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     Lucio Battisti - La luce dell'est

J. R. Oppenheimer

Biografia da Institute for Advanced Study

 

Foto individuale

Molto è stato scritto sul fisico Julius Robert Oppenheimer nato nel 1904.  L’essenza della sua vita, le sue capacità intellettuali,  le sue maniere nobili, la sua capacità di gestione del  Los Alamos National Laboratory, la sua affiliazione politica ed i suoi problemi con la sicurezza militare del dopoguerra, la sua morte prematura per cancro, insieme hanno composto la sua storia irresistibile.

Oppenheimer ha prestato la sua opera come Direttore dell’Istituto (Istituto per gli Studi Avanzati di Princeton) dal 1947 al 1966 che costituisce l’incarico più lungo di qualsiasi altro direttore dello stesso Istituto. Fu contemporaneamente Presidente del General Advisory Committee dell’Atomic Energy Commission (AEC) dal 1947 al 1952.

Nato a New York il 22 aprile 1904, Julius Robert Oppenheimer è cresciuto in un appartamento di Manhattan alle cui pareti erano affissi quadri di Van Gogh, Cezanne e Gauguin. Suo padre, Julius Oppenheimer era un immigrato tedesco che lavorava nell’azienda tessile di import/export di famiglia. Sua madre, Ella Friedman, era una pittrice la cui famiglia era a New York da generazioni. Suo fratello più piccolo, Frank, sarebbe diventato anche lui un fisico.

Nel 1921 Oppenheimer si laureò alla Ethical Culture School di New York come primo della classe. Ad Harward, Oppenheimer studiò matematica, scienze, filosofia, Religione Orientale, letteratura francese ed inglese. Fu ammesso alla facoltà di fisica al suo primo anno come studente universitario in base a studi privati. Nel corso di termodinamica ebbe come insegnante Percy Bridgman, emerito professore universitario di fisica a Harward, che introdusse Oppenheimer alla fisica sperimentale che ben presto assunse la sua attenzione.

Si laureò con la formula “summa cum laude” nel 1925 e successivamente andò al Cavendish Laboratorio dell’Università di Cambridge come ricercatore assistente del professor J.J. Thomson. Non ispirato dal lavoro di routine del laboratorio, si recò all’Università di Göttingen in Germania per studiare fisica quantistica. Oppenheimer incontrò e studiò con alcune delle figure più in vista  di oggi incluse Max Born e Niels Bohr. Nel 1927 Oppenheimer ricevette il suo dottorato e, nello stesso anno, lavorò con Born alla struttura delle molecole definendo l’Approssimazione di Born-Oppenheimer. Successivamente si spostò da un famoso centro di ricerche ad un altro: Harward, il Californian Institute of Technology, Leyden e Zurigo. Nel 1929 ricevette l’offerta di insegnare a Caltech  e alla University of California di Berkeley. Accettò entrambe le offerte e divise il suo tempo tra Pasadena e Berkeley attraendo nella sua cerchia giovani e brillanti studenti di fisica.

“Le sue letture costituirono una grande base di esperienza tanto per i fisici sperimentali che per quelli teorici”, commentò il recente fisico Hans Bethe (1906-2005) che avrebbe lavorato più tardi con Oppenheimer a Los Alamos. “Oltre ad un superbo stile letterario li portò ad un livello di sofismo in fisica che prima era sconosciuto negli Stati Uniti. Qui c’era un uomo che ovviamente capiva tutti i profondi segreti della meccanica quantistica e che chiariva che i problemi più importanti, non avevano ancora ricevuto risposta. La sua serietà ed il suo profondo coinvolgimento diedero ai suoi studenti ricercatori lo stesso senso di sfida. Non diede mai ai suoi studenti risposte semplici e superficiali ma insegnò loro ad apprezzare e lavorare con problemi complessi.”

