«Один из самых сложных людей»

Джулиус Роберт Оппенгеймер, интерес к личности которого особенно вырос в минувшем году в связи с выходом на экраны эпического биографического триллера режиссера и сценариста Кристофера Нолана, вошел в историю как выдающийся американский физик-теоретик, научный руководитель Манхэттенского проекта по созданию ядерного оружия и активный борец за использование атомной энергии в мирных целях. На его тернистом жизненном пути было немало триумфальных научных открытий, социальных заблуждений, необоснованных преследований.

 

«Любовь к мудрости – руководство жизни»

Роберт родился в Нью-Йорке 22 апреля 1904 г. в семье Джулиуса Зелигмана Оппенгеймера, который в 14 лет эмигрировал в США из Ханау и впоследствии разбогател на импорте тканей. Его предки в Германии принадлежали к династии патрициев Оппенгеймеров. Мать Роберта, Элла Фридман, тоже была родом из Германии, обучалась живописи в Париже, имела студию в Нью-Йорке, стала учителем искусств. Был у него и младший брат Фрэнк, в будущем тоже физик. С 1912-го Оппенгеймеры поселились на Манхэттене в доме с коллекцией картин импрессионистов. В пять лет Роберт собирал образцы минералов, которые присылал ему дед из Германии, а в 11 его приняли в члены Нью-Йоркского минералогического клуба и пригласили прочесть лекцию, не подозревая о возрасте подростка.

Роберт рано проявил способности в гуманитарных и точных науках, увлекался английской и французской литературой, физикой и минералогией, брал уроки у частного учителя химии. Программу третьего и четвертого классов освоил за один год, восьмой класс – за полгода и перешел в девятый. Позже Оппенгеймер честно признал: «Мое детство никоим образом не подготовило меня к тому, что в этом мире есть жестокие, горькие вещи». Просто «защищенная семейная жизнь» не давала ему «нормальной, здоровой возможности когда-либо стать негодяем». После окончания школы Роберт во время семейного отдыха в Европе заболел язвенным колитом и был вынужден на год отложить поступление в вуз. Лето 1922-го он провел в Нью-Мексико на ранчо, совершил шестидневную конную прогулку по пустыне и полностью выздоровел.

Осенью он поступил в Гарвардский университет. Сначала хотел стать поэтом, потом – архитектором, изучал греческий и латынь, историю и восточную философию, писал стихи. Одновременно штудировал химию, физику и математику. За один семестр освоил шесть предметных курсов и был принят в почетное студенческое общество «Фи Бета Каппа» (аббревиатура с греческого: «Любовь к мудрости – руководство жизни»). Уже на первом курсе ему позволили самостоятельно проходить магистерскую программу по физике, освободив от начальных предметов, для освоения спекцкурсов повышенной сложности. Прослушав лекции по термодинамике профессора Перси Бриджмена, Роберт серьезно занялся экспериментальной физикой. В 1925 г. он окончил Гарвард с отличием за три года вместо четырех.

Оппенгеймер узнал, что его приняли в колледж Христа в Кембридже, и написал письмо создателю планетарной модели атома Эрнесту Резерфорду с просьбой разрешить поработать в его Кавендишской лаборатории. Роберт мог начать дипломную работу там при условии, что окончит базовый лабораторный курс. Ему было поручено проведение экспериментов под руководством Джозефа Томсона, открывшего электрон и изотопы. Но вскоре Оппенгеймер понял, что не питает склонности к лабораторным опытам. Пережив психологический кризис, он обратился к теоретической физике, в которой проявил незаурядные способности.

В 1926-м Оппенгеймер опубликовал несколько работ по квантово-механической трактовке вопросов атомной структуры, благодаря чему о нем узнал Макс Борн и предложил место у себя в докторантуре. Роберт принял приглашение учиться в Германии у одного из творцов квантовой механики, директора Института теоретической физики Гёттингенского университета. Там он познакомился с выдающимися физиками Нильсом Бором, Полем Дираком, Энрико Ферми. «Роберт был очень умен; настолько, что в конце концов его коллеги были счастливы, увидев, что он уезжает в США, – вспоминал один приятель. – Я был поражен его знаниями». На дискуссиях он всё время перебивал выступавших, задавал им вопросы и сам же на них отвечал.

