多頭銜和榮譽(yù)。他于1948年因物理學(xué)與物理化學(xué)領(lǐng)域的貢獻(xiàn)而被選為美國科學(xué)院院士,其他榮譽(yù)包括1958年的愛因斯坦獎(Albert Einstein Award)、1961年的美國學(xué)術(shù)成就學(xué)會的金盤獎(Golden Plate Award)、1978年的赫茨爾獎(Herzl Prize)、1983年的國家科學(xué)獎?wù)拢∟ational Medal of Science)、2001年的科爾文勛章(Corvin Chain),等。第5006號小行星被命名為“特勒”。
然而,縱觀特勒的一生,可以說他在物理學(xué)領(lǐng)域是高開低走。他天賦異稟,師出名門,22歲獲得博士學(xué)位,是第一個精確計算氫分子離子能級的物理學(xué)家。但正如費(fèi)米所說,特勒此后卻未在物理領(lǐng)域做出與其智力匹配的突破性的貢獻(xiàn)。他進(jìn)行的一些研究大多數(shù)是涉及物理化學(xué)的一些課題,且大多數(shù)情況下是參與別人主導(dǎo)的研究工作。貝特認(rèn)為特勒在物理學(xué)領(lǐng)域的影響力遠(yuǎn)低于奧本海默。
當(dāng)然,這是費(fèi)米與貝特這樣的頂尖級大師的看法。如果以一般人的眼光看待,特勒依舊不愧是一位杰出的物理學(xué)與物理化學(xué)大師。
他沒有獲得諾貝爾獎。但令人啼笑皆非的是,他成為搞笑諾貝爾獎(Ig Nobel Prizes)的第一批得主之一,該獎于1991年首次公布,特勒被授予搞笑諾貝爾和平獎,獲獎理由是他“為改變我們所知的和平的意義所做的畢生努力”。
由于性格強(qiáng)硬甚至偏執(zhí),特勒的為人也很受爭議。費(fèi)米曾經(jīng)說過,特勒是他認(rèn)識的唯一同時患有幾種狂躁癥的偏執(zhí)狂。特勒很認(rèn)可這個評價。拉比很厭惡特勒,他甚至說過:“如果沒有特勒,世界會更好。”
2003年9月9日,特勒在加州斯坦福去世,享年95歲,結(jié)束了他毀譽(yù)參半、榮辱交加的一生。
參考文獻(xiàn)
[1] Stanley A. Blumberg & Gwinn Owens, Energy and Conflict: The Life and Times of Edward Teller, New York: G. P. Putnam's Sons, 1976.(中譯本:《美國氫彈之父泰勒》,華君鐸、趙淑云譯,北京:原子能出版社,1991)
[2] Gamow G., & Teller E., Phys. Rev. 49, 895 (1936)
[3] Landau, L. D. & Teller, E. Phys. Z. Sowjetunion 10, 34 (1936)
[4]Jahn, H. A., & Teller, E. Stability of Polyatomic Molecules in Degenerate Electronic States. I. Orbital Degeneracy, 1937, RSPSA, 161, 220
[5]Schwinger, J., & Teller, E. The Scattering of Neutrons by Ortho- and Parahydrogen, 1937, PhRv, 52, 286
[6]Critchfield, C., & Teller, E. On the Saturation of Nuclear Forces, 1938, PhRv, 53, 812
[7]Gamow, G, & Teller, E. The Rate of Selective Thermonuclear Reactions, 1938, PhRv, 53, 608
[8]Teller, E., & Wheeler, J. A., On the Rotation of the Atomic Nucleus, 1938, PhRv, 53, 778
[9]Breit, G., & Teller, E. Metastability of Hydrogen and Helium Levels.1940, ApJ, 91, 215
[10]Teller, E. J. Phys. Chem. 41, 109 (1937)
[11]Fermi, E., Teller, E., & Weisskopf, V. The Decay of Negative Mesotrons in Matter, 1947, PhRv, 71, 314
[12]Fermi, E. & Teller, E. The Capture of Negative Mesotrons in Matter, 1947, PhRv, 72, 399
[13]Alfven, H., Richtmyer, R. D., & Teller, E. On the Origin of Cosmic Rays, 1949, PhRv, 75, 892
[14]Richtmyer, R. D., & Teller, E., On the Origin of Cosmic Rays, 1949, PhRv, 75, 1729
[15]Feynman, R. P., Metropolis, N., & Teller, E. Equations of State of Elements Based on the Generalized Fermi-Thomas Theory, 1949, PhRv, 75, 1561
[16]Mayer, M. G., & Teller, E. On the Origin of Elements, 1949, PhRv, 76, 1226
[17]Sublette, C. "Basic Principles of Staged Radiation Implosion ("Teller–Ulam Design")"
[18]Powers, T. "An American Tragedy". The New York Review of Books
[19]Teller, E. "In the Matter of J. Robert Oppenheimer: Transcript of Hearing Before Personnel Security Board". pbs.org. United States Government Printing Office (1954).
[20]Bethe, H. "Testimony in the Matter of J. Robert Oppenheimer". Atomic Archive. (1954)
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺“網(wǎng)易號”用戶上傳并發(fā)布,本平臺僅提供信息存儲服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.