Quando suo padre Julius Oppenheimer morì nel 1937, Oppenheimer divenne un uomo ricco. Nel 1940 sposò Katharine (Kitty) Puening Harrison, una biologa divorziata il cui secondo marito era stato ucciso durante la guerra civile spagnola. La coppia ebbe due bambini Peter e Katherine.

La seconda guerra mondiale invase il lavoro e le vite della maggior parte dei fisici americani. Nel 1942 Oppenheimer fu incaricato di seguire il Progetto Manhattan nome in codice del progetto incaricato di sviluppare una bomba atomica. Il progetto impegnò diversi laboratori dislocati segretamente in tutto il paese inclusa l’Università di Chicago; Oak Ridge, nel Tennessee; Los Alamos,  nel New Mexico. Oppenheimer diresse la costruzione del laboratorio di Los Alamos dove riunì le migliori menti della fisica per lavorare alla costruzione di una bomba atomica. Essere stato  il capo di questo progetto, gli è valsa spesso la nomea di “padre” della bomba atomica.

 

Oppenheimer nel 1947 alla conferenza di Shelter Island dove riunì fisici teorici per discutere  il loro campo futuro dopo la seconda Guerra Mondiale. 

 Alla conferenza di Shelter Island

Da sinistra a destra seduti sono: J. Robert Oppenheimer (con la pipa in mano), Abraham Pais, Richard P. Feynman (seduto con la penna in mano), e Herman FeshbachDa sinistra a destra, in piedi, ci sono: W. Lamb, K.K. Darrow, Victor Weisskopf, George E.Uhlenbeck, Robert E. Marshak, Julian Schwinger, e David Bohm.

Quando la guerra finì, il governo istituì l’Atomic Energy Commission (AEC) per sostituire il progetto Manhattan. L’AEC fu incaricata di sovraintendere tutte le ricerche e gli sviluppi sull’atomica negli Stati Uniti. Come direttore del General Advisory Committee, Oppenheimer si oppose allo sviluppo della bomba ad idrogeno. Conosciuta come la “super bomba”, la bomba ad idrogeno era mille volte più potente della boma atomica. In un contesto di Guerra Fredda, quando Stati Uniti ed Unione sovietica si fronteggiavano per acquisire una posizione di vantaggio nella supremazia nucleare, la posizione di Oppenheimer fu di aperta polemica. Nel 1950, mentre Oppenheimer era direttore dell’Istituto, l’isteria anti-comunista si affermò per tutta Washington D.C. condotta dal senatore conservatore del Wisconsin Joseph McCarthy. McCartney e gli zeloti anti-comunisti si dedicarono ad estirpare le spie comuniste da ogni ambito della vita Americana. Oppenheimer fu oggetto di investigazioni segrete che divennero un caso di rilevanza nazionale dividendo la comunità intellettuale e scientifica. Nel 1953 gli fu negato il permesso di garanzia e perse la sua posizione nell’AEC. Porte che gli erano state formalmente aperte gli furono chiuse. “Oppenheimer prese con molta calma l’esito dell’udienza di garanzia ma era una persona cambiata; molto del suo precedente spirito e della sua vivacità lo avevano abbandonato.” Ha ricordato Bethe.

La preoccupazione di Oppenheimer per la scarsa comprensione  che la gente aveva per la scienza e la difficoltà di comunicare tanto le scoperte scientifiche quanto la gioia per le scoperte creative destinate anche ad educare la gente, lo portarono a scrivere diversi saggi popolari sulla scienza. Nel 1953 scrisse “Reith lectures on the BBC” che fu pubblicato col titolo di “La scienza e la comprensione comune”.

Nell’aprile 1962 il governo USA fece ammenda per il trattamento inflitto ad Oppenheimer durante gli anni del Maccartismo, quando il presidente Kennedy lo invitò ad una cena alla Casa Bianca dedicata agli assegnatari del Premio Nobel. Nel 1963 il presidente Johnson insignì Oppenheimer della più alta onorificenza data dall’AEC: il Premio Fermi.

