自牛顿以来的科学家--近现代科学-第57部分

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　　4、奥本海默：曼哈顿工程中的大科学管理

　　在非物理学界，奥本海默是以他作为战时曼哈顿工程中洛斯阿拉莫斯实验室主任，领导和组织了原子弹的设计、研制，被誉为“原子弹之父”而闻名于世的。

　　1925年，奥本海默从哈佛大学毕业后来到剑桥三一学院，在J。　J。汤姆森手下从事电子穿透能力的实验，后来在福勒（R。　H。Frey）和狄拉克的帮助下，应用薛定谔刚刚发现的波动力学于一系列原子现象，尤其是类氢原子的连续谱等问题，发表了两篇颇有影响的论文。后来他到德国哥廷根大学，师从M。　玻恩从事研究，在追踪和应用量子力学最新进展方面体现出才思敏捷、悟性超人的特长。

　　1927年后，奥本海默先后在哈佛大学、伯克利加州大学和加州理工学院任教。其间1928～1929年他曾又赴欧洲，先后在莱顿大学和苏黎士大学与艾伦菲斯特和W。泡利一起切磋研究，其后的工作也深受泡利影响，始终瞩目于物理学发展的最前沿。他曾早在1930年就预言正电子的存在，在1931年指出有整数和半整数不同自旋的粒子有不同的理论结构，并结合当时有关宇宙射线和原子核物理的大量观察实验结果，对种种基本粒子的性质进行了描述、计算和说明。未及而立之年，他已确立起自身在美国物理学界的领先地位。

　　与此同时，奥本海默也逐步展示出他作为一个优秀教师的潜能和素质。除了专业成就之外，他学识广博，善于理解并鼓励学生发表自己的见解，擅长讲演，尤擅以启发讨论式方法教学和指导学生。因此，他的周围总是聚集着一群才华横溢、思想敏锐的优秀青年，伯克利逐步成为美国的理论物理中心，他培养出的年轻物理学家后来也大多成为物理学界的顶尖高手，并由此形成美国物理学界着名的理论物理学派。

　　1942年，是奥本海默人生的一大转折。奥本海默担任洛斯阿拉莫斯实验室主任源于康普顿（Karl。Tpton）的推举，在康普顿的实验室里，他初步展示了自己的组织才能。他第一个提出了把美国分散的许多实验室集中于一地，以避免工作的重复与混乱的建议。他认为，必须把所有的实验室集中在一起，凡物理学家、实验加、数学家、军事专家以及辐射化学、冶金、爆炸工作和精密测量等各行专家要在统一的领导下进行工作。奥本海默的这一建议得到了全力支持。由于他不只是这个建议的发起人，而且也显示他是一个卓越的组织者，于是康普顿提议把这个即将建立的实验室的领导责任交给他。他被任命为战时洛斯阿拉莫斯实验室主任，负责制造原子弹的“曼哈顿计划”的技术领导。然而，要把原子核裂变所提供的理论上的可能性，真正变成军事上可靠易行的原子武器，其间所须克服的理论、方法、材料、直到技术工艺上的种种难题，无疑是对于人类才智的极大挑战。

　　在直接参加这项研究的科学家中，有包括费米、贝特、弗兰克、劳伦斯（E。O。Lawrence；1901…1958）、塞格雷和阿尔瓦雷斯（L。W。Alvares；1911…）等先后获取诺贝尔物理学奖者在内的众多精英，而奥本海默之所以被遴选出委此重任，除了他广博的知识外，显然更被看重的“功夫”，是在物理学之外的、承担这项巨大的科技工程所必须的素质。

