Robert Oppenheimer: Yhdysvaltalainen fyysikko

Julius Robert Oppenheimer (22. huhtikuuta 1904 New York – 18. helmikuuta 1967 Princeton, New Jersey) oli yhdysvaltalainen teoreettinen fyysikko. Hän johti toisen maailmansodan aikana maailman ensimmäisen ydinaseen kehitysohjelman Manhattan-projektin Los Alamosin laboratoriota, jossa ydinpommi suunniteltiin ja valmistettiin. Häntä onkin kutsuttu ydinpommin isäksi.

Robert Oppenheimer
Oppenheimer noin vuonna 1944
Henkilötiedot
Syntynyt	22. huhtikuuta 1904 New York, New York, Yhdysvallat
Kuollut	18. helmikuuta 1967 (62 vuotta) Princeton, New Jersey, Yhdysvallat
Koulutus ja ura
Opinnot	Harvardin yliopisto Cambridgen yliopisto Göttingenin yliopisto
Väitöstyön ohjaaja	Max Born
Instituutti	Harvardin yliopisto California Institute of Technology Kalifornian yliopisto, Berkeley Los Alamos National Laboratory Institute for Advanced Study
Oppilaat	David Bohm Robert Christy Willis Eugene Lamb Hartland Snyder George Volkoff
Tutkimusalue	Teoreettinen fysiikka
Tunnetut työt	Ydinaseen kehittäminen Bornin-Oppenheimerin approksimaatio Tolmanin–Oppenheimerin–Volkoffin raja
Nimikirjoitus
[ Muokkaa Wikidatassa ]
Infobox OK

Oppenheimer syntyi vuonna 1904 New Yorkissa varakkaaseen juutalaisperheeseen. Oppenheimerilla oli Saksan juutalaisia sukujuuria. Syntymätodistuksessa hänen ensimmäiseksi etunimekseen on kirjattu Julius, kuten isällään. Se on epätavallista, koska pojan nimeäminen isänsä mukaan on perinteisen juutalaisen nimeämiskäytännön vastaista. Aikuisena Oppenheimerista käytettiin nimimuotoa J. Robert, ja hän väitti itse, ettei ”J” tarkoittanut mitään.

Oppenheimerilla oli pikkuveli nimeltä Frank. He kävivät New York Society for Ethical Culturen koulua, ja kouluaikana Oppenheimer kiinnostui luonnontieteistä ja kirjallisuudesta. Oppenheimer oli kouluaikoinaan melko sulkeutunut nuori. Hän harrasti kivien keräilyä ja purjehdusta sekä ratsastusta New Mexicossa, jonne hänet lähetettiin virkistyslomille toipumaan kroonisesta paksusuolen tulehduksesta.

Oppenheimer aloitti vuonna 1922 opinnot Harvardin yliopistossa pääaineenaan kemia. Hän opiskeli myös fysiikkaa ja jatkoi syksyllä 1925 fysiikanopintojaan Cambridgen yliopistossa Englannissa. Cambridgessä Oppenheimer opiskeli kokeellista fysiikkaa. Oppenheimerin talvi Cambridgessa oli vaikea. Hän ei kömpelönä soveltunut lainkaan laboratoriotyöskentelyyn. Hän käyttäytyi usein ailahtelevasti ja kärsi masennuksesta, minkä vuoksi hän kävi talven aikana psykiatrin vastaanotolla.

Syksyllä 1926 Oppenheimer siirtyi opiskelemaan teoreettista fysiikkaa Göttingenin yliopistoon Saksaan. Siellä hän julkaisi artikkeleita uudelta kvanttifysiikan alalta. Yksi Oppenheimerin merkittävimmistä julkaisuista on hänen yhdessä ohjaajansa Max Bornin kanssa kirjoittama artikkeli, joka sisältää atomiydinten ja niitä ympäröivien elektronien liikeyhtälöt toisistaan erottavan Bornin–Oppenheimerin approksimaation. Oppenheimer valmistui Göttingenistä tohtoriksi maaliskuussa 1927. Hän opiskeli Euroopassa fysiikkaa vielä vuoden maanosan johtavien tutkijoiden kanssa ja palasi pysyvästi Yhdysvaltoihin vuonna 1929.

