人物簡介
愛德華.泰勒(Edward Teller),原匈牙利名為Teller Ede(1908.1.15-2003.9.9)是一位出生于匈牙利的美國 理論物理學(xué)家,被譽(yù)為“氫彈之父”。泰勒于1930年代移民美國 ,并成為曼哈頓計(jì)劃的早期成員,參與研制第一顆原子彈。這段期間,他還熱衷于推動研制最早的核融合武器,不過這些構(gòu)想直到第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束之后才實(shí)現(xiàn)。在一場對于羅伯特·奧本海默背景調(diào)查的聽證會上,泰勒對這位過去在洛斯阿拉莫斯的同事,作出一些具爭議性的證詞,此后他在科學(xué)界中變得不受歡迎。他持續(xù)尋求美國政府與軍事研究機(jī)構(gòu)的援助。他是勞倫斯利福摩爾國家實(shí)驗(yàn)室的建立者之一,并于此機(jī)構(gòu)擔(dān)任多年的主管及助理主管。泰勒晚年對于一些軍事與公共議題,發(fā)表了一些具爭議性的技術(shù)解決方法,其中包括計(jì)劃在阿拉斯加利用熱核爆開鑿港口。他是羅納德·雷根的戰(zhàn)略防御計(jì)劃之熱衷支持者。泰勒的一生因其科學(xué)才能、欠佳的人際關(guān)系,以及善變的個性而知名。此外也被認(rèn)為是1964年電影《奇愛博士》的靈感來源之一。
人物傳奇
泰勒生于奧匈帝國布達(dá)佩斯的一個猶太家庭。他于1926年離開了匈牙利(部份原因是霍爾蒂·米克洛什統(tǒng)治時所實(shí)施的大學(xué)學(xué)額限制)。他年少時匈牙利的政治趨勢和改革使得泰勒逐漸對共產(chǎn)主義和法西斯主義產(chǎn)生了深深的恨意。當(dāng)他還是一 個年輕學(xué)生的時候,在慕尼黑的一次電車交通意外中嚴(yán)重受傷,使得他需要配戴一只義肢腳,以及終生都要一拐一拐地走路。泰勒于卡爾斯魯厄大學(xué)化學(xué)工程系畢業(yè),并在沃納·海森堡的指導(dǎo)下從萊比錫大學(xué)取得物理學(xué)博士學(xué)位。泰勒的博士論文涉及到氫分子離子最早的一次準(zhǔn)確量子力學(xué)論述。他于1930年與俄國物理學(xué)家喬治·伽莫夫及列夫·朗道成了朋友。泰勒終身的好友捷克物理學(xué)家喬治·普拉切克對于泰勒的科學(xué)和哲學(xué)的研究非常重要,正是他安排年輕的泰勒與他一起前往羅馬拜訪恩里科·費(fèi)米,從而將泰勒的研究方向定為核物理。
他在哥廷根大學(xué)奧古絲塔·瑪麗婭)·哈爾肯伊("Mici" (Augusta Maria) Hark anyi)結(jié)婚,是他一個長期好友的姐妹。
在喬治·伽莫夫的鼓動下,泰勒于1935年受美國喬治華盛頓大學(xué)的邀請出任物理學(xué)教授一職,直至1941年,期間與伽莫夫共事。在發(fā)現(xiàn)裂變之前的1939年以前,泰勒作為一個理論物理學(xué)家從事量子、分子和核物理領(lǐng)域的研究。在1941年入了美國國籍之后,他的興趣轉(zhuǎn)到核能量應(yīng)用方面,對裂變和聚變的核能量都感興趣。