Su Oppenheimer sono state scritte delle canzoni ed il compositore americano John Adams compose un’opera commissionatagli dalla San Francisco Opera titolata “Dottor Atomica”, la cui prima fu data nel settembre 2005. Ci sono anche tanti libri scritti su Oppenheimer e sulla sua vita, inclusa quella più recente, di J. Robert Oppenheimer: The Brain Behind the Bomb (Inventors Who Changed the World) di Glenn Scherer e Marty Fletcher (Myreportlinks.com - 2007) e Oppenheimer And the Manhattan Project: Insights into J. Robert Oppenheimer, "Father of the Atomic Bomb," di Cynthia C. Kelly (World Scientific Publishing Company - 2006).

Oppenheimer continuò a stimolare la ricerca dei fisici teorici come Direttore dell’Istituto fino al 1966. Morì di cancro alla gola il 18 febbraio 1967.

Foto tessera a Los Alamos

Il lavoro

Quando J. Robert Oppenheimer entrò a far parte del mondo della fisica nel 1925, la moderna meccanica quantistica era agli esordi. Egli fu in grado di usare la meccanica dei quanti per esplorare problemi che non avevano trovato soluzione usando la vecchia teoria dei quanti. Per le sue tesi di dottorato nel 1927, si occupò in sostanza del problema dell’assorbimento dei raggi X. Per ogni raggio X che doveva essere assorbito, uno degli elettroni nello stato di legato all’atomo doveva saltare fuori dall’atomo per portarsi in uno stato di libero. Oppenheimer calcolò esattamente la probabilità che il salto potesse avvenire, superando alcune difficoltà eccezionali che si manifestarono nella descrizione quantistica dello stato di libero.

Nel 1930 fu il primo a capire il significato delle soluzioni di energia-negativa dell’equazione d’onda di Dirac circa l’elettrone. Dirac aveva supposto che un buco nel mare dell’energia-negativa degli elettroni sarebbe potuto essere osservato come un protone. Oppenheimer mostrò che il buco doveva avere la stessa massa dell’elettrone così che non poteva essere un protone ma doveva essere una nuova particella con massa uguale e carica opposta all’elettrone. La nuova particella fu presto scoperta e denominata positrone.

Nel 1939, lavorando con uno studente laureando Hartland S. Snyder, Oppenheimer scoprì una soluzione all’equazione di Einstein sulla relatività generale descrivendo il collasso gravitazionale di un’enorme stella. Questa soluzione mostra come la stella può terminare la sua vita come un oggetto che collassa. Tali oggetti furono osservati più tardi e nominati “Buchi Neri”. Essi sono ora conosciuti in quanto giocano un ruolo importante nell’evoluzione dell’universo.

Ad ogni modo, lo stile di lettura di Oppenheimer trasse beneficio da un’erudita padronanza della lingua inglese e da una secca arguzia. Egli trasmise un senso di eccitamento circa gli sforzi scientifici. Lo scomparso Hans Bethe scrisse: “J. Robert Oppenheimer ha fatto più di ogni altro uomo per rendere grande la fisica teorica americana. Il suo sapere e le sue conoscenze guidarono e stimolarono due generazioni di giovani fisici americani … comunicava con i suoi studenti. ‘Quello che non capiamo dobbiamo spiegarlo a tutti gli altri,’ disse una volta descrivendo le attività di un gruppo di fisici del Institute for Advanced Study. C’era sempre una domanda scottante che doveva essere discussa in ogni suo aspetto, a cui doveva essere trovata una soluzione, che se respinta, occorreva trovare un’altra soluzione. Ovunque fosse, c’era sempre vitalità ed eccitamento e aspettativa eccitante per la fisica nelle generazioni a venire.”

