Heisenbergs Schüler, Yang Zhennings Mentor: Ist er ein Genie oder ein Paranoiker?

Edward Teller, dieser geniale Physiker, hat im Laufe seines Lebens sowohl Lob als auch Kritik erhalten. Er spielte eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung von Atomwaffen und wurde von vielen als „Vater der Wasserstoffbombe“ bezeichnet, doch man kritisierte ihn auch dafür, dass er die Beiträge anderer nicht anerkannte und ein Wettrüsten förderte. Obwohl Teller über herausragendes Talent verfügte, war er auch paranoid. Seine Aussage bei den Oppenheimer-Anhörungen brachte ihm den Ruf ein, „seine Freunde aus persönlichem Vorteil zu verraten“, was zu seiner Isolation in der wissenschaftlichen Gemeinschaft führte. Sein Leben symbolisiert die Größe wissenschaftlicher Forschung und die Komplexität der menschlichen Natur.

Geschrieben von | Wang Shanqin

In der Geschichte der Atomwaffenentwicklung ist Teller (Edward Teller, 1908-2003, auch übersetzt „Taylor“) eine wichtige Figur, an der man nicht vorbeikommt, aber diese Person ist ständig umstritten. Er war der erste Wissenschaftler, der sich für die Entwicklung der Wasserstoffbombe einsetzte, und wurde von manchen wegen seines wichtigen Beitrags zu ihrer Entwicklung als „Vater der Wasserstoffbombe“ bezeichnet. Allerdings würdigte er die wichtigen Beiträge anderer Mitarbeiter nicht und wurde deshalb kritisiert. Auch weil er bei der Anhörung den „Vater der Atombombe“ Oppenheimer (J. Robert Oppenheimer, 1904–1967) beschuldigte, wurde er von seinen ehemaligen Freunden brüskiert. Teller beteiligte sich aktiv am nuklearen Wettrüsten und wurde von manchen als Atomkriegsbesessener angesehen.

Neben seiner Bekanntheit auf dem Gebiet der Atomwaffen war Teller ein herausragender Physiker und Physikochemiker und galt seit seiner Kindheit als Wunderkind. Er hat mit vielen Physikern und Chemikern wichtige Kooperationen gepflegt und zu vielen wichtigen Ergebnissen beigetragen. Aus verschiedenen Gründen gelang es ihm jedoch nicht, sich unter den Spitzenphysikern zu platzieren.

Frühreifer Junge

Teller wurde am 15. Januar 1908 in eine jüdische Familie in Budapest, Österreich-Ungarn, geboren. Sein Vater, Miksa Teller (1871–1950), war Anwalt und seine Mutter, Ilona Teller (1883–1977), wurde in Deutsch geboren. Tellers Großvater mütterlicherseits, Ignác Deutsch (ca. 1827–ca. 1883), war Bankier und Unternehmer und besaß eine Baumwollspinnerei. [1]

Tellers Vater und Mutter.丨Bildquelle: Öffentliches Urheberrecht

Teller hatte eine ältere Schwester, Emma Teller (1905–2001). Tellers Familie war wohlhabend und hatte eine Köchin, ein Dienstmädchen und ein Kindermädchen.

Tellers Schwester, Teller und ihre Mutter. Bildquelle: Lawrence Livermore National Laboratory

Teller konnte im Alter von 3 Jahren nicht sprechen. Sein Großvater war besorgt und vermutete, dass er geistige Probleme hatte. Eines Tages, als er drei Jahre alt war, sprach er plötzlich, und er äußerte nicht nur ein Wort, sondern einen ganzen Satz. Ein Freund von Tellers Vater entdeckte, dass Teller die Pokerspiele von Erwachsenen problemlos knacken konnte, und sagte zu ihm: „Sie werden in Zukunft aufgrund Ihres genialen Sohnes in der ganzen Welt bekannt sein.“

Teller interessiert sich seit seiner Kindheit sehr für Zahlen. Sein gehobenes familiäres Umfeld ermöglichte ihm zudem eine gute Vorschulbildung. Er lernte Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division, bevor er in die Grundschule kam, und fand Gefallen am Kopfrechnen mit großen Zahlen. Als Teller neun Jahre alt war, stellte sein Vater eine junge Frau, die bereits seit mehreren Jahren in den USA lebte, als neues Kindermädchen für die Kinder ein, unter der Bedingung, dass sie Englisch mit den Kindern sprechen musste. Dies bot Teller schon in jungen Jahren ein Umfeld für gute Englischgespräche. Tellers Mutter war Pianistin und sie wollte, dass ihr Sohn in Zukunft die Qualitäten eines Pianisten hatte. Deshalb brachte sie ihm schon als Kind das Klavierspielen bei und das Klavier wurde zu Tellers lebenslangem Hobby.