Yhdysvalloissa Oppenheimer sai nimityksen fysiikan apulaisprofessoriksi Kalifornian yliopistoon Berkeleyyn. Yhdessä fyysikko Ernest Orlando Lawrencen kanssa Oppenheimer nosti Berkeleyn Yhdysvaltojen tunnetuimmaksi fysiikan tutkijakouluksi 1930-luvulla. Oppenheimer tunnettiin karismaattisena luennoitsijana, jolla oli kyky tehdä vaikeista teorioista ymmärrettäviä. Hän tutustutti oppilaansa myös taiteeseen, itämaiseen kirjallisuuteen, gourmet-ruokaan ja hienoihin viineihin.

Oppenheimer teki merkittävää ja laaja-alaista teoreettista tutkimusta monella fysiikan alalla, kuten ydinfysiikassa, astrofysiikassa, spektroskopiassa ja kvanttifysiikassa. Oppenheimer työskenteli nopeasti, usein tarkkuuden kustannuksella, ja hänelle oli ominaista kokonaan uusien ideoiden keksiminen. Vuonna 1930 hän kritisoi Paul Diracin yhtälölleen esittämää tulkintaa, jonka mukaan sen aukkoratkaisut vastaavat protoneja. Oppenheimerin mukaan atomiydin olisi silloin epävakaa. Oppenheimerin ja muiden kritiikin takia Dirac korjasi teoriaansa ja ennusti, että protonin sijaan elektronia vastaa samanmassainen mutta varaukseltaan vastakkainen antihiukkanen, positroni.

Oppenheimer myös esitti, että vetyatomin tilojen ²S_1/2 ja ²P_1/2 energiatasot poikkeaisivat toisistaan, mikä johtuu elektronin ja sähkömagneettisen kentän välisestä kvanttimekaanisesta vuorovaikutuksesta. Oppenheimerin lasku ei tosin tuottanut mielekkäitä tuloksia, vaan hän sai tulokseksi äärettömyyksiä. Oppenheimerin oppilas Willis Lamb sai myöhemmin Nobel-palkinnon ilmiön kokeellisesta havaitsemisesta. Oppenheimer julkaisi artikkeleita myös kosmisesta säteilystä, gammasäteilystä, neutronitähdistä, sähködynamiikasta ja elektroni-positronisuihkuista. Vuonna 1939 Oppenheimer kuvaili oppilaansa Hartland S. Snyderin kanssa, kuinka musta aukko syntyy tähden romahtaessa kasaan.

Kun Yhdysvaltoja koetteli suuri lama ja Saksassa nousi valtaan Adolf Hitler, Oppenheimer alkoi kiinnostua politiikasta. Hän tutustui paikallisiin uudistusliikkeisiin, joilla oli yhteyksiä kommunistiseen puolueeseen. Moni Oppenheimerin ystävistä oli vasemmistolainen, ja hänen pikkuveljensä ja vaimonsa olivat kommunistipuolueen jäseniä. Oppenheimer ei itse koskaan liittynyt kommunistiseen puolueeseen, mutta vasemmistolaisten yhteyksiensä vuoksi hän joutui jo sodan aikana liittovaltion poliisin tarkkailtavaksi.

 

Yhdysvallat käynnisti toisen maailmansodan aikana vuonna 1942 ydinaseen kehityshankkeen, Manhattan-projektin. Oppenheimer nimitettiin lokakuussa 1942 johtajaksi projektin aselaboratorioon, jossa ydinpommi oli tarkoitus koota ja testata. Laboratorio rakennettiin Oppenheimerin ehdotuksesta Los Alamosiin New Mexicoon Santa Fen lähelle.

Hankkeen tieteellisenä johtajana Oppenheimer koordinoi yli 3 000 tutkijan, teknikon ja sotilaan työtä. Hän muutti laboratorion avoimeksi työyhteisöksi ja rohkaisi alaisiaan keskustelemaan yhteisissä kokouksissa työnsä edistymisestä ja ongelmista.