Durante l’incarico di Oppenheimer come direttore dell’Istituto, fisici di rilievo furono nominati membri permanenti della Facoltà: Abraham Pais nel 1950, Freeman Dyson nel 1953, C. N. Yang nel 1955, Bengt Strömgren nel 1957, e T. D. Lee nel 1960. Yang e Lee realizzarono il loro lavoro insignito del premio Nobel sulla violazione della parità mentre Yang era professore e Lee Membro ospite dell’Istituto. Dal 1960 ci furono sei professori di Fisica: Pais, Yang, Lee, Dyson, Tullio Regge, e Strö alla School of Mathematics. Nominalmente parte della School of Mathematics, i fisici formarono un gruppo di lavoro al suo interno finchè nel 1966 fu definita una indipendente School of Natural Sciences. La presenza di fisici, comunque, si rifà al 1933 con le prime nomine di Eintein, Weyl e von Neumann nella Facoltà dell’Istituto. Einstein era un fisico e Weyl e von Neumwnn due matematici che avevano dato contributi importanti alla fisica.

Nel suo libro: J. Robert Oppenheimer: A Life (Oxford University Press, 2006), Abraham Pais scrive: “All’arrivo di Oppenheimer l’Istituto sviluppò funzioni e qualità non presenti in precedenza … Divenne un centro di fisica teorica, infatti durante la decade successiva si trasformò nella principale mecca al mondo dei fisici teorici, che vennero a frotte come membri temporanei”.

Tra coloro che si diressero verso l’Istituto si annoverano figure come quelle di Wolfgang Pauli e Paul Dirac, che vi erano già stati in precedenza, e Sin-Itiro Tomonaga e Hideki Yukawa. Questi si unirono a scienziati emergenti come Murray Gell-Mann, Geoffrey Chew, Francis Low and Yoichiro Nambu.

L’eredità

Mentre molta dell’eredità di J. Robert Oppenheimer è incentrata sulle relazioni tra la scienza e la politica pubblica, il suo impatto sull’educazione resta significativo. Oltre a molti dei suoi riconoscimenti scientifici, Oppenheimer fu responsabile, insieme allo scomparso Hans Bethe insignito del premio Nobel sulla fisica, di “aver creato la più grande scuola di fisica teorica che gli Stati Uniti abbiano mai conosciuto.” Stabilendo il programma di laurea a Berkeley, creò opportunità per gli scienziati americani che prima non c’erano. E quando egli approdò all’Institute for Advanced Study, ripropose molte delle stesse cose.

Nel Registro del Direttore dell’Istituto dal 1948 al 1953, Oppenheimer scrisse: “The Institute for Advanced Study è devoto all’incoraggiamento, al supporto ed al patronato della sapienza e della scienza, nel vecchio e indifferenziato senso della parola. L’Istituto prende il carattere sia di una università che da un istituto di ricerca; ma esso si differenzia in modi significativi da entrambi. Non è come una università, per esempio, per la sua piccola dimensione … Non è come una università in quanto non ha un curriculum formale, corsi di istruzione programmati … Esso non è come un istituto di ricerca in quanto i suoi obiettivi sono più generali; esso supporta molti e differenziati campi di studio … L’Istituto, in breve, è devoto alla sapienza, nel doppio senso della continuazione educativa dell’individuo e della esplorazione intellettuale su cui si basa.”

Con Einstein

In seguito alla morte di Oppenheimer nel 1967 un servizio commemorativo fu tenuto nell’Alexander Hall dell’Università di Princeton. Tre oratori presentarono tributo a Oppenheimer e le loro parole furono incluse in una pubblicazione commemorativa prodotta dall’Istituto stesso. Gli oratori erano Hans Bethe (1906-2005) premio Nobel e John Wendell Anderson professore emerito di Fisica alla Cornell University, Henry DeWolf Smyth (1898-1986) ex-rettore di Fisica della Princeton University; e Gorge F. Kennan (1904-2005) professore emerito della School of Historical Studies dell’Istituto.

