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人物簡(jiǎn)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(guó) 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(guó) ,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(dòng)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(chǎng)對(duì)于羅伯特·奧本海默背景調(diào)查的聽證會(huì)上,泰勒對(duì)這位過去在洛斯阿拉莫斯的同事,作出一些具爭(zhēng)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(guó)政府與軍事研究機(jī)構(gòu)的援助。他是勞倫斯利福摩爾國(guó)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(duì)于一些軍事與公共議題,發(fā)表了一些具爭(zhēng)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(gè)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(guó)布達(dá)佩斯的一個(gè)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(shí)所實(shí)施的大學(xué)學(xué)額限制)。他年少時(shí)匈牙利的政治趨勢(shì)和改革使得泰勒逐漸對(duì)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(gè)年輕學(xué)生的時(shí)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(guó)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(duì)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(gè)長(zhǎng)期好友的姐妹。
在喬治·伽莫夫的鼓動(dòng)下,泰勒于1935年受美國(guó)喬治華盛頓大學(xué)的邀請(qǐng)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(gè)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(guó)國(guó)籍之后,他的興趣轉(zhuǎn)到核能量應(yīng)用方面,對(duì)裂變和聚變的核能量都感興趣。
或許泰勒對(duì)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(shí)有著顯著的作用,尤其是跟某幾種金屬染料一起的時(shí)候。在與布魯諾爾(Brunauer)及埃米特(Emmett)的合作下,泰勒也對(duì)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(shí),泰勒想為戰(zhàn)爭(zhēng)出一分力。在著名加州理工學(xué)院空氣動(dòng)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(duì)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(duì)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(duì)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?cè)瓉淼墓交硎?,仍是化學(xué)和物理學(xué)的支柱。泰勒對(duì)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(shí)所用的標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)代工具。他于1953年時(shí)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(shí)同事都對(duì)武裝競(jìng)賽表示后悔的時(shí)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(duì)動(dòng)搖那個(gè)形象沒有幫助)。他于1991年被授予最早的一個(gè)搞笑諾貝爾和平獎(jiǎng),授獎(jiǎng)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(kù)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(cè),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(guó)國(guó)防部長(zhǎng)羅伯特·S·麥克納馬拉在上文提及的1999年《科學(xué)美國(guó)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(duì)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(gè)辦公室”。諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主伊西多·艾薩克·拉比曾經(jīng)指出“這個(gè)世界沒泰勒的話會(huì)好得多”。此外,泰勒聲稱斯特尼斯瓦夫·烏拉姆對(duì)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(duì)奧本海默的人身攻擊,使得整個(gè)物理學(xué)社群對(duì)泰勒的敵意更甚。
政治擁護(hù)
泰勒曾任勞倫斯利福摩爾國(guó)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(huì),亦同時(shí)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(zhēng)──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(duì)核試驗(yàn)禁令,曾在國(guó)會(huì)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(duì)核能開發(fā)、強(qiáng)核儲(chǔ)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(huì), 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(guó)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(jí)研究員。在共產(chǎn)主義于匈牙利垮臺(tái)的1989年以后,他曾好幾次到訪自己的出身國(guó),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(huì),計(jì)劃開展曼哈頓計(jì)劃,也就是同盟國(guó)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(zhēng)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(gè)甚至更大的聚變反應(yīng)。盡管他當(dāng)時(shí)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(gè)可能性吸引,而且很快地就對(duì)“只是”一個(gè)原子彈(當(dāng)時(shí)離完成還很遠(yuǎn))這概念生厭。在柏克萊的會(huì)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(jí)”(一個(gè)后來被稱為氫彈的早期版本)。 泰勒在戰(zhàn)時(shí)加入了當(dāng)時(shí)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(dòng)他聚變武器的構(gòu)想,即使它在戰(zhàn)時(shí)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(duì)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(duì)他感到厭煩。然而,泰勒對(duì)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(gè)會(huì)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(duì)氫彈的評(píng)估太好了,而且氘的用量和它燃燒時(shí)所失的輻射量會(huì)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(huì)降低其點(diǎn)火溫度,但就算這樣也好,那時(shí)沒有人知道要加多少氚,以及加入氚會(huì)否促進(jìn)熱傳播。會(huì)議末段時(shí),盡管在場(chǎng)一些成員(如羅伯特·塞爾伯)提出反對(duì),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(huì)議并把資料傳回莫斯科。泰勒的“古典超級(jí)”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(gè)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(huì)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(shí)他在羅伯特·奧本海默的安全調(diào)查聽證會(huì)上作供指證身為洛斯阿拉莫斯前主管兼原子能委員會(huì)會(huì)員的奧本海默。泰勒在洛斯阿拉莫斯的時(shí)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(huì)上問他是否打算“提出奧本海默博士對(duì)美國(guó)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(chǎng)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(duì)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(dòng)在我看來確實(shí)是既混亂又復(fù)雜的。到現(xiàn)時(shí)為止,我認(rèn)為我會(huì)更愿意看到國(guó)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?huì)有更多的信任。在這樣極其有限的意識(shí)下,我希望在此表達(dá)一個(gè)想法,就是如果其他公共問題能由其他人處理的話,我個(gè)人會(huì)感到安心得多。
案件影響
在20世紀(jì)50年代向美國(guó)國(guó)會(huì)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(duì)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(guó)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(guó)軍事學(xué)院西爾瓦努斯·塞耶獎(jiǎng)。他同時(shí)是美國(guó)藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院、美國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)及美國(guó)核協(xié)會(huì)的會(huì)員。他得過的獎(jiǎng)項(xiàng)中包括愛因斯坦獎(jiǎng)、費(fèi)米獎(jiǎng)及國(guó)家科學(xué)勛章。他還是《時(shí)代雜志》1960年度風(fēng)云人物的“美國(guó)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(gè)月內(nèi)被總統(tǒng)喬治·W·布什授予總統(tǒng)自由勛章。
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