Zu dieser Zeit bestand das ungarische Grund- und Sekundarschulsystem aus 4 Jahren Grundschule und 8 Jahren Sekundarschule. 1918 schloss Teller die vierte Klasse ab und wechselte in die fünfte Klasse des Minta-Gymnasiums in Budapest. Sein Mathematiklehrer ist der Schuldirektor, der einen Doktortitel besitzt. Einmal im Unterricht löste der Mathematiklehrer eine algebraische Gleichung an der Tafel und war ziemlich stolz darauf. Teller sagte, er kenne eine bessere Methode, und der Lehrer forderte ihn auf, zur Tafel zu gehen und die Berechnung durchzuführen. Teller hat tatsächlich eine bessere Methode gefunden. Der Mathematiklehrer war voller Eifersucht und Groll und sagte zu ihm: „Teller, du scheinst ein Genie zu sein. Aber ich mag keine Genies.“ [1]

Erst als Tellers Vater entdeckte, dass Teller seiner Schwester problemlos beim Lösen von Algebra-Aufgaben helfen konnte, begann er zu glauben, dass sein Sohn begabt war. Also bat er einen Freund, der Mathematikprofessor an der Universität Budapest war, seinen Sohn zu untersuchen. Nach einer Untersuchung stellte die Gegenpartei fest, dass Teller ein Talent für Mathematik hatte.

Dies ist Tellers Abschlussfoto der Mingda High School im Jahr 1925. Bildnachweis: Lawrence Livermore National Laboratory

Von der Chemie zur Physik

Kurz vor seinem High-School-Abschluss plante Teller, Mathematik am College zu studieren. Tellers Vater war strikt dagegen, da er befürchtete, dass er mit einem Mathematikstudium seinen Lebensunterhalt nicht bestreiten könnte. Im Jahr 1925 begann Teller sein Studium an der Universität Budapest. Bevor er an die Universität kam, legte er Prüfungen in Mathematik und Physik ab und erzielte die besten Noten seiner Klasse.

Am Neujahrstag 1926 verließ Teller Ungarn und wechselte an die Universität Karlsruhe in Deutschland, um dort Chemieingenieurwesen zu studieren. Dies ist das bekannteste Hauptfach dieser Schule. Sein Vater hatte einen vorübergehenden Sieg errungen. Teller studiert in seiner Freizeit immer noch Mathematik.

Während seines Studiums an der Universität Karlsruhe besuchte Teller Vorlesungen über Molekülspektroskopie bei Herman Mark (1895–1992). Mark erzählte Teller, dass neue Ideen in der Physik die Grenzen der Chemie grundlegend veränderten und ihm wichtige Durchbrüche in der Quantenmechanik bescherten. In der Folge entwickelte Teller ein starkes Interesse an der Quantenmechanik und beschloss, künftig zur Physik zu wechseln.

Im Frühjahr 1928 erhielt Teller einen Bachelor-Abschluss in Chemieingenieurwesen und begann sein Physikstudium an der Universität München bei dem weltberühmten Physiklehrer Arnold Sommerfeld (1868–1951).

Am 14. Juli 1928 fuhr Teller mit der Straßenbahn auf den Berg. Er bemerkte nicht, dass das Auto am Bahnhof angekommen war. Erst als der Wagen wieder ansprang, reagierte er und sprang sofort aus der Vordertür des fahrenden Wagens. Unglücklicherweise wurde sein rechter Fuß durch das Rad unterhalb des Knöchels abgetrennt. [1]

Teller wurde in ein Krankenhaus in München eingeliefert. Die starken Schmerzen quälten ihn weiterhin. Um zu verhindern, dass die Nebenwirkungen der Schmerzmittel sein Denken beeinträchtigten, setzte er die Einnahme der Schmerzmittel ab und nutzte stattdessen seine Willenskraft und psychologische Suggestion, um mit den Schmerzen umzugehen: Wenn er Wasser trank, sagte er sich wiederholt, dass er statt Wasser Schmerzmittel einnahm. Einige Monate später wurde ihm eine Holzprothese angepasst und er hinkt seitdem.