Kennan parlò del suo collega di Istituto e coetaneo (entrambi erano nati nel 1904): “Nel preservare e sviluppare l’ Institute for Advanced Study come sede del più puro ed elevato genere di sforzo scientifico ed intellettuale; nel dare ospitalità, incoraggiamento ed ispirazione ad eruditi ospiti di talento di tutte le parti del mondo; nell’essere di esempio a questi visitatori e agli altri quattromila esterni a Princeton quale mente scientifica al suo culmine, rigorosa ma umana, fastidiosa ma generosa e potente, intransigente e responsabile nelle sue relazioni per accertare la verità ma mai negligente del bisogno di eleganza e bellezza nella sua definizione; nel fare tutte queste cose, rendeva un servizio di grande importanza al progresso della scienza e della letteratura umana in questo paese ed in tutto il mondo; ed egli era conscio del fare così. Questo era, sono sicuro, un conforto ed una consolazione per lui di fronte ai dispiaceri e alle frustrazioni con cui ha dovuto convivere questi anni."

Smyth disse di Oppenheimer: “In questa piccola cittadina di Princeton, siamo stati orgogliosi di averlo come primo cittadino. La Princeton University ha continuato a tessere strette e felici relazioni con l’Institute for Advanced Study. I nostri scienziati hanno provato diletto nella opportunità di conoscere Robert Oppenheimer sia come fisico che come uomo. Noi condividiamo questo profondo rimpianto che una brillante scoperta scientifica debba essere pervertita in un’arma spaventosa. Noi rimpiangiamo che questo grande lavoro per il suo paese sia stato ripagato così squallidamente e che egli abbia sentito impellente riportare queste righe di Shakespeare:

        Il triste conto …

        Che pago di nuovo come se non lo avessi pagato prima.

 

“Se ha pagato pesantemente, come ha fatto, speriamo che sapesse quanto immensamente il suo paese ed il mondo siano stati ricompensati dal suo lavoro.”

 

Oltre ai suoi commenti al servizio di commemorazione, Bethe scrisse in commemorazione di Oppenheimer il 3 marzo 1967, sul problema della Scienza, dove disse: “Oppenheimer lascerà un profondo ricordo nella memoria di tutti gli scienziati che hanno lavorato con lui ed in molti di coloro che transitati dalla sua scuola, da lui furono formati nel loro gusto per la fisica. La sua fu veralmente una mente brillante.”

 

In accordo con Bethe, Oppenheimer fu meglio descritto dal suo collega di lungo corso, il fisico Charles Lauritsen (1892 – 1968) che disse: “Quest’uomo è incredibile. Ti da sempre la risposta ancor prima che tu riesca a formulare la domanda.”

 

 

 

 

 

Coloro che volessero sapere di più su Oppenheimer e sulla sua vita hanno una grande varietà di materiale da esplorare oltre a quanto contenuto in questo sito in lingua italiana:

 

1.    The Academy Award®-nominated 1981 documentary film The Day After Trinity (Image Entertainment);

2.    The 1980 seven-episode BBC series Oppenheimer;

 

Numerosi libri tra cui:

 

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Oppenheimer, Portrait of an Enigma by Jeremy Bernstein (Ivan R. Dee, 2005);

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 American Prometheus: The Triumph and Tragedy of J. Robert Oppenheimer by Kai Bird and Martin J. Sherwin (Vintage, 2006);

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The Ruin of J. Robert Oppenheimer: and the Birth of the Modern Arms Race by  Priscilla McMillan (Penguin, 2006);

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J. Robert Oppenheimer: Shatterer of Worlds by Peter Goodchild (Fromm International, 1985);

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 J. Robert Oppenheimer: A Life by Abraham Pais and Robert P. Crease (Oxford University Press, 2007); 

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Freeman Dyson, Professor, Emeritus, in the School of Natural Sciences at the Institute che include anche un saggio su Oppenheimer nella sua Scientist as Rebel (New York Review Books, 2006).

 

 

 

Tradotto dal testo inglese presente sul sito dell’Institute for Advance Study of Princeton (New Jersey) il 7/05/2008

 

 

 

 

 

 

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