或許泰勒對科學(xué)最重要的貢獻(xiàn)是姜-泰勒效應(yīng)(1937年)的說明,其中描述了電子云在某些情況下的幾何扭曲;在描述金屬的化學(xué)反應(yīng)時有著顯著的作用,尤其是跟某幾種金屬染料一起的時候。在與布魯諾爾(Brunauer)及埃米特(Emmett)的合作下,泰勒也對表面物理和化學(xué)方面有重要貢獻(xiàn):他們?nèi)艘黄鸢l(fā)現(xiàn)布魯諾爾-埃米特-泰勒(BET)等溫線。當(dāng)?shù)诙问澜绱髴?zhàn)開始時,泰勒想為戰(zhàn)爭出一分力。在著名加州理工學(xué)院空氣動力學(xué)家及同是匈牙利移民的西奧多·馮·卡門的建議下,泰勒跟他的朋友漢斯·貝特合作開發(fā)了一套振蕩波傳播理論。他們?yōu)檫@種波背后的氣體表現(xiàn)所作的解釋,對后來研究導(dǎo)彈返回技術(shù)的科學(xué)家來說非常有價(jià)值。
愛德華.泰勒在他的事業(yè)早期,泰勒對核和分子物理學(xué)、光譜學(xué)(姜-泰勒和倫納-泰勒效應(yīng))及表面物理學(xué)都有相當(dāng)?shù)呢暙I(xiàn)。他對費(fèi)米β衰變理論所作的延伸(其形式為所謂的伽莫夫-泰勒過渡)為這套理論的應(yīng)用提供了一塊重要的踏腳石。姜-泰勒效應(yīng)和BET理論依然保留著它們原來的公式化表述,仍是化學(xué)和物理學(xué)的支柱。泰勒對托馬斯-費(fèi)米理論也有貢獻(xiàn),該理論是密度泛函理論的先驅(qū),是復(fù)雜分子經(jīng)量子力學(xué)處理時所用的標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)代工具。他于1953年時與尼古拉斯·梅特羅珀盧斯及馬歇爾·勞森布盧夫共同寫了一份論文,是為統(tǒng)計(jì)力學(xué)上蒙特·卡羅方法應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)開端。
泰勒積極提倡經(jīng)由核武器取得實(shí)力,尤其是在他那么多的戰(zhàn)時同事都對武裝競賽表示后悔的時候,這使得他很容易就成了“瘋狂科學(xué)家”的典型(他的口音和給人深刻印象的眉毛肯定對動搖那個形象沒有幫助)。他于1991年被授予最早的一個搞笑諾貝爾和平獎,授獎理由是“改變我們所知和平意義的終身成就”。他也被謠傳為斯坦利·庫布里克的1964年 諷刺影片《奇愛博士》及其同名角色的靈感(據(jù)推測,其他靈感為蘭德公司理論家赫爾曼·卡恩、火箭科學(xué)家沃納·馮·布勞恩及美國國防部長羅伯特·S·麥克納馬拉在上文提及的1999年《科學(xué)美國人》訪問中,他被報(bào)導(dǎo)給該問題激怒:“我的名字不是奇愛。我不知道奇愛的事。我對奇愛沒有興趣。我還能說甚么?…注意,再說它三次,我就把你扔出這個辦公室”。諾貝爾物理學(xué)獎得主伊西多·艾薩克·拉比曾經(jīng)指出“這個世界沒泰勒的話會好得多”。此外,泰勒聲稱斯特尼斯瓦夫·烏拉姆對氫彈的研發(fā)無顯著貢獻(xiàn)的言論(盡管烏拉姆關(guān)鍵地洞悉到可使用壓縮及分階段要素來產(chǎn)生熱核反應(yīng)),以及他對奧本海默的人身攻擊,使得整個物理學(xué)社群對泰勒的敵意更甚。
政治擁護(hù)
