看懂电影《奥本海默》的11条背景知识，还有被忽略的科学史谜案

克里斯托弗·诺兰的电影，向来都是以烧脑著称的，比如之前的《记忆碎片》《盗梦空间》《敦刻尔克》，尤其是《信条》，没有哪一部会老老实实地按照时间线的顺序给你讲故事，他喜欢在叙事结构上玩花活，所以，诺兰的片子往往不是那么好看懂。

不过，要看懂《奥本海默》这部片子并不难，因为它不是一个虚构的故事，而是一部还原度相当高的人物传记电影，基本忠实于历史。所以，如果你对真实历史的脉络有个框架性的了解，并且在总体结构上把握住这部电影的叙事结构，也就不难看懂了。

《奥本海默》电影海报。

我先帮你梳理一下真实历史，提前了解几个关键的历史节点就够了。

看懂《奥本海默》的11条背景知识

1.奥本海默1904年出生在美国，是德国犹太人后裔。20世纪有很多著名的物理学家都是犹太人，比如说人尽皆知的爱因斯坦，在影片中奥本海默去见爱因斯坦，他们之间显得特别熟，因为都是德国犹太人。还有费曼、戴森、尤金·维格纳等等，这些大神级的物理学家，都是犹太人。

2.奥本海默毕业于美国哈佛大学，然后在1924 -1927年先后在英国的剑桥大学和德国的哥廷根大学留学，在德国的时候师从著名的物理学大师玻恩。那个年代，全世界物理学研究的中心就在欧洲，我们耳熟能详的那些著名物理学家基本上都是一个圈子的，大家要么是师生关系、同学关系，要么就是校友关系，最次也能攀上个朋友的朋友关系。所以，当时不管是在德国还是在美国，造原子弹的那些科学家之间都有着千丝万缕的联系。

3.1938年，两位德国物理学家成功验证了核裂变，成为当时物理学界最大的新闻。这条新闻之所以那么轰动，是有时代背景的，因为当时的世界局势已经很紧张，世界大战一触即发。而物理学家们一看到核裂变所释放出的巨大能量都能秒懂这玩意可以做炸弹，用于军事。

4.1939年德国突袭波兰，二战爆发，世界从此分成了两大阵营，法西斯阵营和反法西斯同盟。人类一分为二，各自为战。无数的师生、同学、校友从此变成了敌人。德国和美国也开始了抢科学家大战，当时几乎每一个著名的科学家都被两边挂了名，希特勒的战略很残酷，如果不能为我所用，就除掉。于是，这期间就发生了很多逃亡故事。最惊险的要数玻尔的逃亡，我后面会讲到。

5.差不多就在二战爆发的同一年，1939年纳粹德国就启动了原子弹研制计划，代号叫“铀俱乐部”，领衔的科学家是著名的海森堡。

6.1939年，在美国的一群物理学家意识到，如果让纳粹先搞出原子弹，后果不堪设想。于是在物理学家西拉德的牵头下，很多物理学家联名向美国总统罗斯福谏言，要赶在纳粹前面把原子弹造出来。当时在西拉德写给罗斯福的信上签名的，还包括爱因斯坦，据说爱因斯坦的签名对罗斯福的影响很大。当年10月，罗斯福正式批准原子弹的应急计划，后来被称为“曼哈顿计划”。

7.曼哈顿计划实际上有两个领导人，一个是代表军方的格罗夫将军，负责基地建设、后勤保障、安全保卫等非科学工作。而科学上的工作则由奥本海默领导。参与人数从最初的几百人上升到6000多人。

8.曼哈顿计划设立的时候，主要针对的是德国，奥本海默的直接竞争对手也是德国的海森堡。但是没想到的是，就在原子弹即将研制成功的前夜，也就是离第一次试爆成功还差2个月的时候，1945年5月，德国投降了。曼哈顿计划的假想敌没了，科学家们开始讨论，是否还有必要继续把地狱之火释放出来。最后奥本海默说服了科学家，因为还有日本没有投降，原子弹继续研制。

9.1945年7月16日，曼哈顿计划第一次试爆核弹，取得了成功。多年后，奥本海默在一次电视广播中回忆说：当火球出现的那一刻，我想起了薄伽梵歌中的一句话：我现在已成死神，世界的毁灭者。

10.日本投降，二战结束后，美苏冷战开启，麦卡锡主义开始在美国兴起。以参议员麦卡锡为首的一群美国极右翼分子，开始恶意诽谤和迫害那些被疑似是共产党的美国人。这是美国历史上的一个污点。奥本海默的妹妹、弟弟、情人都是美国共产党，曼哈顿计划中的一个科学家也被证实是苏联间谍，因此，奥本海默也遭到了怀疑。

