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愛德華·泰勒
來源:互聯網

愛德華·泰勒(原匈牙利名:Teller Ede,英文名:Edward Teller,1908年1月15日-2003年9月9日)出生于奧匈帝國布達佩斯,理論物理學家,美國國家科學院院士,美國藝術與科學院,生前是勞倫斯利弗莫爾國家實驗室名譽主任,被稱為“氫彈之父”。

1926年,泰勒離開匈牙利赴德國卡爾斯魯厄理工學院學習,主修化學和數學。1928年,他去了慕尼黑大學,同年4月,他在慕尼黑坐有軌電車時受傷,右腿落下終身殘疾。1929年,泰勒轉讀萊比錫大學,并于第二年獲得物理化學的博士學位,其博士論文涉及氫分子離子最早的一次準確量子力學論述。1934年,進入哥本哈根大學理論物理研究院深造。1935年,泰勒收到美國華盛頓大學的邀請出任物理學教授一職。1939年,在得知原子核能夠在裂變時產生熱能后,泰勒開始從量子、分子方向開始核物理的研究。1941年,泰勒加入美國國籍。1942年,成為曼哈頓計劃的成員,在戰時加入了洛斯阿拉莫斯實驗室的理論物理學部,參與研制第一顆原子彈。1945年,首枚原子彈研制成功,但泰勒對氫彈的興趣有增無減。1950年,在他對氫彈的宣傳下,氫彈制造計劃正式開展。1952年,美國第一枚氫彈試爆成功。同年,在泰勒的大力倡導下,美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室在加利福尼亞州成立。60年代,他成為爭議性人物,反戰人士給他貼上了“戰爭罪犯”的標簽,但他仍主張全力發展美國的核武器。1975年,泰勒退休,發表了一些對于軍事議題具有爭議性的技術解決方法。1983年,約翰·泰勒勸說里根總統推行名為“星球大戰”的反彈道導彈計劃,里根接受了它的提議。2003年9月9日,泰勒因為中風在加利福尼亞州的斯坦福去世,享年95歲。

J.H.泰勒對物理學多個領域也都有相當的貢獻,包括量子、分子、光譜學、表面物理學以及核物理領域的核裂變和核聚變。如1937年,由姜(H.A.Jahn)和泰勒通過觀察八面體配位化合物的結構提出了一種解釋配合物畸變的理論,叫做姜-泰勒效應;1938年,斯蒂芬·布魯諾爾(Stephen Brunauer)、保羅·休·艾米特(Paul Hugh Emmett)和J.H.泰勒共同提出了BET多分子層吸附理論;此外,泰勒還參與制造原子彈氫彈,且取得成功等。美國能源部長斯賓塞·亞伯拉罕(Spencer Abraham)認為泰勒是一個了不起的人,是20世紀的巨人之一。

人物生平

早期經歷

1908年1月15日,泰勒出生于奧匈帝國布達佩斯一個殷實的猶太家庭,父親是位律師。泰勒12歲那年,父親把他介紹給在布達佩斯大學教數學的朋友克拉格教授,激發了他對數學的興趣。

1926年,因霍爾蒂·米克洛什統治時所實施的大學學額限制,18歲的泰勒來到德國卡爾斯魯厄工學院求學,主修化學和數學。1928年7月,他去了慕尼黑大學,師從阿諾德·索末菲(Arnold Sommerfeld)學習物理學,同年4月,他在慕尼黑坐有軌電車時受傷,右腿落下終身殘疾。1929年,J.H.泰勒轉讀萊比錫大學,并于第二年獲得物理化學的博士學位,他的博士論文運用量子力學理論測試出受激氫分子中的能量程度,是涉及氫分子離子最早的一次準確量子力學論述。期間,在喬治·普拉切克(George Prachek)的安排下,J.H.泰勒拜訪了恩利克·費米(Enrico Fermi),從而將泰勒的研究方向定為核物理。

接下來的三年里,泰勒先后在萊比錫大學和哥廷根大學做研究員。1933年,泰勒在猶太人援助委員會的幫助下離開德國,在英國待了一陣子后搬到哥本哈根住了一年,在尼爾斯·玻爾的指導下工作。1934年,他申請到洛克菲勒基金會的研究基金,進入哥本哈根大學理論物理研究院深造,同一年,他被倫敦大學聘為講師。

