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对“二导师”心怀不满,天才物理学家竟试图投毒谋杀

时间: 2020年05月27日 | 作者: 戚译引 | 来源: 科研圈
进了实验室才发现导师学术上开始走下坡路,得不到导师的指导,或者被分配去做不喜欢的工作……这类问题你遇到过吗?你是怎么应对的?

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图片来源:Pixabay


好不容易打败一众竞争者,进入向往的实验室,却发现一年到头和 PI 说不上几句话,真正负责指导你的只是个“二导师”?对于年轻的研究者来说,名气大的导师未必是最合适的,他们可能更难以兼顾科研、教学和行政工作的平衡。


原子弹之父奥本海默年轻时也踩过这个坑,最终情绪崩溃的他差点害死了“二导师”。


撰文 戚译引


1924 年,20 岁的罗伯特·奥本海默(J. Robert Oppenheimer)刚刚以最高荣誉(summa cum laude)从哈佛大学毕业,被剑桥大学录取。他写信给恩内斯特·卢瑟福(Ernest Rutherford),请求进入他主管的卡文迪许实验室工作。


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奥本海默(拍摄于 1944 年)|图片来源:Wikipedia


在当时,许多年轻的美国科学家都会前往欧洲深造。卡文迪许实验室更是号称“诺贝尔奖的摇篮”,1874 年成立至今走出了 30 位诺奖得主。它的创办者是现代电磁学奠基人詹姆斯·克拉克·麦克斯韦(James Clerk Maxwell),在他年仅 48 岁便因胃癌逝世后,瑞利男爵(Lord Rayleigh,原名 John William Strutt)接管了实验室,以他命名的瑞利散射解释了天空呈现蓝色的原因。接下来,J·J·汤姆逊爵士(Sir Joseph John Thomson)和卢瑟福先后执掌实验室,亚原子物理时代的序幕徐徐拉开。


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卢瑟福当年的实验室|图片来源:Wikipedia


成绩优异的年轻人,申请这样顶尖的实验室,按理说又是一段师徒佳话的开始。问题是,奥本海默不喜欢也不擅长做实验。他在哈佛的导师珀西·布里奇曼(Percy Bridgman)在推荐信中评论,奥本海默在实验室里表现比较笨拙,理论物理才是他的强项。于是实验物理学家卢瑟福拒绝了这个学生。最后,汤姆逊接受了奥本海默,条件是他要完成一门基础实验课程。



汤姆逊的成就包括发现第一种亚原子粒子——电子(1897 年)、提出枣糕模型(1904 年)和首次发现稳定同位素存在的证据(1913 年)。他还是一位非常平易近人的老师,每天下午都在实验室泡茶,与学生探讨学术问题,培育出卢瑟福、玻恩等多位著名的物理学家。


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J.J.汤姆逊|图片来源:Wikipedia


但是,当奥本海默来到剑桥时,汤姆逊已经快七十岁了。他拒绝接受一些前沿的物理学观点,包括爱因斯坦的相对论,和自己学生卢瑟福提出的行星模型。他也不再担任卡文迪许实验室主任、英国皇家学会主席,但仍然是剑桥大学三一学院院长。他在这份工作上投入了大量精力,并且开始沉迷园艺。


奥本海默对汤姆逊似乎没有多少好感,尽管那是接受他进了实验室的人。1925 年 11 月,他给在哈佛结识的好友弗朗西斯·弗格森(Francis Fergusson)写信,说汤姆逊“觉得我的实验还行,但是没有提供多少帮助”。他认为剑桥“当然有一些不错的物理学家”,又强调,“我的意思是年轻的那些”。


当时卢瑟福才是真正的实验室老板,并且 1919 年他从汤姆逊手中接过职位时,要求明文规定实验室由他全权管理。汤姆逊保留了自己的实验空间,并继续指导那些卢瑟福不想带的学生,比如奥本海默。为了完成汤姆逊要求他补上的实验课程,奥本海默又被指派给“二导师”帕特里克·布莱克特(Patrick Blackett)。


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布莱克特|图片来源:nobelprize.org


布莱克特当时刚刚当上教员(fellow),或者说更像是奥本海默的大师兄。他只比奥本海默大七岁,并且一战期间参军去了,战后才开始求学,1921 年剑桥大学毕业后加入卡文迪许实验室。卢瑟福让布莱克特重复自己在 1919 年做过的实验、物理学史上首个人工核反应:用 α 粒子轰击氮气。卢瑟福已经发现这个过程会产生质子,他还想进一步观察反应产物的轨迹,这个任务就交给了布莱克特。


布莱克特绝对是个兢兢业业的实验物理学家。1925 年 2 月发表的一篇论文显示,他在研究中拍摄了大约 23000 张照片,其中共有 415000 道粒子轨迹。那可是没有计算机和软件分析的年代。那篇论文首次证明,原子核可以通过人工核反应转化为另一种元素。


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布莱克特当年的论文|图片来源:https://royalsocietypublishing.org/doi/pdf/10.1098/rspa.1925.0029


奥本海默后来形容自己在卡文迪许实验室的工作是研究“电子束和金属箔之间的反应”。他不喜欢也不擅长做实验,在给弗格森的信中抱怨自己“把两根铜线焊在一起都做不到”。但是为了制备实验需要的金属箔,他要将铍蒸发附着在火棉胶(collodion)上,然后把火棉胶弄下来。做出来的金属箔不光自己做实验要用,还要供应给实验室二把手詹姆斯·查德威克(James Chadwick),后来的中子发现者。


奥本海默恨死了实验室工作,他和布莱克特的关系也日益紧张。再加上一些其他的事情,到 1925 年下半年,奥本海默已经到了崩溃边缘。他开始接受心理咨询,但他对朋友抱怨咨询师太笨了,跟不上自己的思路。


当剑桥大学的第一个学期终于结束,圣诞节假期里,奥本海默在巴黎见了弗格森。他告诉好友,自己用一个苹果给布莱克特下了毒。


这件事的细节如今已经非常模糊,比较普遍的说法是,奥本海默把加了氰化物的苹果放在了布莱克特的书桌上。万幸的是布莱克特没有吃。


奥本海默觉得自己一定要被开除了,但经过父母的游说,他甚至避免了留校察看(probation)的处罚。1926 年,他离开剑桥,去往哥廷根大学,成为马克斯·玻恩的学生。


与专注于实验的卡文迪许实验室不同,哥廷根大学是理论物理研究的前沿所在。奥本海默在那里如鱼得水,一年就拿到了博士学位。据说主持答辩的詹姆斯·弗兰克(James Franck)教授过后说道:“总算是结束了。他快要反过来考我了。”


完成学业后,奥本海默回到了美国。痛恨实验物理的他最终主导了那个极具争议的物理“实验”——曼哈顿计划。对此他曾说:“我觉得我的手沾满鲜血。”


1947 年,曼哈顿计划解散。


1948 年,布莱克特获得了诺贝尔物理学奖,获奖理由为“改进了威尔逊云室方法,以及在核物理和宇宙辐射方面的发现”。


1954 年,另一位英国科学家因食用带有氰化物的毒苹果身亡,他的名字叫阿兰·图灵(Alan Turing)。


科研路上遇到了波折,可以向周围的人寻求帮助,设法去解决它。不要释放出内心的张三。