本文发表于《大众科学》的前博客网络,仅反映作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
爱德华·泰勒于106年前的今天出生。泰勒为公众所知主要有两件事:他作为“氢弹之父”的声誉,以及在罗伯特·奥本海默垮台的故事中扮演的关键反派角色。对我而言,泰勒永远是才华横溢的人在身居要职时可能造成的危害——无论是意外还是有意为之——的典型例子;正如著名历史学家理查德·罗兹在一次采访中谈到泰勒时所说,“泰勒一直给与他共事的每一位总统都提供了糟糕的建议”。这是一种政治中常见的现象,但泰勒的案例可悲地表明,即使是科学也可能被用于这种滥用权力的行为。
具有讽刺意味的是,关于泰勒最广为人知的两个事实可能也并非完全准确。晚年,他经常抱怨公众夸大了他在氢弹计划和排挤奥本海默事件中的作用,这种说法在很大程度上是真实的。事实上,对于他的两项重大行为,他应该得到更少的赞誉和更少的指责。即使没有泰勒,氢弹仍然会被开发出来;即使没有泰勒,奥本海默仍然会被政府免去首席科学顾问的职务。
历史学家和科学家不断追问的问题很简单:泰勒为什么会那样做?无论如何评价,他都是一个聪明人,非常清楚他所倡导的核武器的大规模杀伤力,也非常清楚他通过作证反对原子弹之父会对奥本海默和科学界造成损害。他通常也很热情,显然渴望与同龄人建立友谊,那么他为什么要选择疏远这么多与他亲近的人呢?这些问题的答案无疑在于泰勒的背景。泰勒在世纪之交的进步的匈牙利长大,是一位富裕的犹太父亲的儿子,是匈牙利神童群星的一部分,他们拥有相似的文化和家庭背景,走着相似的轨迹,移民到美国并成为著名的科学家。利奥·西拉德、尤金·维格纳和约翰·冯·诺伊曼都是童年时代的朋友。
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可悲的是,在匈牙利一战后早期的童年时期,泰勒成为了共产主义和法西斯政权的心理受害者,他亲眼目睹了贝拉·昆和后来的霍尔蒂·米克洛什对他的国家造成的破坏。共产党人带来的混乱和不确定性给敏感的年轻男孩留下了深刻的印象,并给他留下了终生的创伤。后来,当泰勒移民到德国、英国和美国时,他看到了纳粹主义在欧洲收紧绞索。共产主义和纳粹主义的残酷暴行带来的双重打击似乎决定了泰勒一生中几乎每一个重大决定。
对极权主义的恐惧很早就显现出来,促使泰勒成为最早推动美国核武器计划的人之一。当西拉德去长岛的小屋拜访爱因斯坦并获得这位伟大的物理学家签署的著名信件给罗斯福时,泰勒是西拉德的司机。与西拉德和维格纳一起,泰勒是第一个对潜在的德国原子弹项目发出警报的人,他积极游说政府注意。战争开始时,他已经是乔治·华盛顿大学的受人尊敬的教授。在经历和内在良知的驱使下,泰勒成为了奥本海默在洛斯阿拉莫斯的早期招募者之一,他于1943年春季在曼哈顿计划开始时搬到了那里。
奥本海默和泰勒的会面就像希腊悲剧中的那些注定以摩擦和悲剧告终的命运攸关的事件之一。这个故事中最具讽刺意味的转折也许是这两个人是多么相似:都是才华横溢的物理学家,都是高等文化和富裕家庭的产物,对文学和艺术感兴趣,为自己在历史上设想了一个伟大的角色,并且对周围人类的困境很敏感。然而,他们的性格几乎从一开始就发生了冲突,尽管这种不信任主要是由泰勒引起的。
然而,并非所有责任都在泰勒身上。在泰勒遇到奥本海默时,后者已经确立了自己作为他那个时代最杰出的美国本土理论物理学家的地位,他以惊人的敏捷思维、令人眼花缭乱的广泛兴趣和知识以及变身为历史赋予他的任何角色的能力,甚至可以左右诺贝尔奖获得者。但像奥本海默这样的人绝非简单,奥本海默的同事和学生通常分为两个极端阵营,一些人认为他是一个没有安全感且爱装腔作势的伪君子,另一些人则崇拜他的才智。显然,泰勒属于前一组。
当泰勒搬到洛斯阿拉莫斯后,奥本海默任命汉斯·贝特担任该项目重要理论部门的负责人时,两人之间的摩擦加剧。泰勒对这个选择可以理解地感到不满,因为与贝特不同,他从一开始就参与了这个项目,但奥本海默的决定是明智的;他评估了两位物理学家,并意识到虽然两人无疑都具有科学能力,但管理一个由首席明星组成的部门需要坚定的决心、冷静的决策能力以及成为团队合作者同时悄悄安抚自负的能力,所有这些都是贝特天生的品质,而不是易怒的泰勒所具备的。