參與制造原子彈

1935年,在喬治·伽莫夫(George Gamoff)的推薦下,泰勒收到美國華盛頓大學的邀請擔任客座教授,教授分子物理和原子物理課程。泰勒在這之前他主要從事量子力學物理化學方面的應用,來美國后他的興趣轉向了核物理。他和喬治·伽莫夫合作,一起總結出輻射衰變過程中亞原子顆粒脫離原子核的規律。

1939年,物理學家們已經知道原子核能夠在裂變時產生熱能,U-235這一稀有的同位數蛻變時也會產生能量巨大的連鎖反應,于是泰勒從量子、分子方向開始核物理的研究。同一年,泰勒和物理學家西拉德(Sirad)等其他五位科學家一起,說服阿爾伯特·愛因斯坦給美國總統富蘭克林·羅斯福寫信,陳訴了納粹研制原子彈的潛在威脅,呼吁美國盡早研制原子彈,最終促成了美國原子彈計劃的開展。

1941年,泰勒入美國國籍成為美國公民,他的興趣轉到核能量應用方面。同一年,他轉到紐約哥倫比亞大學,正式參加原子彈的設計研制。1942年至1946年,泰勒一直都是“曼哈頓計劃”的成員,參與研制美國第一顆原子彈,期間,他還熱衷于推動研制最早的核聚變武器,但這些構想直到第二次世界大戰結束之后才實現。1942年,他在哥倫比亞大學和恩里科·費米教授一起從事裂變研究,第二年他轉到芝加哥大學冶金實驗室。從1943年到1946年,泰勒在新墨西哥州洛斯阿拉莫斯原子能實驗所工作,先在漢斯·貝斯(Hans Bass)的理論物理組從事研究,后來轉到費米的手下探索氫彈的可行性。1945年,首枚原子彈研制成功,但泰勒對氫彈的興趣有增無減,但在研制氫彈的問題上和羅伯特·奧本海默(Robert Oppenheimer)的觀點產生分歧。

參與制造氫彈

1946年,泰勒離開了洛斯阿拉莫斯實驗所,轉到芝加哥大學任教。1949年,泰勒又回到洛斯阿拉莫斯實驗所,并當上了實驗所的副主任。同一年,蘇聯的原子彈試爆成功,約翰·泰勒開始大張旗鼓地為氫彈計劃做宣傳,他的倡議很快得到哈里·S·杜魯門總統的支持,美國的氫彈計劃在1950年1月正式開展。起初泰勒的研究工作很不順利,但他在1951年取得了突破性進展,他和另一位科學家烏拉馬(Ulama)合作,發現能用X光點燃氫彈的熱核燃料,解決了氫彈研制中的關鍵問題。

1952年,美國第一枚氫彈試爆成功,泰勒的名字也和氫彈永遠掛上了鉤,被譽為“氫彈之父”。在研制氫彈的過程中,泰勒認為洛斯阿拉莫斯實驗所對氫彈計劃的支持不夠,因此和羅伯特·奧本海默以及其他科學家產生矛盾。奧本海默在30年代和美國左派組織有過密切聯系,對氫彈的研制又一直持反對態度,于1954年被指控對美國不忠。許多科學家在法庭上挺身而出為他辯護,而愛泰勒則提供了對奧本海默相當不利的證詞。作為共事多年的同事,兩人都為美國的核武器發展做出了貢獻,他倆之間的恩恩怨怨也給約瑟夫·麥卡錫時期的美國政治寫下了一個獨特的篇章。

發展核武器

氫彈研制成功之后,泰勒仍然不滿足于美國熱核武器的發展進度。1952年,在泰勒的大力倡導下,勞倫斯·利物茅核武器實驗所在加利福尼亞州成立,和洛斯阿拉莫斯實驗所打起了擂臺。在接下來的二十多年里,作為實驗所主任,泰勒把主要精力放在熱核彈頭的研制開發上,其中由勞倫斯·利物茅實驗所開發出來的洲際彈道導彈核潛艇導彈成了美國核彈庫中的拳頭產品。1959年,泰勒又主持建立了加州大學伯克利空間科學實驗室;同時,出任加利福尼亞大學伯克利分校物理學教授。