В Гёттингене Оппенгеймера интересует теория непрерывного спектра цветов при разложении света путем преломления в призме. В соавторстве с Борном он опубликовал статью «О квантовом движении молекул», содержащую «приближение Борна–Оппенгеймера», которое позволяет разделить ядерное и электронное движение в рамках квантовой теории и упрощает вычисления. В марте 1927 г. 23-летний Оппенгеймер там же защитил диссертацию на степень доктора по теоретическим проблемам спектров. Борн охарактеризовал ее как работу высокой научной ценности, значительно превышающую по своему уровню обычные докторские диссертации.

 

Лидер теоретической физики США

В 1928-м Роберт побывал по исследовательскому гранту в Лейдене. Посетив Институт Пауля Эренфеста, он привел в изумление профессоров и студентов, прочитав лекцию на голландском языке. В Университете Беркли он читает курс лекций, с увлечением работает с аспирантами и постдокторантами, поражая их своей эрудицией и глубиной интеллекта. Его коллега по астрофизике Ханс Бете говорил: «Наиболее важной составляющей, которую Оппенгеймер привнес в преподавание, был его тонкий вкус. Он всегда знал, какие задачи являются важными, по-настоящему жил этими задачами, стараясь изо всех сил найти решение, и заражал интересом всю группу». В 1936-м Оппенгеймер получил в Беркли должность профессора и служил там до 1943 г. Он подготовил целое поколение физиков, на которых повлияли его лидерские качества и интеллектуальная свобода.

Исследования Оппенгеймера 1930-х гг. посвящены проблемам квантовой теории поля, теории относительности, энергетическим процессам субатомных частиц. Они проводились в русле теоретической астрофизики в связи с общей теорией относительности, ядерной физикой и квантовой электродинамикой. В 1930-м Оппенгеймер написал статью, основанную на работе Дирака, предсказав существование позитрона. А через два года эта частица была обнаружена в космических лучах К. Андерсоном, за что тот был награжден Нобелевской премией.

В 1931-м Роберт решил задачу, известную как теорема Эренфеста–Оппенгеймера, согласно которой ядра, состоящие из нечетного числа частиц-фермионов, должны подчиняться статистике Ферми–Дирака, а из четного – статистике Бозе–Эйнштейна. Оппенгеймер внес важный вклад в теорию ливней космического излучения и других высокоэнергетических явлений, использовав для их описания формулы квантовой электродинамики. В соавторстве со студентом Х. Холлом он написал статью, в которой было поставлено под сомнение следствие уравнения Дирака, состоящее в том, что два энергетических уровня атома водорода обладают одинаковой энергией. Позднее один из аспирантов Оппенгеймера доказал, что это различие действительно имеет место, за что тоже получил Нобелевскую премию.

Профессор вместе с учениками произвел расчеты сечений рождения новых частиц при рассеянии энергичных гамма-квантов в поле атомного ядра. В 1937-м он применил свои результаты, касающиеся рождения электрон-позитронных пар, к каскадной теории ливней космических лучей. Вместе с У. Ферри обобщил дираковскую теорию электрона, включив в нее позитроны и получив как следствие эффект поляризации вакуума, а затем рассчитал свойства позитронов. С аспиранткой М. Филлипс он в 1935-м разработал теорию, объясняющую результаты бомбардировки массивными ядрами частиц с высокими энергиями. Суть ее состоит в том, что дейтрон при столкновении с тяжелым ядром распадается на протон и нейтрон, причем одна из частиц захватывается ядром, а другая покидает его («процесс Оппенгеймера–Филлипс»). Ученый рассчитал также плотность энергетических уровней ядер, свойства ядерных резонансов, объяснил рождения электронных пар при облучении фтора протонами, развил мезонную теорию ядерных сил.

В конце 1930-х Оппенгеймер написал ряд статей по астрофизике. В первой – «Об устойчивости нейтронных сердцевин звезд» – он исследовал свойства белых карликов, получив оценку минимальной массы нейтронной сердцевины такой звезды с учетом взаимодействий между нейтронами. В статье «О массивных нейтронных сердцевинах», написанной в соавторстве с учеником Д. Волковым, отталкиваясь от общей теории относительности, показал существование предела масс звезд, выше которого они теряют стабильность нейтронных звезд и переживают гравитационный коллапс. В 1939-м Оппенгеймер с учеником Х. Снайдером написал работу «О безграничном гравитационном сжатии», в которой предсказал существование объектов, нынче называемых черными дырами. Авторы развили модель эволюции массивной звезды и выяснили, что для наблюдателя, движущегося вместе со звездным веществом, время коллапса будет конечным, а для стороннего наблюдателя размеры звезды будут бесконечно приближаться к гравитационному радиусу. Эти работы – самые цитируемые публикации Оппенгеймера.