泰勒从此再也没有从这种轻视中恢复过来,从那时起,他与奥本海默和贝特(他与贝特多年来一直是最好的朋友)的关系变得越来越紧张。这不会是他第一次让个人感情干扰专业事务,我认为这是他的第一个重大悲剧——无法将个人感情与客观思考分开。也是在战争期间,使用原子弹点燃自持聚变反应的想法引起了泰勒的想象。当泰勒拒绝为内爆武器进行详细计算并坚持研究他的宠物想法“超级”时,泰勒证实了奥本海默雇用贝特的决定,“超级”无疑与生产原子弹的紧迫任务背道而驰,特别是无论如何都需要原子弹来点燃“超级”。
战争结束后,泰勒继续推动氢弹的发展。历史站在他这边,苏联日益侵入东欧,随后发生了柏林空运和苏联第一次原子弹试验等重大事件,这坚定了他的信念,并使他能够争取到科学家、政治家和军方的支持。可悲的是,他最初的“超级”设计存在致命缺陷;虽然原子弹实际上可以点燃大量的氚或氘,但能量损失会太快而无法维持成功的聚变反应。即使在知道这一点之后,泰勒仍然坚持推动该设计,利用不断恶化的政治局势和他自己在科学界日益增长的声望。这是泰勒的第一个真正的欺骗行为。
他的第二个欺骗行为是隐瞒了第一个提出氢弹成功想法的人——斯坦尼斯瓦夫·乌拉姆的功劳。乌拉姆是一位异常聪明且多才多艺的数学家,他首先进行了详细的计算,揭示了泰勒最初的“超级”设计中的漏洞,然后想出了辐射内爆的关键过程,该过程将压缩一批热核燃料并使其能够持续聚变。泰勒此前一直对乌拉姆的计算感到愤怒,但他立即看到了这个想法的优点并对其进行了重大改进。从那时起,世界上几乎所有的氢弹都是基于泰勒-乌拉姆模型建造的。然而,泰勒似乎甚至在他晚年也否认了乌拉姆的想法的功劳,考虑到他在晚年淡化了自己在氢弹发展中的作用,这尤其令人费解。这仅仅是为了博取同情和展示虚假谦虚而精心策划的诡计吗?我们永远不会知道。
泰勒因此声名狼藉的行为发生在几年后的1954年。自战争结束以来,奥本海默一直坚定地反对氢弹,不仅是出于道德立场,也是出于技术立场。这与当权派格格不入,尤其是在国际形势日益严峻的情况下。奥本海默绝不是唯一反对该项目的人——恩里科·费米和伊西多·拉比等著名科学家甚至更加强烈地反对——但奥本海默的声誉、他作为政府首席核顾问的角色以及他经常对地位较低的人表现出的随意残忍和不耐烦使他脱颖而出。在泰勒-乌拉姆设计问世后,奥本海默实际上支持了该项目,但那时他已经树立了强大的敌人,尤其是在前海军部长刘易斯·斯特劳斯身上,他是一个怀恨在心、心胸狭隘且脸皮薄的人,不幸的是,他得到了艾森豪威尔总统的信任。
当政府对奥本海默提出指控时,泰勒被要求作证。他本可以拒绝并仍然保全自己的声誉,但他没有选择这样做。奇怪的是,泰勒提供的实际证词既相当直截了当,又含糊不清,可以被解释为具有谴责性。它具有一种经过计算的模棱两可的气息,使其特别有力。泰勒说的是以下内容:
在许多情况下,我看到奥本海默博士的行为——我理解奥本海默博士的行为——对我来说极其难以理解。在许多问题上,我完全不同意他的观点,坦率地说,他的行为在我看来是混乱而复杂的。在某种程度上,我希望看到这个国家的重大利益掌握在更了解、因此更信任的人手中。
正如弗里曼·戴森在他的自传中解释的那样,证词有趣之处在于,它实际上非常平淡且真实。战争期间,奥本海默在有人间接联系他,要求他向苏联传递机密时,曾对陆军官员撒谎。他当场拒绝了,但随后编造了一个不必要且离奇的“无稽之谈”(用他自己的话说)来解释他的行为。由于他在项目中的不可或缺的作用,那个故事在战争期间没有给他带来麻烦,但它当然使他有资格被评价为“混乱而复杂”。此外,战后,奥本海默对核武器的看法也常常显得矛盾,他对以前的学生的忠诚也是如此。然而,奥本海默对氢弹的看法虽然相当合理,但也常被泰勒解读为“混乱而复杂”。但从泰勒的角度来看,奥本海默的行为确实难以理解,因此很明显,泰勒会更信任其他人对国家安全的看法。因此,从某种角度来看,泰勒的证词实际上相当不出所料且明智。