1929 wechselte Teller an die Universität Leipzig, wo Werner Heisenberg (1901–1976) sein Mentor war. Heisenberg war auch ein Schüler von Sommerfeld. Er war damals erst 28 Jahre alt, aber weil er vor einigen Jahren die Matrixform der Quantenmechanik (Matrizenmechanik) etablierte, war er bereits damals einer der herausragendsten Physiker der Welt.

Heisenberg forderte ihn auf, mithilfe der Quantenmechanik die Energieniveaus von Wasserstoff-Molekülionen (Wasserstoffmoleküle, die ein Elektron verloren haben) genau zu berechnen. Dieses Thema beinhaltet komplexe Berechnungen. Teller verwendete zur Unterstützung der Berechnungen einen Taschenrechner mit Handkurbel. Jeder Vorgang eines Handkurbelrechners verursacht ein wahrnehmbares Geräusch. Teller war es gewohnt, spät ins Bett zu gehen und spät aufzustehen, daher war der Lärm mitten in der Nacht besonders deutlich zu hören. Zu dieser Zeit befand sich Heisenbergs Junggesellenwohnheim direkt über Tellers Wohnheim.

1930 erhielt Teller seinen Doktortitel. Später scherzte er, dass Heisenberg ihn wahrscheinlich dazu gedrängt habe, seinen Doktortitel zu machen. damit er früher gut schlafen konnte. Heisenberg sagte, dies sei absolut nicht der Fall.

Teller war einer der ersten, der die Quantenmechanik nutzte, um präzise Berechnungen an Wasserstoff-Molekülionen durchzuführen. Seine Arbeit leistete einen bahnbrechenden Beitrag zur Anwendung der Quantenmechanik in der Molekularphysik und zeigte sein Potenzial, eine der führenden Persönlichkeiten der Physik zu werden.

Frühe Forschung

Nach Abschluss seiner Promotion nahm Teller ein Angebot der Universität Göttingen an, dort als wissenschaftlicher Mitarbeiter zu arbeiten. Im selben Jahr lernte Teller die sowjetischen Physiker George Gamow (1904–1968) und Lev Landau (1908–1968) sowie den tschechischen Physiker George Placzek (1905–1955) kennen und freundete sich mit ihnen an.

Im Sommer 1932 besuchte Teller kurz Enrico Fermi (1901–1954) und kehrte dann nach Deutschland zurück. Im Januar 1933 kam Hitler an die Macht. Im Frühjahr desselben Jahres kehrte Hitler nach Budapest zurück, um seine Verwandten zu besuchen, und kehrte dann nach Deutschland zurück. Zu dieser Zeit wurden zahlreiche Professoren jüdischer Abstammung oder deren Familienmitglieder jüdischer Abstammung entlassen oder zum Aufgeben ihrer Stellen gezwungen.

Deutschland war zu dieser Zeit für die Juden unsicher geworden. Mit der Hilfe seiner Freunde kam Teller an das University College London in Großbritannien, um dort zu unterrichten. Er bewarb sich um ein Stipendium der Rockefeller Foundation und kam im Januar 1934 an die Universität Kopenhagen in Dänemark, um den Physikgiganten Niels Bohr (1885–1962) zu besuchen und bis August desselben Jahres mit ihm zusammenzuarbeiten. In dieser Zeit heiratete er seine Freundin Mici (Augusta Maria Harkanyi, Spitzname „Mici“, 1909–2000), die er seit vielen Jahren kannte.

Im September 1934 kehrte Teller an sein College in London zurück, um dort zu arbeiten. Im Januar 1935 erhielt Teller einen Brief von Gamow, in dem er eingeladen wurde, Professor für Physik an der George Washington University zu werden. Zu dieser Zeit war Gamow Vorsitzender der Physikabteilung der University of Washington geworden. Deshalb kam er nach Amerika.

Von 1936 bis 1940 arbeitete Teller mit Gamow, Landau, Hermann Jahn (1907-1979), Julian Schwinger (1918-1994), Charles Critchfield (1910-1994), John Wheeler (1911-2008), Gregory Breit (1899-1981) und anderen zusammen, um Themen wie den β-Zerfall[2] , die Ausbreitung und Dämpfung von Schall [3] , die spontane Brechung der Molekülsymmetrie [4] , die Streuung von Neutronen an Wasserstoffmolekülen [5] , die Sättigung der Kernkräfte [6] , die Geschwindigkeit selektiver thermonuklearer Reaktionen [7] , die Rotation von Atomkernen [8] und den Zwei-Photonen-Zerfall von Wasserstoffatomen [9] zu untersuchen. Mit Ausnahme des Artikels, den er gemeinsam mit Wheeler verfasste, war Teller bei allen anderen Artikeln der zweite oder dritte Autor.