11.美国原子能委员会主席刘易斯·斯特劳斯站在了奥本海默的对立面，他企图迫使奥本海默辞职，但奥本海默没有屈服，而是选择了接受国会听证会对他的听证调查。国会听证会虽然不是法庭审判，但它的严肃程度一点都不亚于法庭，接受听证的人或所有作证的人都要宣誓诚实，如果作伪证是重罪。从1954年的4月开始，听证会一直持续了3个月。大多数和他共事过的科学家都做了对奥本海默有利的证词，但是另外一位著名科学家泰勒却做了对奥本海默不利的证词，泰勒也因此激怒了科学界，没得到好名声。

好了，了解了上面梳理的这 11 条背景知识，差不多就足够看懂这部影片了。另外，我还需要跟你讲一下这部影片的总体叙事结构。

影片是从1954年的国会听证会开始的，并且贯穿整部影片始终，在听证会进行的过程中，再插入各种倒叙、插叙的镜头。假如不了解我前面讲的历史知识，确实容易看得乱死了。但如果对历史有一个框架性的了解，就很容易看懂了。

《奥本海默》剧照

有一个细节需要特别提醒，在影片中时不时地会插入黑白的镜头，可能会让观众感到很奇怪。实际上，这是诺兰为了帮助观众更好地看懂剧情，很贴心地做的处理。这些黑白的镜头表示的是奥本海默的对立面，斯特劳斯的记忆中画面。

我们都知道，对于同一件事情，不同人的可能会产生不同的记忆，这就是所谓的罗生门现象。在这部电影中，也有这样一个罗生门现象。就是有一次斯特劳斯陪奥本海默去见爱因斯坦，这是一段比较关键的戏，也是俩人产生矛盾的起点，他们有各自不同的记忆。因此，这段戏在影片中被表现了很多次，为了让观众更好懂，诺兰就把斯特劳斯回忆的画面处理成了黑白色，而奥本海默的回忆是彩色的，如果不这样处理，我估计这段戏就会让大多数真看不懂了。

关于电影本身的部分我讲完了。下面来跟大家讲一点更有意思的事情。

海森堡之谜

1.德国的铀俱乐部

围绕着美德两国研制原子弹的这段科学史，有一个史学界非常感兴趣的谜题，那就是，为什么海森堡领导的德国科研团队没有先于美国人把原子弹搞出来。

要知道，德国人早在美国人之前的 1939 年就开始搞原子弹研制工程了，他们组织起了一个豪华团队，由将近 100  位科学家组成，实施研制原子弹的计划，代号叫“铀俱乐部”。

从左至右为海森堡（Werner Heisenberg）、勞厄（Max von Laue）、哈恩（Otto Hahn）；其中海森堡和哈恩为铀俱乐部成员。

当时的德国，那可是人才济济啊，全世界最好的物理学家差不多有一半都在德国，他们的物理学研究水平远远超出其他国家。我来举几个例子说明：

大家知道原子弹的根本原理是利用核裂变反应释放出来的巨大能量制造炸弹，那这个核裂变谁发现的？德国人奥托·哈恩和他的助手斯特拉斯曼。哈恩1944年获得诺贝尔奖；

原子弹的理论基础是量子力学，而开创量子力学的最早先驱之一普朗克，也是德国人；

还有发现X射线的伦琴，也是德国人；

还有劳厄（1914 年诺贝尔物理）、波特（1954 诺贝尔物理奖）、盖革（盖革计数器的发明者，他进行了α 散射实验）、魏扎克、巴格、迪布纳、格拉赫、沃兹。但最著名的还是量子力学的奠基人之一，24 岁提出量子力学中著名的矩阵算法，31 岁获得诺贝尔物理学奖的海森堡，他后来成为了德国研制原子弹的核心。

要说海森堡这个人有多厉害，在电影中有一段台词就很经典，我可能记不全，但大意是，有人对奥本海默说，德国人领先了我们 12 个月，奥本海默说不是 12 个月，是 18 个月，因为我们要用 6 个月才理解了那个什么的意义，人家海森堡一天就理解了。

维尔纳‧海森堡；图片来源：wikipedia

总之，至少在 1933 年之前，物理学研究的世界中心就在德国；而且大家别忘了，德国在二战开打后很快就占领了波兰、丹麦、法国等等，这些国家也都有很多知名的物理学家，他们大多数都没来得及逃往国外，就被纳粹控制住了，比如发现钋和镭的居里夫妇那也是生活在纳粹统治下的法国啊。可见，当时的德国，人才肯定是不缺。原料就更是不缺了，德国占领了捷克斯洛伐克后，就控制住了当时全世界最大的铀矿。那么，是希特勒不想搞原子弹的研制吗？