Он трижды – в 1945, 1951 и 1967 гг. – выдвигался на Нобелевскую премию, но не получил ее. Разнообразие интересов не позволяло ему целиком сосредоточиться на конкретной задаче и довести ее до конца. Его друг Исидор Раби дал свое объяснение: «Оппенгеймер был сверхобразован в областях, которые лежат вне научной традиции, интересовался, в частности, индусской религией, что вылилось в ощущение загадочности Вселенной... Он ясно понимал физику, глядя на то, что уже было сделано, но на ее границе имел склонность чувствовать, что там больше неизвестного, чем на самом деле, и отворачивался от грубых методов теоретической физики к мистической области свободной интуиции». Эксперты полагают, что, если бы Оппенгеймер прожил достаточно долго, чтобы увидеть опытное подтверждение его гипотез, он мог бы получить Нобелевскую премию. В 1940 г. его избрали членом Американской академии искусств и наук, в следующем – приняли в Национальную академию наук, а в 1945-м – в Американское философское общество.

 

«Я – смерть, разрушитель миров»

Всё это время Оппенгеймер с тревогой следил за трагическими событиями в Европе. Среди физиков шли разговоры о возможности создания нацистами оружия сверхразрушительной силы на основе недавно открытой цепной реакции в ядрах тяжелых атомов. Оппенгеймер размышлял о способах отделения урана-235 от природного и определения его критической массы, необходимой для возникновения ядерной реакции. А физик Лео Сциллард, открывший эмиссию нейтронов при делении ядра урана, в 1939 г. уговорил Альберта Эйнштейна предупредить Ф. Рузвельта об опасности, которая угрожает человечеству, если нацистам удастся изготовить ядерную бомбу.

6 декабря 1941 г. Белый дом одобрил ускоренную программу по созданию атомного оружия. В мае 1942-го председатель Национального комитета оборонных исследований Дж. Конант предложил Оппенгеймеру возглавить в Чикаго группу, которая занялась бы расчетами в задаче о наилучшей модели ядерной бомбы на быстрых нейтронах. Роберт с энтузиазмом взялся за эту работу и организовал летнюю теоретическую школу в Беркли. В группу вошли физики Ханс Бете, Эдвард Теллер и его лучшие студенты. Она занималась изучением того, чтó и в каком порядке нужно сделать, чтобы получить бомбу.

Для использования ядерной энергии в военных целях ответственность за объединение усилий ученых была возложена на армию США. Военным руководителем задания, названного Манхэттенским проектом, был назначен генерал Лесли Гровс. А тот поручил Оппенгеймеру создать и возглавить секретную исследовательскую лабораторию, хотя выбор кандидатуры не всех устраивал. Не сомневаясь в теоретических познаниях ученого, многие не были уверены, сможет ли он контролировать экспериментальные работы, стать организатором и администратором. И можно ли доверять человеку, в прошлом связанному с левыми группами. Гровс в мемуарах писал об Оппенгеймере: «Он человек больших умственных способностей, имеет блестящее образование, пользуется заслуженным уважением среди ученых, и я всё больше склонялся к мысли, что он справится с предстоящей работой, ибо в своих поисках не мог найти ни одной кандидатуры, хоть сколько-нибудь более подходящей для решения поставленных задач... Мне стало ясно, что потенциальная польза назначения Оппенгеймера оправдывает любой риск. Никто не смог бы сделать того, что сделал он».

На плато в отдаленном районе штата Нью-Мексико Роберт создал Лос-Аламосскую лабораторию, отвечавшую за создание ядерного заряда. В кратчайшие сроки были построены сотни объектов, в исследовательском центре разместилось около 3000 человек. Оппенгеймер объединил крупных ученых из Европы, США, Канады (среди них – 12 нобелевских лауреатов) в международный коллектив, решивший задачу в кратчайшие сроки. К лету 1944-го в проекте было задействовано 129 тыс. человек, причем 99% его участников не знали, для какой цели они работают.

Первая в мире атомная бомба под названием «Гаджет» была испытана 16 июля 1945 г. на полигоне с кодовым названием «Тринити» в пустыне Нью-Мексико. Роберт был потрясен, он вспомнил строки из «Бхагавад-гиты», священного писания индуизма: «Если бы свет тысячи солнц внезапно вспыхнул в небе, это было бы подобно великолепию, и я стал бы смертью, сотрясающей миры». Двадцать лет спустя он вспоминал: «Мы знали, что мир больше не будет прежним. Несколько человек смеялись, плакали, большинство молчали». А через три недели, 6 августа, над Хиросимой был сброшен урановый «Малыш», три дня спустя над Нагасаки – плутониевый «Толстяк». Обе бомбы погубили 126 тыс. человек, от последствий радиации умерло еще 90 тыс.