Das von Teller und Gamow gemeinsam verfasste Papier zum β-Zerfall stellt eine wichtige Errungenschaft auf diesem relevanten Gebiet dar. In dieser Studie wurde das Modell des „Gamow-Teller-Zerfalls“ vorgeschlagen, das sich vom traditionellen Modell des „Fermi-Zerfalls“ unterscheidet und dennoch wichtige Anwendungen in der Kernphysik und Astrophysik hat.

Das von Teller und Jahn verfasste Papier führte zum berühmten Jahn-Teller-Theorem, das den Jahn-Teller-Effekt vorhersagte. Dieser Effekt kann unter bestimmten Umständen zu einer spontanen Verletzung der Molekülsymmetrie führen, die als Jahn-Teller-Verzerrung bezeichnet wird. Der Jahn-Teller-Effekt ist bei Kopplungsphänomenen zwischen niederenergetischen Elektronen und Atomkernen weit verbreitet und wird daher häufig bei der Untersuchung von Molekül- und Festkörpersystemen eingesetzt, beispielsweise bei der Hochtemperatur-Supraleitung und der Färbung metallischer Farbstoffe.

Im Jahr 1937 veröffentlichte Teller als alleiniger Autor eine Arbeit [10], in der er eine Arbeit von Eugene Wigner (1902-1995) und John von Neumann (1903-1957) aus dem Jahr 1929 verallgemeinerte und diese von einem einzigen Freiheitsgrad auf mehrere Freiheitsgrade erweiterte, woraus sich eine Reihe wichtiger topologischer Möglichkeiten ergab. Spätere Wissenschaftler analysierten Tellers Ergebnisse weiter und erhielten das erste Beispiel für „Berrys topologische Phase“ in der Molekularphysik.

Die Misserfolge des Manhattan-Projekts

Als Anfang 1939 die Nachricht von der Entdeckung der Kernspaltung den amerikanischen Kontinent erreichte, begann Teller, sich intensiv mit dem Thema zu beschäftigen. Am 21. November 1939 nahm Teller an einer Sitzung des auf Geheiß von Präsident Roosevelt eingerichteten Beratungsausschusses für Uran teil.

Tatsächlich betrat Oppenheimer dieses Feld erst im Januar 1942 und erst im Mai fungierte er im Rahmen von Comptons Vereinbarung als „Koordinator für die schnelle Kernspaltung“. (Siehe Oppenheimer Beyond the Movies: Er ist nicht nur der Vater der Atombombe, die Welt schuldet ihm auch einen Nobelpreis)

Ebenfalls im Jahr 1942 diskutierten Teller und Fermi in einem lockeren Gespräch die Möglichkeit eines Atomkriegs. Fermi schlug beiläufig vor, dass die Menschheit vielleicht auch eine Bombe bauen könnte, die Wasserstoff fusionieren könnte, da Energie durch Kernfusion im Inneren von Sternen freigesetzt werden könne. Diese Bombe wurde später Wasserstoffbombe genannt. Teller hielt diesen Plan für nicht durchführbar. Doch schon bald war ihm klar, dass dieser Plan durchführbar war, und von da an war er besessen von der Forschung an Wasserstoffbomben. Einige Wochen nach diesem lockeren Gespräch schlug Teller offiziell die Idee vor, eine Wasserstoffbombe zu bauen, die er „Super“ nannte.

Nach dem offiziellen Start des Manhattan-Projekts wurde Oppenheimer bald zum Direktor des Zentrallabors (Los Alamos Laboratory) ernannt. Teller schloss sich auch der theoretischen Gruppe des Zentrallabors an. Zu Tellers Überraschung ernannte Oppenheimer Hans Bethe (1906-2005) zum Direktor der theoretischen Abteilung (siehe „Die Seele des Manhattan-Projekts, der mächtigste Problemlöser des 20. Jahrhunderts“). Teller war mit der Vereinbarung unzufrieden, da er glaubte, er sei für die Position besser qualifiziert. Teller war nicht nur der Ansicht, dass er für die Leitung der theoretischen Gruppe geeignet war, sondern auch besser als Oppenheimer für die Leitung des Zentrallabors geeignet, da er im Vergleich zu Oppenheimer über mehr Erfahrung in der Atomwaffenforschung verfügte.

