Отец атомной бомбы

На 21 июля 2023 года назначена мировая премьера широко рекламируемого фильма «Оппенгеймер» по книге К. Бёрда и М. Шервина «Американский Прометей: Триумф и трагедия Дж. Роберта Оппенгеймера» Известно, что в нем задействовано 107 актеров, бюджет свыше 100 млн. долларов и полное отсутствие компьютерной графики. Несмотря на то, что после смерти этого человека прошло более полувека, интерес к его биографии сохраняется.

Будущий известный физик и парадоксальный человек, Юлиус Роберт Оппенгеймер родился в Нью-Йорке 22 апреля 1904 г. на 94-й авеню, 250 на полтора месяца позже «отца» советской атомной бомбы Юлия Борисовича Харитона.

Его мать Элла Фридман (1869–1931) была художницей, ее предки эмигрировали в Америку еще в 1840-е годы. Отец Юлиус Селигман (1971–1937), переехавший в Новый свет из Германии в 1888 г. бедным юношей, сказочно разбогател на торговле тканями всего за десять лет. В доме по ул. Риверсайд-Драйв, 155, на Манхэттене, где с 1912 года их семья занимала весь 11-й этаж, буквально все комнаты были забиты картинами Пикассо и Ван Гога, Рембранта и Ренуара, Вюйара и Дерена.

Родители Дж. Роберта Оппенгеймера

В пятилетнем возрасте Юлиус побывал на родине предков, в Германии, увидал своего небогатого деда-крестьянина, Бенджамина Оппенгеймера, который предопределил, некоторым образом, судьбу внука, подарив ему небольшую коллекцию минералов. Интерес к минералам перерос в любовь к химии, а в химии, по словам самого Оппенгеймера, его интересовало больше то, что близко к физике [1, с.94]. В сентябре 1911 г. юношу определили в одну из лучших в Нью-Йорке Школу этической культуры, сразу во 2-й класс, в котором ему удавалось выделяться даже среди тамошних вундеркиндов. Третий и четвертый классы он также закончил за один год. Впрочем, Оппенгеймер был нелюдим и трудно сходился с людьми, у него почти не было друзей. В 1916 г. прочитал лекцию в Минералогическом музее Нью-Йорка.

С 1922 по 1925 он обучался в Гарвардском университете на химическом факультете. Учился он хорошо, но с коллегами-студентами не сходился. Он не был снобом, но всегда одеждой и манерами показывал свою состоятельность по сравнению с прочими бедными студентами. Термодинамику в Гарварде талантливо преподавал Перси Бриджмен (1882–1961), получивший Нобелевскую премию в 1946 г. за исследования в области высоких давлений. Правда, достигнутые им 400 тысяч атм. не шли ни в какое сравнение со значениями, которые получил его ученик в 1945 г. во время ядерного взрыва. Химическую кинетику преподавал Д.Б. Конант(1893–1978), который, будучи президентом Гарварда, через 15 лет рекомендовал Оппенгеймера для участия в Манхеттенском проекте. После окончания университета молодой физик хотел поехать учиться в Европу, заниматься очень модной тогда ядерной физикой у Резерфорда. Но поскольку он был очень плохим экспериментатором и работа с приборами была его слабым местом, то Резерфорд отказался принимать его в свою Кавендишскую лабораторию. Однако в Кембридж Оппенгеймер всё же попал, его взял первооткрыватель электрона Дж. Дж. Томсон, при условии, что тот закончит базовый лабораторный курс.

