格,他鼓励所有学生相互交流。他不会在办公时间单独与每个学生会面,而是要求他的8~10位研究生和6名博士后在他位于勒孔特厅219室的办公室见面。每个学生都有一套小桌椅,他们会坐在那里看着奥本海默在房间里来回踱步。奥本海默自己没有书桌,房间中间只有一张堆满了文件的桌子,一块写满公式的黑板占据了一面墙。快到约定时间时,这些年轻男生(偶尔也会有女生)会零零散散地走进来,坐在桌边或倚着墙等待奥本海默。他到场后会依次集中讨论每个学生研究的具体问题,并征求大家的意见。“奥比对一切都感兴趣,”瑟伯尔回忆道,“大家提出了一个又一个课题,所有课题都在讨论之列。一下午的时间里,我们可以讨论电动力学、宇宙射线和核物理学。”通过关注物理学中仍待解决的问题,奥本海默让他的学生们总觉得自己正面对未知的世界。
很快,奥本海默就成了美国理论物理学界的“旗手”。整个美国的物理学界都传遍了:如果你想进入这个领域,伯克利是不二之选。“我原本没打算教书,”奥本海默后来说,“我也没想招收学生。我一开始其实是想传播我热爱的理论,我一直从中不断学到新的知识,这个领域博大精深,但人们对它仍一知半解。”1934年,5名学生获得美国国家科学研究委员会物理学奖学金,其中3人选择在奥本海默门下学习。尽管他们是为奥本海默而来,但吸引他们的还有一位叫欧内斯特·劳伦斯的实验物理学家。
劳伦斯和奥本海默两人可谓天差地别。劳伦斯在南达科他州长大,先后在南达科他大学、明尼苏达大学、芝加哥大学和耶鲁大学接受教育,年纪轻轻的劳伦斯对自己的才华颇为自信。作为挪威路德教徒的后裔,劳伦斯的做派是那种典型的无忧无虑的美国人。为了赚取大学学费,他曾向附近的农民兜售铝制的锅碗瓢盆。性格外向的劳伦斯有一种与生俱来的推销能力,他借此来助力自己的学术生涯。一些朋友认为他有点儿趋炎附势,与奥本海默不同,他没有一丝存在主义的焦虑或内省。到20世纪30年代初,劳伦斯已成为他那一代首屈一指的实验物理学家。
1929年秋,奥本海默来到伯克利的时候,28岁的劳伦斯也住在教员之家。这两个充满孩子气的物理学家很快就成了要好的朋友。他们几乎每天都聊天,晚上还一起参加社交活动。周末,他们偶尔去骑马。奥本海默骑的是美式马鞍,但劳伦斯坚持要与他的牧场出身划清界限,他不仅穿着马裤,还配上了英式马鞍。奥本海默钦佩这位新朋友“难以置信的活力和对生活的热情”,在他的眼中,劳伦斯可以“工作一整天,然后跑去打网球,再工作到半夜”。但他也发现,劳伦斯偏好“运动和目的性强的活动”,而他自己的兴趣“恰好相反”。
在劳伦斯婚后,奥本海默依然是他们家餐桌上的常客,他总会给劳伦斯的妻子莫莉带一些兰花。当莫莉生下他们的第二个儿子时,劳伦斯坚持要给这个男孩起名为罗伯特,莫莉也默许了,但是随着时间推移,她越来越觉得奥本海默虚伪,他费尽心思地装腔作势,这正好暴露了他的肤浅。刚结婚的那些年,她并没有干涉劳伦斯与奥本海默的友谊,后来时过境迁,莫莉将逼着她的丈夫对奥本海默另眼相看。
劳伦斯是一位实干家,他有能力筹集资金来实现自己的雄心壮志。在与奥本海默见面前几个月,他就在构思制造一种机器——它能够穿透迄今仍未能攻破的原子核,他还打趣说原子核“就像大教堂里的一只苍蝇”。原子核不仅微小、难以捉摸,它还受到一种叫作“库仑位垒”的屏障保护。物理学家估计,需要用大约100万伏特的电压推进的氢离子束才能穿透它。1929年尚无法产生如此高的电压,但是劳伦斯想出了一个办法绕过这个限制。他提出可以制造一种机器,利用相对较低的2.5万伏特电压,在交变电场中使质子来回加速。通过真空管和电磁铁,氢离子可能会在电场的作用下沿着螺旋路径不断加速。他还不确定需要多大的加速器才能穿透原子核,但他确信只要有足够大的磁铁和足够大的圆形腔体,他就能突破百万伏特的限制。
1931年年初,劳伦斯建造了他的第一个原始的加速器,这台机器有一个直径4.5英寸的小腔室,在里面可以产生8万电子伏特的质子。一年后,他有了一台腔室直径11英寸的机器,可以产生百万电子伏特的质子。劳伦斯现在梦想建造更大的加速器,它将重达数百吨,耗资数万美元。他给自己的发明起了一个新名字——“回旋加速器”,并说服当时的加州大学校长罗伯特·戈登·斯普劳尔将勒孔特厅旁一栋老旧的木制建筑供他使用,勒孔特厅是物理系的大楼,它坐落在加州大学伯克利分校美丽校园的北边。劳伦斯将这座木制建筑命名为伯克利辐射实验室。世界各地的理论物理学家很快意识到劳伦斯在他的“辐射实验室”中建造的设备将让他们得以探索原子的最内层。1939年,劳伦斯获得了诺贝尔物理学奖。
劳伦斯不遗余力地想要制造更大、更强的回旋加速器,这也是20世纪初美国企业崛起时“大科学”兴起的缩影。1890年,全美只有4个工业实验室;
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