Ausweisfotos von Teller (links) und Missy (rechts) während des Manhattan-Projekts. Ihre ID-Nummer war K3. Bildquelle: Los Alamos National Laboratory

Obwohl er unglücklich darüber war, Bethes Untergebener zu sein, blieb Teller weiterhin in der theoretischen Abteilung. Im März 1944 wurde Teller von der Theoretischen Abteilung zum Leiter einer Gruppe ernannt, die die Implosion einer Atombombe berechnen sollte. Teller leistete wertvolle Beiträge zur Mechanik der Implosion. Er war der erste, der das Design der festen Grube entwickelte. Robert Christy (1916–2012) setzte diesen Plan später um, daher wird die Feststoffgrube auch „Christie Pit“ genannt. Er zeigte auch, dass Plutonium unter Druck schrumpft.

Nachdem er jedoch einige Berechnungen abgeschlossen hatte, weigerte er sich, mit den Berechnungen fortzufahren, die er für trivial und unwichtig hielt. Teller interessierte sich damals für die Wasserstoffbombe. Eine Ablenkung von der Wasserstoffbombenforschung zu diesem Zeitpunkt würde jedoch den Fortschritt bei der Herstellung von Atombomben verlangsamen. Bethes Groll ihm gegenüber wuchs immer mehr. Tellers ehemaliger Schüler Critchfield scherzte einmal: „Möge Gott uns vor äußeren Feinden und inneren Ungarn schützen.“

Im Frühjahr 1944 verschärfte sich der Konflikt zwischen Bethe und Teller deutlich. Bethe bat Oppenheimer, die von Teller geleitete Gruppe aus der theoretischen Abteilung herauszulösen. Im Juni desselben Jahres versetzte Oppenheimer Teller aus der theoretischen Abteilung und bat ihn, sein Team zu leiten, sich auf die Untersuchung von Wasserstoffbomben zu spezialisieren und ihm direkt unterstellt zu sein.

Am 16. Juli 1945 explodierte auf dem Testgelände die erste Atombombe der Menschheit und das Manhattan-Projekt war ein Erfolg. Teller beobachtete die Explosion mit einer Sonnenbrille: „In diesem Moment sah ich einen hellen Fleck, der nicht sehr hell war, und dann teilte er sich in drei Teile – einen oben und zwei an den Seiten. Dann war da der Atompilz.“

Teller war sehr enttäuscht. Ihm war die Szene nicht spektakulär genug: „Ist das auf einen Schlag vorbei?“ Er merkte sofort, dass dies daran lag, dass er eine Schutzbrille trug, also schob er seine Brille ein wenig nach unten und kniff die Augen zusammen, um durch den Spalt hinauszuschauen: „Ich hatte in diesem Moment das Gefühl, als ob man in einem dunklen Raum die Vorhänge hochzieht und plötzlich das Sonnenlicht sieht. Die Szene nach der Explosion mag einige Sekunden gedauert haben, natürlich wurde sie aus dreißig Kilometern Entfernung beobachtet. Es besteht kein Zweifel, dass ich in diesem Moment die Großartigkeit der Szene spürte. Das Feuer erlosch allmählich und ich nahm meine Brille ab. Wir sahen den Atompilz, die Wolke rollte und der Wind wehte.“ [1] Die Sprengkraft dieser Atombombe betrug etwa 20.000 Tonnen TNT-Äquivalent.

Die Jahre an der University of Chicago

Nach der erfolgreichen Atombombenexplosion verließ Oppenheimer seine ursprüngliche Position. Im November 1945 lud der neue Direktor des Alamos-Labors, Norris Bradbury (1909–1997), Teller ein, die Leitung der theoretischen Abteilung zu übernehmen.

Teller forderte eine sofortige und intensive Forschung zu Wasserstoffbomben und Verbesserungen an Atombomben, um deren Schlagkraft zu erhöhen. Zu diesem Zweck sollten jedes Jahr mehr als ein Dutzend Atomtests durchgeführt werden. Bradbury konnte nicht garantieren, dass er dazu in der Lage sein würde. Da seine Forderungen nicht erfüllt wurden, nahm Teller die Stelle des Direktors der theoretischen Abteilung nicht an, sondern verließ Los Alamos am 1. Februar 1946 in Richtung der Universität von Chicago.