Участие ученых в военных исследованиях имело беспрецедентный характер. После войны Манхэттенский проект стал достоянием гласности, в результате его осуществления были запатентованы тысячи открытий. Оппенгеймера объявили национальным символом науки, «отцом атомной бомбы», его портреты появились на обложках ведущих журналов. За работу в качестве руководителя Лос-Аламоса он в 1946 г. получил Президентскую медаль «За заслуги» – высшую гражданскую награду США. В ответном слове Роберт сказал: «Сегодня наша гордость не может не быть омрачена глубоким беспокойством. Если атомным бомбам будет суждено пополнить арсенал средств уничтожения, то неминуемо наступит время, когда человечество проклянет слова „Лос-Аламос“ и „Хиросима“».

 

Гонения и оправдание

Еще в октябре 1945-го Р. Оппенгеймер объявил, что покидает пост директора Лос-Аламосской лаборатории и возвращается к педагогической деятельности. В 1947–1966 гг. он возглавлял Принстонский институт перспективных исследований, сохраняя за собой места в комиссиях по атомной проблеме. Под его руководством физики с энтузиазмом взялись за важнейшую нерешенную задачу довоенных лет – проблему математически некорректных выражений в квантовой электродинамике. «То, чего мы не понимаем, мы объясняем друг другу», – шутил Роберт. С его помощью Р. Маршак сформулировал гипотезу о двух типах мезонов: пиона и мюона, а С. Пауэлл за открытие пиона получил Нобелевскую премию.

Ввиду последствий атомных бомбардировок Оппенгеймер выступал за создание международной программы контроля над ядерным вооружением: «Это оружие агрессии, нападения и террора. Если оно когда-нибудь будет использовано снова, может быть множество новых жертв». Власти США считали, что СССР овладеет атомной энергией лишь через десятки лет, и требовали ускорить создание водородной бомбы. Но Оппенгеймер представлял, на каком уровне ведутся исследования в СССР, и добивался прекращения смертельной гонки вооружений, создания международного агентства по развитию атомной отрасли. С 1947 по 1952 г. он занимал пост председателя его Генерального консультативного комитета, выступив против разработки водородной бомбы. Он вступил в конфликт с Теллером, работавшим над созданием термоядерного оружия.

Антивоенная позиция Оппенгеймера вызвала гнев ряда политических деятелей США во время новой волны «красной угрозы». 21 декабря 1953 г., вскоре после возвращения ученого из Англии, где он прочел по радио серию блестящих лекций и получил в Оксфорде диплом почетного доктора, его вызвал председатель Комиссии по атомной энергии Л. Страусс и ознакомил с письмом, представлявшим собой обвинительный акт на основе сообщений секретных служб на протяжении десяти лет. В письме выражались подозрения относительно «правдивости Оппенгеймера, его поведения и даже благонадежности».

Сомнения в лояльности Оппенгеймера государству появились у ФБР еще в 1930-е гг., когда он поддержал либеральные реформы Рузвельта, стал сочувствовать антифашистской активности коммунистов в Европе и выступил в поддержку республиканцев в Испании. В этот период он сблизился со студентками-радикалами и на одной из них, биологе Кэтрин Харрисон, женился в 1940-м. Когда скончался отец Роберта, оставив сыну солидное наследство, он периодически оказывал материальную помощь антифашистским организациям. Но когда из СССР пришли известия о преследовании немецких физиков, пытавшихся найти там убежище, Оппенгеймер разочаровался в компартии, хотя сразу не мог порвать отношения с друзьями и близкими, оставшимися в ее рядах (в том числе с братом Фрэнком, его женой, некоторыми студентами и аспирантами).

С самого начала Манхэттенского проекта за Робертом была установлена пристальная слежка. Каждый его шаг был известен службе безопасности, почта просматривалась, телефонные разговоры прослушивались, каждая встреча изучалась. В результате на него был собран огромный компромат, который после войны оказался в Комиссии по расследованию антиамериканской деятельности. Под давлением сенатора Дж. Маккарти комиссия обвинила его в «нелояльности». На слушаниях Оппенгеймер отрицал, что входил в компартию, признав себя «попутчиком», согласным с некоторыми целями марксизма, но не обязанным слепо следовать приказам ее аппарата. Некоторые свидетели (Теллер и др.) пытались обвинить его в шпионаже, но большинство ученых подтвердили его лояльность и заслуги перед нацией.