В 1926 году Оппенгеймер уехал из Кембриджа в наипопулярнейший в те годы Геттинген, чтобы учиться у Макса Борна. Геттингенский университет в это время был центром теоретической физики, в то время там учились немцы В. Гейзенберг и П. Иордан, швейцарец В. Паули, англичанин П. Дирак, американцы Н. Винер и Л. Полинг, итальянец Э. Ферми, австриец Ф. Хоутерманс, русский Ю.Б. Румер, венгры Э. Теллер и Л. Сциллард. Здесь преподавали М. Борн, Н. Бор, Д. Гильберт, Ф. Клейн (изобретатель односторонней бутылки), Э. Нётер, Д. Франк. Оппенгеймер жил вместе с Дираком на Гейзмарер-Ландштрассе, рядом с обсерваторией, в которой век назад работал Гаусс. Молодой американец был известен своим чрезмерным энтузиазмом в дискуссиях, иногда доходившим до того, что он во время семинаров выходил к доске, отбирал у Борна мел и говорил что-то вроде: «Нет, это неверно», «это так не делается», или «лучше, если сделать так». [1, с.156].

11 мая 1927 Оппенгеймер защитил диссертацию под руководством Борна «О квантовой теории непрерывных спектров». В последующие два года он опубликовал 16 работ, в т.ч. самую свою известную «О квантовой теории молекул», в которой появилось знаменитое приближение Борна — Оппенгеймера, допущение при расчетах электронных оболочек считать ядра атомов в молекулах неподвижными.

Осенью 1928 года Оппенгеймер посетил институт Эренфеста в Лейденском университете, где он за несколько месяцев выучил голландский язык и даже прочитал на нем лекции. Там ему дали прозвище Опье (Opje), позже англизированное его учениками как «Оппи» (Oppy). Всего Оппенгеймер знал 6 языков: латинский, греческий, французский, немецкий, голландский, санскрит. По возвращении в Соединенные Штаты Оппенгеймер принял должность адъюнкт-профессора Калифорнийского университета в Беркли, где преподавал с 1929 по 1943 год.

В 1927 г. его отец арендовал ранчо в 73 км северо-восточнее Санта-Фе в штате Нью-Мексико, которое назвали Perro Caliente, куда семейство Оппенгеймеров ездило отдыхать. Ученикам молодого адъюнкт-профессора нравилось его поведение эстета, в этом ему старались подражать, а также широта интересов — от теории поля до антивещества и космических лучей. Однако у Оппенгеймера наблюдались проблемы с математикой. В его расчетах находили немало ошибок. «Его физика была прекрасна, — говорил его ученик Р.Сербер, — но его математика ужасна». [1, с.209]. В его работах больше внимания уделялось интуиции, чем расчету.

В соавторстве со своим учеником Харви Холлом Оппенгеймер написал статью «Релятивистская теория фотоэффекта» (Phys.Rev.,7 мая 1931), в которой оспорил утверждение Дирака о том, что два энергетических уровня атома водорода имеют одинаковую энергию. Впоследствии один из его учеников, Уиллис Лэмб, развивший эту идею, был удостоен Нобелевской премии по физике в 1955 году за изучение «лэмбовского сдвига».

В конце 1930-х гг. Оппенгеймер с учениками написал ряд статей по астрофизике (по белым карликам и нейтронным звездам), а в 1939 году Роберт Оппенгеймер и его ученик, Хартленд Снайдер, опубликовали статью «О продолжающемся гравитационном сжатии», в которой предсказывалось существование того, что сегодня называется «черные дыры». Вместе с Г. Волковым в 1938 г. в работе «О массивных нейтронных ядрах» они рассчитали предел массы звезд, так называемый «предел Толмана — Оппенгеймера-Волкова», за пределами которого те коллапсируют в черную дыру.

Роберт никогда не интересовался политикой, но с марта 1934 г. выделял из своей годовой зарплаты (3300$) около 100 долларов в помощь физикам, бежавшим в Америку из нацистской Германии [1, с.236]. В конце 1930-х ученый познакомился с бывшей коммунисткой Катериной Пэннинг-Харрисон и 1 ноября 1940 года стал ее мужем. Мать Катерины была двоюродной сестрой немецкого фельдмаршала В. Кейтеля, повешенного в Нюрнберге в 1946 г.