泰勒曾任勞倫斯利福摩爾國家實(shí)驗(yàn)室主管(1958年-1960年),該實(shí)驗(yàn)室是在他的幫助下(與勞倫斯一起)成立的,他卸任主任后繼續(xù)出任助理主管。他主持在柏克萊成立太空科學(xué)實(shí) 驗(yàn)室的委員會,亦同時出任柏克萊加州大學(xué)物理學(xué)教授。他是一名不屈不撓的強(qiáng)核擁護(hù)者,并為持續(xù)的核試驗(yàn)及開發(fā)據(jù)理力爭──實(shí)際上他辭掉利福摩爾主管一職,就是為了能更好地游說政府疏通已被提出的核試驗(yàn)禁令。他為反對核試驗(yàn)禁令,曾在國會前及電視上作證。
在奧本海默案的論戰(zhàn)之后,泰勒為大部份科學(xué)社群所排斥,但因?yàn)槊黠@的理由,他在政府及軍事科學(xué)圈子里仍挺受歡迎的。除他對核能開發(fā)、強(qiáng)核儲備及積極核試驗(yàn)的慣性提倡外,他為幫助研發(fā)出核反應(yīng)爐的安全標(biāo)準(zhǔn)而在1940年代后期主持原子能機(jī)構(gòu)內(nèi)的反應(yīng)爐防護(hù)措施委員會, 并其后在通用原子公司帶領(lǐng)研究小組,設(shè)計(jì)理論上核能外泄不可能的研究用反應(yīng)爐(TRIGA)。
他于1963年建立了戴維斯加州大學(xué)的應(yīng)用科學(xué)系及勞倫斯利福摩爾國家實(shí)驗(yàn)室,故該大學(xué)有以泰勒命名的資助教席。 他于1975年自實(shí)驗(yàn)室及柏克萊退休,此后被利福摩爾實(shí)驗(yàn)室任命為名譽(yù)主任,以及被胡佛研究所任命為高級研究員。在共產(chǎn)主義于匈牙利垮臺的1989年以后,他曾好幾次到訪自己的出身國,并仔細(xì)地關(guān)注當(dāng)?shù)氐恼无D(zhuǎn)變。
重大事件
曼哈頓計(jì)劃
泰勒于1942年受邀加入羅伯特·奧本海默在柏克萊加州大學(xué)的夏季研討會,計(jì)劃開展曼哈頓計(jì)劃,也就是同盟國研發(fā)第一批核武器的主力。幾星期前,泰勒跟他的朋友兼同事恩里科·費(fèi)米就核戰(zhàn)爭問題見過幾次面,而期間費(fèi)米曾滿不在乎地提議過或許可以使用一種核裂變武器來引發(fā)一個甚至更大的聚變反應(yīng)。盡管他當(dāng)時就立即跟費(fèi)米說明過他認(rèn)為這樣做并不可能,泰勒還是被這個可能性吸引,而且很快地就對“只是”一個原子彈(當(dāng)時離完成還很遠(yuǎn))這概念生厭。在柏克萊的會議期間,泰勒把討論從裂變武器轉(zhuǎn)移至聚變武器--也就是他所謂的“超級”(一個后來被稱為氫彈的早期版本)。 泰勒在戰(zhàn)時加入了當(dāng)時還是秘密的洛斯阿拉莫斯實(shí)驗(yàn)室的理論物理學(xué)部,并繼續(xù)推動他聚變武器的構(gòu)想,即使它在戰(zhàn)時并沒有被優(yōu)先考慮(因?yàn)橹皇菃螁蝿?chuàng)造核裂變武器已經(jīng)夠困難了)。由于他對氫彈的興趣以及他在實(shí)驗(yàn)室所受的挫折(因被忽略而沒當(dāng)上理論物理學(xué)部主任,取而代之的是漢斯·貝特),所以泰勒拒絕從事裂變彈的內(nèi)向爆炸理論計(jì)算。這使得他與其他研究員的關(guān)系緊張,因?yàn)楸匦韫陀妙~外的科學(xué)家來做那項(xiàng)工作--當(dāng)中包括克勞斯·富赫斯,后來被發(fā)現(xiàn)是蘇聯(lián)派來的間諜。泰勒更在深夜彈奏鋼琴,此舉顯然使他的鄰居們對他感到厭煩。然而,泰勒對原子彈研究有重要貢獻(xiàn),尤其是內(nèi)向爆炸物理機(jī)制的說明。