В итоге Оппенгеймер был признан невиновным в госизмене, но лишен допуска к секретной работе. Не имея прямого политического влияния, он продолжал читать лекции и работать в области физики. Большей частью ученого сообщества он был воспринят как пострадавший от маккартизма. Вернер фон Браун сказал: «В Англии Оппенгеймера бы посвятили в рыцари». А Эйнштейн саркастически заметил: «Проблема Оппенгеймера заключалась в том, что он любил женщину, которая не любила его: правительство США». Он стал всемирным символом ученого, который, пытаясь разрешить моральные проблемы, возникающие в результате научных открытий, становится жертвой охоты на ведьм. Десять лет спустя ученый в знак политической реабилитации был награжден Премией Энрико Ферми, которую Линдон Джонсон вручил ему «за вклад в теоретическую физику как учителя и автора идей и за руководство Лос-Аламосской лабораторией и программой по атомной энергии». А Роберт, имея в виду, что чествование возмутило многих в Конгрессе, сказал: «Я полагаю, мистер президент, что от вас, возможно, потребовалось немало милосердия и мужества, чтобы вручить эту награду сегодня».

 

Наследие и память

Роберт Оппенгеймер, по мнению одного из друзей, «был одним из самых странных и сложных людей». Неуравновешенный, меланхоличный, он нередко совершал поступки явно во вред себе, особенно во время расследований его лояльности. На протяжении жизни он не раз испытывал периоды депрессии. «Физика мне нужна больше, чем друзья», – сказал он однажды. Тревожась за потенциальную опасность научных открытий для человечества, Оппенгеймер присоединился к А. Эйнштейну и Б. Расселу с целью учреждения Всемирной академии искусств и науки. Но после публичного унижения он не подписывал протестов против ядерного оружия и не приехал в 1957-м на Пагуошскую конференцию за мир и научное сотрудничество.

Тем не менее в своих речах и статьях Оппенгеймер постоянно обращал внимание на сложность управления мощью знаний в мире. В 1953-м на радио он прочитал цикл лекций «Наука и взаимопонимание», в 1955-м опубликовал сборник лекций «Открытый разум», посвященных ядерному оружию и культуре. В 1957-м факультеты психологии и философии Гарварда пригласили его прочесть курс лекций. В 1962-м он выступил с лекциями в канадском Университете Макмастера, которые были изданы в виде книги. Он написал научно-популярные книги «Наука и обыденное познание», «Летающая трапеция: три кризиса в физике», «Размышления о науке и культуре» и др. Оппенгеймер посетил Европу и Японию с лекциями на темы истории науки, ее роли в обществе, природы Вселенной. В сентябре 1957-го Франция наградила его орденом Почетного легиона, а в мае 1962-го он был избран иностранным членом Лондонского королевского общества.

С 1954-го Оппенгеймер проводил несколько месяцев в году на о. Сент-Джон (Виргинские острова). Он купил там участок песчаного пляжа, построил домик на берегу и плавал на яхте с женой Китти, дочерью Тони и сыном Питером. Роберт с юности был заядлым курильщиком, и в 1965-м у него обнаружили рак гортани. После безуспешной операции он подвергся радио- и химиотерапии, но лечение не дало эффекта и 18 февраля 1967 г. он умер в своем доме. На поминальную службу в Принстонском университете пришли 600 его коллег и друзей. Оппенгеймера кремировали, Китти отвезла урну на Сент-Джон и развеяла прах с борта катера над морем.

О жизни ученого написано множество книг, поставлены спорные пьесы и фильмы, среди них – «Физики», «Дело Оппенгеймера», телесериал «Оппенгеймер», документальные и художественные ленты («Доктор Атомик» и др.). В 2004-м в Университете Беркли прошли конференция и выставка, посвященные 100-летию со дня рождения ученого, ее материалы опубликованы в сборнике «Пересматривая Оппенгеймера: исследования и размышления по случаю юбилея». В его честь названы астероид и кратер на Луне, урановый минерал оппенгеймерит. Центр теоретической физики Университета Флориды учредил медаль и премию памяти Дж. Роберта Оппенгеймера. А недавно Министерство энергетики США отменило решение о запрете на доступ Оппенгеймеру к секретной информации. Министр Дженнифер Гренхольм заявила, что «появилось больше доказательств предвзятости и несправедливости процесса», а «свидетельства лояльности и любви» ученого к стране подтвердились.

 

Давид ШИМАНОВСКИЙ