当然也不是。希特勒的嗅觉还是很灵的，虽然他以前搞艺术的，但对这种最新科学用在军事上一向是很热衷，他特地拨了一笔款，委派自己的左膀右臂，党卫队的头子希姆莱负责原子弹工程。希姆莱找来了海森堡负责理论部分，哈恩负责实验部分，这俩位的组合那也堪称是黄金组合。这时候是 1939 年，正是纳粹德国如日中天的时候。按理说，在这种天时地利人和的情况下，德国人没有理由搞不出原子弹啊？可偏偏就没有。

这就奇怪了，我们免不了就要追问为什么？二战结束后，海森堡被作为纳粹分子关押在了英国。他回到德国后，海森堡在公开场合的说法是这样的：以他为⾸的科学家们已经认识到，原⼦弹会引发激烈的道德争论，然⽽出于对德意志祖国（并⾮纳粹帝国）的热爱，让他们⽆从选择。两难之下，他们选择消极怠⼯，⼀拖再拖，刻意向德国军⽅夸⼤制造原⼦弹的难度，使得这项计划⼀拖再拖，最终不了了之，这样既保全⾃⼰，又不助纣为虐。⾔下之意，如果他们⽀持希特勒，希望纳粹德国战胜，⼀⼼⼀意研究原⼦弹，以德国科学家的⽔平，搞出个原⼦弹不是分分钟的事情？然⽽出于道德考虑，他们并没有全⾝⼼地与希特勒合作，所以德国没有造出原⼦弹。

海森堡的这个说法是否可以采信呢？他到底是一个有着强烈道德正义感的良心科学家呢，还是一个巧舌如簧的伪君子？这事在科学史和二战史还有个专门的名词，叫“海森堡之谜”，很多年以来，有非常多的学术论文、著作、科普书籍乃至是文艺作品都在试图破解这段历史公案。尤其是以海森堡 1941 年只身前往丹麦首都哥本哈根与他的导师玻尔会面为题材的话剧《哥本哈根》最为出名，它表现的就是这段历史谜案，在国内外都是长演不衰的。

《哥本哈根》剧照。

在这部文艺作品中，剧作者就暗示是玻尔成功说服了海森堡不要助纣为虐，但文艺作品不能成为历史真相的证据。这里插播一下玻尔的传奇逃亡经历。玻尔是当时全世界知名度仅次于爱因斯坦的物理学家，也是量子力学的奠基人之一，哥本哈根学派的掌门人。玻尔有多厉害，在电影《奥本海默》中也有一段台词，大意是别人问奥本海默，为什么玻尔那么重要，奥本海默反问道：据你所知，这个世界上还有谁指出了爱因斯坦在学术上错误？

玻尔的母亲是犹太人，所以纳粹就将玻尔一家认定为犹太人。德国占领丹麦后，玻尔一家随时面临被送往集中营的危险。丹麦抵抗组织先把他们转运到了瑞典，但瑞典也不安全，还得继续逃。1943 年 10 月初的一天，玻尔爬进了一架轰炸机的炸弹舱中，从瑞典飞往英国，还要途径被纳粹占领的挪威上空。因为没有戴飞行帽，玻尔听不到驾驶员的提醒，飞机飞到挪威上空时，为了躲避纳粹的防空火力，飞机爬升高度，结果玻尔因高空缺氧晕了过去。直到飞机飞到北海上空后，飞行高度降了下来，他才醒过来。后来玻尔又去了美国，会见了格罗夫将军和奥本海默，但他并没有直接参与曼哈顿计划。不过奥本海默说他们有个中子起爆器装置一直是个难题，但玻尔简单跟自己说了几句后，这个问题就迎刃而解。

还有一本挺出名的科普书，叫《比一千个太阳还亮——原子科学家的故事》，作者是德国的罗伯特·容克。他就在这本书中为海森堡做了很多的辩护，把海森堡描写为一个有着良知和正义感的科学家。

那么海森堡之谜现在解开了吗？

像这样一个判断一个人的主观意识的问题，我们很难说会存在一个百分百准确，让所有人都哑口无言的答案。但科学史的观点，其实也存在主流和非主流的区别。所谓主流，就是被大多数科学史专家普遍接受的观点。而在这个问题上，科学史的主流观点是：

海森堡撒了谎，他并没有自称的那么高尚。

那么，到底是什么原因德国没有造出原子弹呢？

2.德国为什么没能造出原子弹？

早在 1947 年，荷兰出生的物理学家萨缪尔·高斯密特（Samuel Goudsmit）就出版了第一本有关“铀俱乐部”的书。他曾是美国陆军特种部队“阿尔索斯行动”的科学主管，他的部队随前线作战部队一起占领了德国核研究中心，收缴了那里的档案和研究资料，并拘捕和盘问了在那里工作的科学家。由高斯密特收集的关于铀俱乐部的《秘密报告》此后被封存多年。