泰勒于1946年參加了一個會議,其中討論到熱核燃料(例如氘)的性質(zhì),及氫彈的可能設(shè)計(jì)。最后結(jié)論是泰勒對氫彈的評估太好了,而且氘的用量和它燃燒時所失的輻射量會使氫彈有著無庸置疑的可用性。向熱核混合加入昂貴的氚很可能會降低其點(diǎn)火溫度,但就算這樣也好,那時沒有人知道要加多少氚,以及加入氚會否促進(jìn)熱傳播。會議末段時,盡管在場一些成員(如羅伯特·塞爾伯)提出反對,泰勒還是提交了一份樂觀的報(bào)告,里面說氫彈可行,應(yīng)該更進(jìn)一步促成它的研發(fā)?藙谒埂じ缓账挂矃⑴c了這次會議并把資料傳回莫斯科。泰勒的“古典超級”模型是如此的不肯定,以致奧本海默后來說他希望蘇聯(lián)人正在用那個設(shè)計(jì)建造自己的氫彈,那么他們的研究進(jìn)度是肯定會被它拖慢的。泰勒于1946年離開洛斯阿拉莫斯回到芝加哥大學(xué)。
奧本海默案
案件回放
泰勒與其他同事的裂痕于1954年擴(kuò)大,那時他在羅伯特·奧本海默的安全調(diào)查聽證會上作供指證身為洛斯阿拉莫斯前主管兼原子能委員會會員的奧本海默。泰勒在洛斯阿拉莫斯的時候曾與奧本海默因裂變及聚變研究的問題發(fā)生過幾次沖突,而且在奧本海默的審判中他是科學(xué)社群中把奧本海默列為不可靠人物的惟一一人。檢察官羅伯特·羅布在聆訊會上問他是否打算“提出奧本海默博士對美國不忠”,泰勒否認(rèn)。他馬上被問到他是否相信奧本海默是“不可靠人物”,他的證詞是這樣的: 我在很多場合見過奧本海默裝模作樣--我認(rèn)為奧本海默博士在裝模作樣--對我來說,在某程度上那是極難理解的。我曾在為數(shù)不少的議題上與他的意見完全不合,而他的行動在我看來確實(shí)是既混亂又復(fù)雜的。到現(xiàn)時為止,我認(rèn)為我會更愿意看到國家極其重要的關(guān)注落入我更能理解的人手中,因?yàn)槔斫馑圆艜懈嗟男湃。在這樣極其有限的意識下,我希望在此表達(dá)一個想法,就是如果其他公共問題能由其他人處理的話,我個人會感到安心得多。
案件影響
在20世紀(jì)50年代向美國國會作證,證明負(fù)責(zé)曼哈頓計(jì)劃的羅伯特·奧本海默(Robert Oppenheimer)由于其政治傾向不能可信地繼續(xù)從事氫彈研究的那位物理學(xué)家。泰勒的證詞導(dǎo)致奧本海默威望掃地,并且使他的安全準(zhǔn)許證被吊銷。許多杰出的物理學(xué)家永遠(yuǎn)無法原諒泰勒的所為。
有人認(rèn)為泰勒作出對奧本海默不利的證供,是企圖從奧本海默手上褫奪公權(quán),以便自己成為美國核科學(xué)家社群的領(lǐng)袖。
逝世
泰勒于2003年9月9日在 斯坦福 (加利福尼亞州)去世。他于1986年被授予美國軍事學(xué)院西爾瓦努斯·塞耶獎。他同時是美國藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院、美國科學(xué)促進(jìn)會及美國核協(xié)會的會員。他得過的獎項(xiàng)中包括愛因斯坦獎、費(fèi)米獎及國家科學(xué)勛章。他還是《時代雜志》1960年度風(fēng)云人物的“美國科學(xué)家”當(dāng)中的一人,以及小行星5006泰勒就是以他命名的。他去世前兩個月內(nèi)被總統(tǒng)喬治·W·布什授予總統(tǒng)自由勛章。