最近有没有看过大热门电影《奥本海默》?这部电影是由克里斯托弗·诺兰导演，并和著名演员席尼·墨菲合作的一部史诗巨作。故事讲述的是二战时期曼哈顿计划的关键推手
《奥本海默》的故事背景
故事背景设定在马克斯·波恩提出概率波理论后，新旧物理学之间的争论与分裂日益加剧的时代。这个时候涌现了许多代表新物理派的
1938年，奥托·哈恩、莉泽·迈特纳等科学家发现，用一颗中子撞击铀矿会让铀原子核发生分裂，这一现象被称为核裂变。这个发现引起了巨大的兴奋，因为科学家们终于发现了一种与以往不同的科学反应。然而，当时正值纳粹德国崛起之际，这个发现也催生了核弹的制造。
核弹的原理与曼哈顿计划
核弹的原理可以追溯到物质的组成方式，原子通过能量将质子和中子绑在一起，这股能量称为“结合能”。1905年，爱因斯坦提出了“质能等价”理论(E=mc^2)，确定了质量和能量是等价的。举个例子，当一公斤质量被转换为能量时，这股能量大约相当于21.5万吨TNT炸药的能量。如果科学家能够通过核裂变的方式释放绑束在物质中的结合能，将会获得远超当时技术水平的巨大能量，形成规模庞大的炸弹。
正因如此，“核子”和“物质”的认识成为制造核弹的关键条件。1942年，美国军方组建了“曼哈顿计划”，旨在在纳粹德国之前制造核弹。因此，他们选定了懂得多领域基础知识的先驱科学家奥本海默作为计划主持人，将量子物理带入美国本土。
奥本海默：没有获得诺贝尔奖的计划主持人?
奥本海默并不像一般人想象的“成功科学家”那样获得过诺贝尔奖。这并不完全是因为核弹是一个有争议的发明，更因为整个计划的执行面非常庞大。因此，计划主持人必须是一个懂得多领域基础知识的全才，虽然这样的全才管理者难以在某个领域做出更深的贡献，但却是整个计划中最关键的人物。
奥本海默恰好符合这种条件。他在剑桥大学受过实验物理训练，了解实验物理的限制;同时在多所大学攻读博士学位，拥有世界一流的科研知识。值得一提的是，奥本海默的博士导师正是前面提到的着名科学家波恩。因此，他具备足够的能力调和新旧时代的物理知识，并清楚地协调多个领域的人才。
从曼哈顿一号到三位一体的爆炸：谈《奥本海默》里的科学真实性
诺兰导演的电影一向以“科学真实”著称，《奥本海默》也不例外。电影在控制时间上非常精准，比如“三位一体”试爆的中心点与计划基地之间的距离为15公里。根据声音传递的速度，观众在看到爆炸画面后约需等待大约42秒才能听到爆炸声音。
电影中还呈现了曼哈顿计划高度保密的工作机制。许多部门的工作都被迫分割且限制沟通。例如，电影中奥本海默不顾安全限制去拜访科学家
电影《奥本海默》中还展现了一个令观众印象深刻的场景，就是在试爆之前，一群科学家们担心可能会释放出哑弹。因为当时在广岛使用的核弹是一个相对简单的结构，未经过充分测试就被投放到战场上。然而，《奥本海默》中进行的“三位一体”试爆使用了更强力的“球型钸弹”。
这颗核弹的设计要点是在引爆后让燃料达到超临界状态，以使大量中子催化连锁反应，从而快速产生能量。科学家们想到了用两种不同爆炸速度的炸药包裹核心。当这两种炸药因为“同步”爆炸的惯性向内挤压时，核心的燃料就能达到所需的条件。因此，如果无法实现“同步”爆炸，那么将会释放一颗哑弹，不仅整个计划泡汤，还有可能使核心含放射性燃料的部分散布在释放点周围。
所以，诺兰的《奥本海默》想要传达的故事是什么呢?
其实，《奥本海默》是一部简单的传记式电影。也许观众对电影中涉及的科学和历史知识不够了解，无法完全理解其中发生的事件。但是诺兰导演选择直接展现这些难以消化的知识和概念，让观众亲身感受角色们面临的困境。
从科学的角度来看，《奥本海默》并不完全是一部反战电影，更多地是通过科学史上的重要事件突显奥本海默这个角色的重要性。
总之，《奥本海默》是一部融合了历史、科学与人性的影片，通过展现核弹背后的故事，让我们对这段历史有了更深刻的认识与理解。