　　这首先体现在他的独具慧眼和“挖人”艺术，事必躬亲的细致作风，以及据理力争的胆识，从而成功地邀请来一大批战时十分抢手的科技英才。奥本海默善于洞察交谈者的观点，是他能恰当地回答对方所流露出的疑虑。对于某些物理学家，他用“德国人可能制造原子弹”的说法来激励他们，对另外一些科学家他则夸耀墨西哥州的绝妙景色。他还妥善地安排好爱好特异而需求悬殊的各个家庭的生活起居，并破除了不合科研实际的保密条例，确保了实验室共同体内的科学自主和自由的交流探讨，籍此充分调动起全体研究人员的积极性；其次，就是他敏锐的理解力和洞察力，卓越的协调和管理能力，以及忘我投入的工作热情。奥本海默作为一个好的实验室主任，头脑十分灵活，能够成功地了解实验室里几乎第一件重要的发明，也因为他对于别人的心理有很不寻常的洞察，他能理解实验室里进行的一切事情，不管是化学的，理论物理的，或机械车间方面的；能够把所有这些事情统统装在脑子里并进行协调，会把这件事纳入总的情况，得出正确的结论。正是凭着这种难得的才能，奥本海默在短短3年里，把数千人的聪明才智，凝聚在这个几乎是白手起家、耗费巨大而又空前复杂的科技工程中。

　　1947年奥本海默就任普林斯顿高等研究院院长，把他的教学风格和管理才能在这儿发扬光大，并组织了一系列重要的国际学术活动，促进了其间量子场论的发展。爱因斯坦、泡利和玻尔、狄拉克等都曾安居于此或多次造访，众多后起之秀（包括刚刚崭露头角的李政道和杨振宁）也都以来此进修访问为荣，使普林斯顿成为战后世界物理学的研究中心之一。

　　5、布什：科学——无尽的前沿

　　万尼瓦尔·布什是一位对美国科学技术政策产生过重要影响的科学家。他出生并在波士顿地区长大，在麻萨诸塞州图夫特大学学习工程学，获得学士和硕士学位。1913年到1917年在大学教数学和电子工程学，并在期间获得哈佛大学和麻省理工学院工程联合颁发的博士学位。在一家私人公司做过短时间的咨询工程后于191　9年回到麻省理工学院担任电子工程学教授。布什对电子工程学最有意义的贡献是微分分析器的发展。微分分析器是一种具有相当运算能力的模拟计算器，可以说是数字计算机的前身。在1945年数字计算机出现之前，这种微分分析器被广泛应用于解决不同的数学和物理问题，二次世界大战中被军事部门用于导弹制表。布什也曾相其它电子工程是一样，致力于电子设备和电力运输设备的工业化生产之中，1922年他参与创立了一家电子元件生产公司。布什一生在电子学领域拥有49个专利。

　　但是布什的真正长处在科学和技术组织的操纵和行政管理上。1932年他成了MIT的副校长和工程院第一任院长，直到1938年他出任很有声望的华盛顿卡内基研究所（美国几个重要的私人赞助的科学研究中心之一）所长。与此同时，他被任命为国家航空顾问委员会（NACA）成员，一年后成为这个委员会的主席。国会建立于20世纪之初的NACA主要是对国家飞行问题的研究起到监视和协调作用。1939年，认识到越来越近的不可避免的战争冲突的来临，罗斯福总统命令在国家紧急时期，NACA作为一个参谋和研究部门并入到了陆军和海军的航空部门。第一次世界大战期间，布什已经在潜艇探测问题上有过工作经验。当他发现当时在这些执行研究中管理的混乱和缺乏协调时十分惊讶，感到有必要对军事研究做出调整。1940年春天，布什已经十分精通进出华盛顿政治圈之道。布什和国家的其他几位院校和科研机构的领导人如康普顿（Karl　T。　pton，物理学家、MIT和校长）、康南特（James　B。　Conant，化学家、哈佛大学校长）、托尔曼（Richard　C。　Tolman，物理学家、加州理工学院研究生院院长）、杰维特（Frank　Jewett，贝尔实验室退休总裁、国家科学院院长）和两位罗斯福的顾问科克斯（Arthur　C。　Cox）和霍普金斯（Harry　Hopkins）等一起，商议应该成立国家国防研究委员会（NDRC），来专门协调政府、私人研究机构和大学研究的组织，用国家需要研制新的武器。霍普金斯安排了布什和罗斯福总统的私人会晤。罗斯福同意了这个计划，并设立了总统紧急基金，任命布什为委员会主席。1年后即1941年6月，根据布什的要求，罗斯福建立了一个权力和范围更大的机构…国家科学研究与发展办公室（NSRD）取代并合并了NDRC　。除了NDRC　外，这个办公室还合并了其他几个领域的办公室，罗斯福任命布什为办公室的负责人。