然而,事实证明,他的话被大多数支持奥本海默的物理学家视为巨大的背叛。这种看法的结果是,泰勒因他的证词而受到的损害远远超过了奥本海默。亲密的朋友干脆停止与他交谈,一位以前的同事公开拒绝与他握手,这种挑衅性的举动导致泰勒回到房间哭泣。他基本上被战时物理学界的大部分人宣布为贱民。如果泰勒知道他将为此付出如此巨大的个人代价,他很可能会重新考虑作证反对奥本海默。但这里的关键点是,泰勒再次让个人感情干扰了客观决策;泰勒对奥本海默的敌意可以追溯到几年前,他知道只要皇帝统治,他就永远无法取代他的位置。这是他发动政变的机会。碰巧的是,他的决定只是导致了他人生中的一个巨大悲剧,一个特别严重的悲剧,因为即使他不作证,奥本海默的安全许可也基本上会被撤销。
这种无法将个人与现实分开的性格体现了泰勒在接下来的五十年里,直到去世,对核武器的痴迷。有一次,他偏执到宣称他看到自己在五年内被关进苏联监狱。我不会从医学角度将泰勒标记为偏执狂,但某些症状似乎确实存在。泰勒对他的氢弹的依恋变得如此绝对,以至于他基本上反对几乎所有与苏联寻求和解和裁军的努力。《部分禁止核试验条约》、《不扩散核武器条约》、《反弹道导弹条约》以及对里根虚构的“星球大战”防御计划的合理的科学反对;所有这些都遭到了他的迅速反对,即使科学论证并非如此,就像“星球大战”的情况一样。他还公开与莱纳斯·鲍林就辐射的遗传效应进行了辩论,就像他二十年后与卡尔·萨根就核冬天进行辩论一样。
萨根在他的书《魔鬼出没的世界》中对泰勒与核武器的关系有特别具有启发性的见解。这本书有一整章关于泰勒,萨根试图理解泰勒对炸弹的热爱。萨根的观点是,泰勒实际上真诚地相信核武器是人类的救星。他真的相信这些武器将解决我们在战争与和平中的所有问题。这导致他主张对核武器进行相当古怪的用途:“你想更多地了解月球尘埃吗?在月球上引爆核武器并分析由此产生的尘埃光谱。你想挖掘港口或改变河流的流向吗?核武器可以做到这一点”。泰勒关于使用炸弹在阿拉斯加挖掘港口的提议遭到了阿拉斯加原住民的适当反对。在许多这些场景中,他似乎只是忽略了放射性尘埃的生物效应。
但尽管我很欣赏萨根的观点,即泰勒的提议是真诚的,但我发现很难接受;泰勒足够聪明,知道核武器造成的附带损害,或者知道使用核武器研究月球尘埃的想法有多么荒谬,因为有更简单的方法可以做到这一点。我的看法是,到这个时候,他已经沿着战后为自己选择的道路走了太远,以至于他根本无法收回脚步。他坚持对核武器进行可疑的和平时期用途,仅仅是为了他可以在战时倡导囤积核武器。到这个时候,这个人已经走得太远,无法选择他生活中的另一个角色。我认为,这是泰勒的又一个悲剧。
但在我看来,泰勒最大的悲剧与核武器无关。这仅仅是在追求他对炸弹的痴迷的过程中,他浪费了他伟大的科学天赋,并且未能成为一个真正伟大的物理学家。具有讽刺意味的是,他再次与他的宿敌罗伯特·奥本海默分享了这种命运。战前,奥本海默和泰勒都为科学做出了重大贡献。泰勒因其武器工作而如此出名,以至于很容易忽略他的科学研究。他与其他两位科学家一起制定了一个重要的方程,描述了气体在固体上的吸附。化学家已知的另一个非常重要的泰勒贡献是 Jahn-Teller 效应,即某些无机分子配合物中几何结构的畸变,会影响颜色和磁行为等关键性质。在核物理学中,泰勒再次提出了一些想法,包括描述原子核中能量跃迁的 Gamow-Teller 规则。即使在战后,泰勒仍然继续思考科学,例如研究托马斯-费米理论,该理论是用于计算分子重要性质的技术的前身。
但在1945年之后,泰勒的科学天赋基本上处于未开发状态,所有创造性的光辉都停滞不前。理论物理学家爱德华·泰勒慢慢地但肯定地被放逐到阴影中,而核武器专家和政治倡导者爱德华·泰勒取而代之。类似的命运降临到奥本海默身上,尽管多年来他至少与物理学的最新发展保持了联系。被权力诱惑,这两个人都忘记了最初是什么将他们带到历史的这个关头。在追求权力的过程中,他们忽视了他们热爱的科学。
最终,在我看来,一个事实是鲜明而清晰的:爱德华·泰勒对核武器的痴迷很可能会成为历史的好奇心,但 Jahn-Teller 效应将永世长存。我认为,这才是真正的悲剧。