К. Пэннинг-Харрисон (1910–1972)

В мае 1941 у Оппенгеймеров родился сын Петер, а в декабре 1944 — дочь Кэтрин. С 1937 по 1942 Роберт был членом «дискуссионной группы» преподавателей Беркли, сочувствующих коммунистам. Группа собиралась в доме профессора французской литературы Хакона Шевалье, давнишнего знакомого Роберта Оппенгеймера. Один из знакомых Шевалье, Джордж Элтентон, в 1942 г. интересовался работой Оппенгеймера по заданию советского консульства, он был завербован советской разведкой во время пребывания в СССР. Оппенгеймер категорически отказал Элтентону, но досье на него все же завели в ФБР еще 28 марта 1941, и в случае введения в стране чрезвычайного положения он должен был быть непременно арестован.

15 октября 1942 г. в скоростном экспрессе 20th Century на пути из Чикаго в Нью-Йорк генерал Лесли Гровс, военный руководитель только что возникшего Манхэттенского проекта предложил Оппенгеймеру стать научным руководителем этого проекта [3, стр.105]. Гровса смущало, что у Оппенгеймера не было Нобелевской премии, а в его подчинении было 12 нобелевских лауреатов, и он никогда даже не заведовал кафедрой, а в Лос-Аламосе проживало к концу войны 6000 ученых, но выбор генерала оказался гениально правильным. Важную роль сыграло тщеславие Оппенгеймера и его широта интересов. Именно Оппенгеймер предложил разместить лабораторию рядом со своим Нью-Мексиканским ранчо. 16 ноября 1942 года Оппенгеймер, Гроувз и другие посетили предполагаемый объект — плоскую гору высотой 2 км недалеко от Санта-Фе, на которой с 1917 г. находилась частная школа для мальчиков Los Alamos Ranch School (по-испански Los Alamos — «тополь»). Оппенгеймер отстоял гражданский статус лаборатории (первоначально генерал Гровс хотел всех одеть в военную форму) как филиала Калифорнийского университета. По словам Виктора Вайскопфа, «Оппенгеймер руководил этими исследованиями, теоретическими и экспериментальными, в прямом смысле этого слова. Здесь решающим фактором была его сверхъестественная скорость в схватывании основных моментов любого предмета; он мог ознакомиться с существенными деталями каждой части работы. Он не руководил из головного офиса. Он интеллектуально и физически присутствовал при каждом решающем шаге. Он присутствовал в лаборатории или в комнатах для семинаров, когда измерялся новый эффект, когда зарождалась новая идея. Не то чтобы он внес так много идей или предложений; иногда он это делал, но его основное влияние исходило от чего-то другого. Именно его постоянное и интенсивное присутствие вызывало у всех нас чувство непосредственного участия; оно создавало ту уникальную атмосферу энтузиазма и вызова, которая царила здесь на протяжении всего своего времени».

6 марта Оппенгеймер прибыл в Лос-Аламос одним из первых чтобы организовать быт пребывающих ученых. Он поселился с женой и сыном в одном из шести домов учителей выселенной школы, на улице, которая до сих пор называется Bathtub row (Ванный ряд). Большинство домов не имело ванн, имелись только душевые кабинки.

Последний год работы над бомбой, с лета 1944, был особенно напряженным. Оппенгеймер похудел с 58 до 52 кг (при росте 178 см). До последнего момента гадали, взорвется ли устройство, и заключали пари, какова будет его мощность (Оппенгеймер поставил на 0,3 кТ). Первый ядерный взрыв 16 июля 1945 года оказался в 60 раз мощнее, чем загадал Роберт и был проведен недалеко от Аламогордо, в 400 км южнее Лос-Аламоса. Испытание Оппенгеймер назвал «Тринити». В 1965 г. Оппенгеймер вспоминал, что, будучи свидетелем взрыва, он подумал о стихе из Бхагавад-гиты:

Мощью безмерной и грозной небо над миром блистало б,

Если бы тысяча солнц разном на нем засверкало.