　　布什开始了他一生最着名的工作—组织美国科学家和工程师应对二次世界大战的复杂局面。通过合同体系建立起与大学、企业和政府科研机构的广泛的关系，布什扮演了政府基金和科学研究结合的媒婆角色。布什的这套合同体系，充分利用了大学和私人研究机构的设备和专家，委派这些机构以技术决定的责任，不但发挥了科学家的积极作用，而且NDRC也能够实现对所有这些研究的紧密控制。因此现代大规模的、费用高昂的科学研究从企业转移到政府，过去不可能实现的大科学研究如曼哈顿工程，现在变得可能。利用军事赞助和指导科学研究的体系就是现在闻名的五角大楼体系或者称为军事—工业系统。

　　通过NSRD发展的众多武器中，雷达系统和原子弹工程充分展示了布什第一流的管理和政治技巧。通过在MIT建立微波委员会和辐射实验室，布什创造了管理以微波为基础的雷达系统的建制，对30年代以来美国海军发展的长波雷达系统是个很大的促进。布什以前的学生和同事不仅带来了他们的专业技术，也带来了一个研究员的大网络，这个网络包括了对微波研究有基础的大学（如斯坦福大学）和企业（如斯培里回转仪公司）。布什在战前建立的学院—军事—产业联系变成了战争中他的研究组织集成系统的一部分，使得MIT成为与OSRD签订合同金额最大的院校。

　　原子弹则展示了他另一方面的领导艺术。NDRC和后来的NSRD吸收了罗斯福已经在1939年建立起的铀委员会。不满意这个委员会的步伐，布什增加了新的成员。当委员会产生了一个宣称原子弹不可能成功的报告，他迅速召集了另外一个委员会，提供了不同的信息，得到了他想要的报告结果—制造原子弹是可能的而且德国有可能赶在美国之前研究成功。所有这些努力，加上美国被日本偷袭珍珠港事件以及爱因斯坦等着名科学家的呼吁，使美国下决心进行了曼哈顿工程，原子弹于1945年成功地在日本广岛和长崎成功爆炸。

　　1945年，布什把本来写给罗斯福总统的报告—《科学—无尽的前沿》，由于罗斯福的离任，最后送给杜鲁门总统。该报告制定了政府支持大学基础研究的蓝图。布什先见地提出建立国家研究基金，独立资助物理、生物以及国防研究。布什像其他科学家一样，担心军事对研究的新热情必然会改变科学研究的特征而最终损害国家的经济增长。布什认为这个基金的主席应该与不管是来自白宫还是国会的政治压力绝缘，避免资助那些政治上急需的而技术上有问题的研究。杜鲁门没有接受这个建议，标志着布什对科学发展政策的直接影响开始结束。不过，美国于1956年建立了国家科学基金，专门无偿资助基础研究，也算是对布什建议的一个响应。

　　6、温伯格：科学评选准则

　　艾尔文·温伯格（Alvin　Weinberg）是土生土长的芝加哥人，在芝加哥大学完成了大学、硕士和博士学历。1941年，温伯格参加了芝加哥大学的冶金实验室，从事链式核反应堆研究。作为成员之一，他参与了最终投放到长崎的原子弹用