由于泰勒在核武器問題上一貫的鷹派立場,他在60年代再次成為爭議性人物,有的反戰人士甚至給他貼上了“戰爭罪犯”的標簽。但是,泰勒不為所動,仍然主張全力發展美國的核武器。他對于一些軍事與公共議題,發表了一些具有爭議性的技術解決方法。如計劃在阿拉斯加州利用熱核爆開鑿港口等,原子能委員會于1958年接納了泰勒的計劃書,并被定名為“戰車計劃”。最后,由于計劃財政上不可行及輻射有關的健康問題,計劃于1962年被取消。泰勒還對禁止核武器實驗和1972年的美蘇反彈道導彈條約持反對態度。

晚年生活

1975年,泰勒退休,被勞倫斯利弗莫爾國家實驗室任命為名譽主任,也被斯坦福大學胡佛戰爭革命暨和平研究所任命為高級研究員。到了20世紀80年代,特勒又意識到了世界各國彈道導彈的威脅。于是1983年,約翰·泰勒勸說里根總統推行反彈道導彈計劃并被里根接受。泰勒提議以幾十億美元來發展戰略防御體系,主要內容是使用激光衛星摧毀來犯的蘇聯洲際彈道導彈,這個體系被稱為“星球大戰”。2003年9月9日,泰勒因為中風加利福尼亞州的斯坦福去世。

主要成果

泰勒對物理學多個領域也都有相當的貢獻,包括量子、分子物理學、光譜學表面物理學以及核物理領域的核裂變和核聚變方面。

姜-泰勒效應

1937年,由姜(H.A.Jahn)和泰勒通過觀察八面體配位化合物的結構提出的一種解釋配合物畸變的理論,即當一個非線形分子體系的基態同時存在幾個簡并能級時,該體系不穩定,一定會發生畸變,使一個能量降低,以消除這種簡并性。該理論稱為姜-泰勒效應。

BET多分子層吸附理論

1938年,從朗謬爾單分子層吸附模型出發,斯蒂芬·布魯諾爾(Stephen Brunauer)、保羅·休·艾米特(Paul Hugh Emmett)和J.H.泰勒假設氣體在固體表面吸附的每一層均服從朗謬爾模型,進一步導出BET 吸附公式,提出了BET多分子層吸附理論,該理論是開展固體表面性質研究的重要理論基礎。

伽莫夫-泰勒選擇定則

在β衰變的過程中,角動量的改變量不同于最早認識的β衰變發生了變化,為了解釋這種現象,伽莫夫(George Gamoff)和泰勒指出,電子和反中徼子自旋可以反平行,角動量的改變量為0。也可以平行,則當角動量的改變量為0或1(0→0躍遷除外)時,也滿足角動量守恒。因此,把電子與中微子自旋平行時的選擇定則稱為伽莫夫-泰勒選擇定則,相應的躍遷稱為伽莫夫-泰勒躍遷,簡稱G-T躍遷。

發展量子力學理論

第二次世界大戰開始時,在加州理工學院空氣動力學家及同是匈牙利移民的西奧多·馮·卡門的建議下,愛德華·泰勒與貝特合作開發了一套振蕩波傳播理論,他們為這種波背后的氣體表現所作的解釋,對導彈返回技術非常有價值。1945年,泰勒提出裂變加速概念。此外,泰勒對托馬斯一費米理論有貢獻,該理論是密度泛函理論的先驅,是復雜分子經量子力學處理時所用的標準現代工具。1953年,他與尼古拉斯·梅特羅波利斯及馬歇爾·勞森布盧夫共同寫了一篇論文,是為統計力學上蒙特卡羅方法應用的標準開端。

核武器的研究

1941年,泰勒正式加入美國原子彈制造計劃,到1945年,首枚原子彈研制成功。1950年加入美國的氫彈計劃,期間發現能用X光點燃氫彈的熱核燃料,解決了氫彈研制中的關鍵問題。1952年,美國第一枚氫彈試爆成功。氫彈研制成功之后,泰勒繼續倡導發展核武器,成立了勞倫斯·利物茅核武器等實驗所,取得一些成果,如開發出來了洲際彈道導彈核潛艇導彈等。

人才培養

愛德華·泰勒在芝加哥大學、加利福尼亞大學伯克利分校加利福尼亞大學戴維斯分校先后指導包括楊振寧在內的多名學生,具體信息如下:

參考資料:

主要論著

榮譽獎項

榮譽

獎項

社會職務

個人生活

性格特點

泰勒的才華出眾,但是個性卻惹人厭惡。他熱愛彈鋼琴,經常深夜在自己家中彈琴,影響了周圍同事的休息,他的鄰居對他感到厭煩,他卻不思悔改。另外,他由于沒有當上洛斯阿拉莫斯實驗室理論物理部的主任而與同事關系緊張。他不肯服從任務安排,拒絕從事裂變彈的內向爆炸理論計算,這給原子彈工程帶來了不少麻煩。

友誼與事業

1930年,泰勒結識了俄羅斯物理學家喬治·伽莫夫(George Gamow)和列夫·蘭道(Lev Landau)。泰勒終身的好友捷克物理學家喬治·普拉切克(George Prachek)對于泰勒的科學和哲學的研究非常重要,正是他安排愛泰勒與他一起前往羅馬拜訪恩里科·費米(Enrico Fermi),從而將泰勒的研究方向定為核物理。

婚姻生活

1934年2月,愛德華·泰勒與朋友的妹妹奧古斯塔·瑪麗亞·哈卡尼(Augusta Maria Harkanyi)結婚,由于哈卡尼是加爾文主義基督徒,他們在加爾文主義教堂結婚。

人物軼事

與奧本海默的沖突

第二次世界大戰期間,美國啟動了龐大的曼哈頓核開發計劃,并在戰爭末期試制出3枚原子彈投入戰場。戰爭結束后,美國科學家對于有關核武器的發展方向發生了分歧。泰勒認為,以核裂變為扳機引發釋能效率更高的核聚變,制造威力更大的“越級”熱核聚變彈是未來的發展方向。相反,成功主持曼哈頓計劃羅伯特·奧本海默所領導的小組,則不認為熱核聚變具有技術上的可行性,他們更看重當量較小的裂變核武器。

1954年,在對奧本海默(Oppenheimer)的聽證會上,泰勒指控其對美國不忠誠,政治傾向有問題,做出了對奧本海默十分不利的證詞,從而引起了大多數科學家的非議。有人認為他這樣做的根本目的是為了爭權奪利,以便從奧本海默手中爭奪核科學家領袖的位置。

為楊振寧賀壽

J.H.泰勒在給楊振寧的70歲賀詞中,回憶楊振寧在粒子物理實驗的趣聞以及兩人在學位論文上的研究。泰勒認為那段經歷是他人生中最美好的時光。

人物影響

愛德華·泰勒獎

1991年,美國核物理學會設立愛德華·泰勒獎(Edward Teller Award),該獎的前身為激光相互作用和相關等離子體現象( Laser Interaction and Related Plasma Phenomenon,LIRPP),1999年被聚變能源司正式認可為該司管理的獎項,并由美國核物理學會聚變能源部全額資助。該獎每兩年在國際慣性聚變科學與應用大會上頒發,每次授予兩名杰出科學家,獎勵他們在運用激光和離子粒子束產生高溫高強物質來進行科學研究及可控熱能核聚變上的前沿研究和領導力。

衍生作品

泰勒的一生因其科學才能、人際關系欠佳,以及個性善變而知名,此外,泰勒也被認為是1964年電影《奇愛博士》的靈感來源之一。泰勒因為其個性以及氫彈的研制,可謂是譽滿天下、謗滿天下。

人物評價

泰勒個性不佳,人緣很差。物理學家拉比(rabbi)曾評道:“這個世界沒J.H.泰勒的話會好得多?!?/p>

美國能源部長斯賓塞·亞伯拉罕(Spencer Abraham)2022年親自授予泰勒金獎,這是能源部的最高榮譽,他說:“泰勒博士是一個了不起的人。他被認為是20世紀的巨人之一,他為贏得第二次世界大戰美蘇冷戰所做的貢獻是不可估量的。”

參考資料 >

Nem véletlenül emlegetik Teller Edét a hidrogénbomba atyjaként.NATIONAL GEOGRAPHIC.2024-05-21

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Main navigation.Edward Teller.2024-05-21

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This Month in Physics History.American Physical Societ | Privacy_policy..2024-06-03

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