Много лет спустя он объяснит, что в то время на полигоне ему в голову пришел и другой стих, а именно знаменитый «Я становлюсь Смертью, разрушителем миров» [2, стр.172]

На собрании ученых в Лос-Аламосе 6 августа (в вечер атомной бомбардировки Хиросимы) Оппенгеймер вышел на сцену и сложил руки вместе, «как боксер-победитель», в то время как толпа приветствовала его. [1, стр.524]. Он выразил сожаление, что оружие не успели создать для использования против Германии. Но многие сотрудники были огорчены бомбардировкой Нагасаки, поскольку они не чувствовали, что вторая бомба была необходима с военной точки зрения.

17 августа Оппенгеймер отправился в Вашингтон, чтобы передать письмо военному министру Генри Стимсону, в котором выразил свое желание запретить ядерное оружие. В октябре 1945 года Оппенгеймеру было предоставлено свидание с президентом Трумэном. Встреча сорвалась после того, как Оппенгеймер сказал, что чувствует, что у него «кровь на руках». Это замечание привело Трумэна в ярость и положило конец рандеву. Позже Трумэн сказал своему заместителю государственного секретаря Дину Ачесону: «Я больше никогда не хочу видеть этого сукина сына в своем кабинете». В следующем году Оппенгеймер высказывал утопическое желание поставить ядерную энергию под международный контроль. Однако простые американцы считали его национальным героем, имя Оппенгеймера стало нарицательным, а его портрет появился на обложках журналов Life и Time.

В ноябре 1945 года Оппенгеймер покинул Лос-Аламос, чтобы вернуться в Калифорнийский технологический институт, Но в 1947 году он принял предложение занять пост директора Института перспективных исследований в Принстоне с зарплатой в 20 000 долларов в год, плюс бесплатное проживание в доме директора (поместье 17-го века с поваром и садовником, окруженное лесом площадью 107 гектаров). Под руководством Оппенгеймера физики взялись за самую большую нерешенную проблему довоенных лет: расходимости в квантовой электродинамике, разрешенные Швингером, Фейнманом и Томонагой. Также рассматривалась теория Хидеки Юкавы о мезонах как частицах-переносчиках сильного взаимодействия. Это привело Сесила Фрэнка Пауэлла к Нобелевской премии за открытие пиона (?-мезона).

Однако в научную работу вмешалась политика в лице маккартизма и антикоммунизма. Выступавший против разработки водородной бомбы, Оппенгеймер был 21 декабря 1953 лишен допуска к секретной работе.

С 12 апреля по 29 июня 1954 г. в Вашингтоне в здании Т-3 на Конститьюшен-авеню в комнате 2022 проходило слушание, посвященное прошлым связям ученого с коммунистами и людьми, обвиненными в нелояльности государству. Из ведущих физиков, а также правительственных и военных чиновника большинство дали показания в пользу Оппенгеймера, но пятеро, в том числе Гровс и, особенно, Эдвард Теллер выступали с осуждением.

После этого, впавший в немилость ученый окончательно отошел от науки. После 1945 года Оппенгеймер опубликовал только пять научных работ, одна из которых была по биофизике, и ни одной работы не было написано после 1950 года. Оппенгеймер трижды номинировался на Нобелевскую премию по физике за разработку теории «черных дыр» — в 1946, 1951 и 1967 годах, но так и не стал лауреатом. Однако 22 ноября 1963 он получил из рук президента США премию имени Ферми (50 тысяч долларов). В 1957 он купил участок земли площадью 2 акра на пляже острова Сент-Джон, где ежегодно отдыхал летом с женой и дочерью Кэтрин.

Оппенгеймер был заядлым курильщиком, и у него в конце 1965 года был диагностирован рак гортани. После безрезультатной операции в конце 1966 года он безуспешно прошел лучевую терапию и химиотерапию. 15 февраля 1967 года учёный впал в кому и скончался 18 февраля в своем доме в Принстоне. Его прах был развеян над Карибским морем у побережья острова Сент-Джон.

1. Р.Монк «Роберт Оппенгеймер. Жизнь в центре». М, РАНХиГС, 2022

2. Р.Юнг «Ярче тысячи солнц». М, Атомиздат,1960

3. Гр Херкен «Братство бомбы». М, АСТ, 2007

Сотрудник библиотеки физического факультета МГУ В. Лукашик