第一位能够对《秘密报告》加以利用的就是历史学家马克·沃克，他还参观了卡尔斯鲁厄核研究中心（其前身正是“铀俱乐部”，美国在 20 世纪 70 年代向该研究中心归还了“阿尔索斯行动”收缴的档案材料）。1990 年，沃克发表了他的博士论文《铀机器——德国原子弹的神话与现实》。和许多其他出版物一样，沃克的论文摘要认为，纳粹德国的物理学家“清楚地了解核武器的制造原理以及核武器的作用”，原子弹研制失败主要是经济原因。也就是希特勒没有给海森堡足够的钱，所以才没能造出原子弹。顺便说一下，美国人造出原子弹差不多花了 20 亿美元。

在电影《奥本海默》中，尽管没有正面阐述这个原因，但有一句台词暗示编剧和导演对这个问题的态度。这句台词大意是，奥本海默对人说：我们只有一个机会赢海森堡，那就是希特勒看不上原子弹，因为希特勒把原子物理学看成是犹太人的物理学，很讨厌。

但是，曾经担任过卡尔斯鲁厄研究中心董事长的德国物理学家曼弗雷德·波普，他的观点是：不是经济原因，就是因为很多技术上的原因，比如海森堡没有算出最关键的“临界质量”问题。

波普提出的证据有很多，这里仅举一例：

德国投降后，“铀俱乐部”的一些最重要的成员从 1945 年 7 月初起，就被拘押在英国兰德斯茨农庄，达 6 个月之久。这所房子安装了窃听器，所有的谈话都被录音。所以，我们如今还能够看到德国科学家在听到美国向广岛投放原子弹的消息后有何反应。伯恩斯坦对他们讨论内容的低水平感到震惊：因为到那时，铀俱乐部成员仍然不了解原子弹。在录音中，海森堡回答哈恩的问题时，承认自己从未计算出临界质量。他在那个农庄里现场算了起来，在第一次尝试中，他犯了严重的错误，结果算出的临界质量是 1 吨铀 235。他甚至还根据半径简单计算了铀球体积，其实他的结果都到了 13 吨。当时两位最顶尖的原子弹专家，爱德华·泰勒（Edward Teller，常被称为氢弹之父）和汉斯·贝特（Hans Bethe，曼哈顿项目的原子弹物理学理论部负责人）从窃听记录中得出结论：海森堡实际上是第一次尝试计算临界质量，但他犯了典型的初学者的错误。伯恩斯坦相信，如果海森堡是第二次计算临界质量，是不可能第二次出这样的错误。窃听记录上满是这些物理学家针对用快中子撞击铀 235 所需的有效碰撞截面所做的种种猜测，这证实了他们的无知。

一周后，海森堡召开了一个令人难忘的研讨会来谈论原子弹物理学。他取得了惊人的进步，正确认识了许多重要问题，包括原子弹的效率问题，虽然仍然有所低估。农庄窃听记录有力地支持了档案材料的分析结果：“铀俱乐部”成员对核爆炸的作用原理很陌生。海森堡犯下的初学者的错误非常有力的证明了他从未尝试过计算临界质量，因为在当时，他已经完全没有必要演戏了，而且从另一个角度来看，他如果立即就计算出准确的临界质量反而更能佐证他以前就知道临界质量。另一方面，他的研讨会表明，一周时间足以让德国科学家对原子弹物理学有一个基本了解。这驳斥了海森堡早就知道但故意不说的观点。

3.观点没有真伪，事实也没有对错

人们喜欢看到一个充满了戏剧张力的故事，人们也喜欢一个永远破不了的悬案，人们更喜欢一个谜一样的海森堡，当然人们也喜欢这个世界还是英雄多一点好。但是，说实话，对于科学来说，人类的感情真的是多余的东西，当我们要去探究真相的时候，最好暂时把感情放到一边，只有这样，我们才能发现真相。波普是德国人，他的研究对象海森堡也是德国人，他有权力选择不多毁掉一个德国英雄，但是作为科学家的本能，他选择了放下民族感情，发现真相。

当我们追寻真相时，最好也能把民族感情暂时放到一边，追寻真相不会让我们变成汉奸、卖国贼的。

观点没有真伪，事实也没有对错。

你觉得呢？

（作者汪诘，系职业科普作家，著有《时间的形状：相对论史话》等书籍，《寻秘自然》系列电影的编剧、导演和主创。本文原标题为“电影《奥本海默》中被忽略的科学史谜案”，首发于“科学有故事”微信公众号，澎湃科技获作者授权转载。）