Oppenheimerin johdolla hanke onnistui, ja Yhdysvallat suoritti ensimmäisen ydinkokeensa 16. heinäkuuta 1945. Koska Saksa oli jo antautunut, Oppenheimer kannatti atomipommin suoraa sotilaallista käyttöä Japania vastaan ilman edeltävää peloteräjäytystä. Elokuussa 1945 Yhdysvallat pudotti ydinpommit Hiroshimaan ja Nagasakiin, minkä jälkeen Japani antautui. Vaikka Oppenheimer oli onnistunut tehtävässään, hän varoitteli luomuksensa tuhovoimasta. Samalla hän kuitenkin kannatti Yhdysvalloille laajaa ja monipuolista ydinasearsenaalia.

Manhattan-projektin ansiosta Oppenheimer sai mainetta, ja sodan jälkeen häntä houkuteltiin moniin yliopistoihin. Oppenheimer jatkoi ensin Berkeleyssä ja siirtyi sitten Princetoniin New Jerseyyn, missä hänet nimitettiin Institute for Advanced Study -instituutin johtajaksi. Hän myös konsultoi Yhdysvaltojen hallitusta ydinenergiaan liittyvissä asioissa. Vuosien 1947–1952 aikana hän oli Yhdysvaltain atomienergiakomission (AEC) yleisen neuvoa-antavan komitean puheenjohtaja.

Julkisesti Oppenheimer puhui usein pelostaan, että ydinenergia saattaisi johtaa koko maailman tuhoon, ellei sitä säädeltäisi ja käytettäisi yhteiseen hyvään. Pian kuitenkin myös Neuvostoliitolla oli ydinase, ja vasemmistolaisena ja vetypommin vastustajana tunnetun Oppenheimerin lojaalisuus kyseenalaistettiin. Kuulemisissa Oppenheimer paljasti vasemmistolaisia kollegojaan ja entisiä oppilaitaan. AEC piti Oppenheimeria kylläkin lojaalina Yhdysvalloille mutta silti turvallisuusriskinä. Kommunistipelon huippuvuonna 1954 Oppenheimerin turvallisuusselvitys kumottiin hänen vanhojen vasemmistolaisyhteyksiensä ja vetypommin vastaisen asenteensa vuoksi, eikä hänellä enää ollut pääsyä maan teknologisiin salaisuuksiin. Hän palasi Princetoniin johtamaan Institute of Advanced Studya.

Yhdysvaltojen hallitus myönsi Oppenheimerille vuonna 1963 Enrico Fermi -palkinnon hänen panoksestaan atomienergian kehityksessä, käytössä ja hallinnassa. Palkitseminen on tulkittu Oppenheimerin maineen palautukseksi, joskaan hänen turvallisuusselvitystään ei palautettu. Oppenheimer jäi eläkkeelle vuonna 1966. Hän kuoli vuonna 1967 syöpään kotonaan Princetonissa.

1930-luvulla Oppenheimer seurusteli psykiatri Jean Tatlockin kanssa. Oppenheimer meni vuonna 1940 naimisiin saksalaissyntyisen kasvitieteilijän Katherine ”Kitty” o.s. Pueningin (1910–1972) kanssa. Heidän poikansa Peter asuu yhä Oppenheimerien Perro Caliente -maatilalla Etelä-Coloradossa Kalliovuorilla. Tytär Katherine kuoli vuonna 1977.

• Oppenheimer, elämäkertaelokuva

• Bird, Kai & Sherwin, Martin J.: American Prometheus: The Triumph and Tragedy of J. Robert Oppenheimer. Alfred A. Knopf, 2005. ISBN 0-375-41202-6.

Viitteet

• Kunetka, James W.: Oppenheimer: The Years of Risk. Prentice Hall, 1982. ISBN 978-0136380078. (englanniksi)

•   Kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Robert Oppenheimer Wiki Commonsissa

• Andreas Ebbesen Jensen: Oppenheimer: ensimmäisen atomipommin ”isä” Historianet.fi. 20.7.2023. Bonnier Publications International AS. Viitattu 15.8.2023.