In den folgenden Jahren bestand die Hauptarbeit des Los Alamos-Labors darin, die Sprengkraft der Atombombe zu steigern und das Sprengäquivalent von etwa 20.000 Tonnen auf etwa 500.000 Tonnen zu erhöhen.

Nach seiner Ankunft an der Universität von Chicago verbrachte Teller die meiste Zeit mit Forschung und Lehre. Im Jahr 1947 untersuchten Fermi, Victor Weisskopf (1908-2002) und Teller gemeinsam, wie Mesonen mit starken Wechselwirkungen in Materie verbleiben und zerfallen. Damit bewiesen sie, dass das Myon, das lange Zeit als Meson galt, nicht das von der Theorie vorhergesagte Meson war. [11, 12] Dies war eines seiner wichtigsten Werke während dieser Zeit. Einige Monate später entdeckten Experimentalphysiker das echte Myon. Spätere Studien zeigten, dass Myonen ähnliche Eigenschaften wie Elektronen haben und eine „schwerere“ Art von Elektronen sind, die nicht an starken Wechselwirkungen beteiligt sind.

Im Jahr 1949 veröffentlichten Teller und seine Mitarbeiter mindestens vier Forschungsarbeiten. Er untersuchte den Ursprung der kosmischen Strahlung zusammen mit Hannes Alfvén (1908-1995) und anderen [13, 14] , untersuchte die Zustandsgleichung der Elemente zusammen mit Richard Feynman (1918-1988) und anderen mithilfe des verallgemeinerten Fermi-Thomas-Modells [15] und untersuchte den Ursprung der Elemente zusammen mit Maria Mayer (1906-1972) [16].

Während seiner Zeit an der University of Chicago bildete er auch einige Studenten aus, darunter Yang Zhenning, der spätere Magister der Physik, und Marvin Goldberger (1922–2014), der spätere Direktor der Fakultät für Physik am California Institute of Technology. Obwohl Teller nicht der Mentor von Frau Meyer war, war er ihr Führer beim Studium der Kernphysik.

Entwicklung der Wasserstoffbombe

Teller wollte den Plan zur Entwicklung der Wasserstoffbombe nicht aufgeben. Im April 1946 berichtete Teller auf einer Konferenz in Los Alamos über seine Forschungen zur Wasserstoffbombe während des Zweiten Weltkriegs und betonte, dass die Wasserstoffbombe hergestellt werden könne und weitere Forschungen durchgeführt werden sollten.

Am 29. August 1949 gelang der Sowjetunion erstmals die Zündung einer Atombombe. Ernest Lawrence (1901–1958) und Luis Alvarez (1911–1988) liefen herum (eine Einführung zu Lawrence finden Sie unter „Ein auf eine Serviette gemaltes Bild brachte ihm den Nobelpreis ein und machte ihn zum ‚Vater der großen Wissenschaft‘“) und forderten die US-Regierung auf, die Entwicklung der Wasserstoffbombe zu unterstützen, um zu verhindern, dass die Sowjetunion sie zuerst entwickelte.

Doch Oppenheimer und andere lehnten die Produktion der Wasserstoffbombe ab. Sie glaubten, dass die Sowjetunion die Wasserstoffbombe nicht entwickeln würde, solange die Vereinigten Staaten sie nicht entwickelten. Teller und andere glaubten, dass die Sowjetunion die Wasserstoffbombe auch dann entwickeln würde, wenn die USA sie nicht entwickelten, da die Sowjetunion von Klaus Fuchs (1911–1988) von der Möglichkeit erfahren hatte, eine Wasserstoffbombe zu bauen, und außerdem über hervorragende Physiker und Ingenieure verfügte.

Teller hatte recht. Die Sowjetunion begann 1946 mit der Erforschung von Wasserstoffbomben. Im November 1948 schlug Viktor Ginzburg (1916–2009) die Idee vor, Lithiumdeuterid (eine Verbindung aus Deuterium und Lithium-6) als Fusionsmaterial für Wasserstoffbomben zu verwenden. Zu diesem Zeitpunkt war die sowjetische Atombombe noch nicht erfolgreich gezündet worden. Im Jahr 1949 entwarfen Andar Sacharow (1921–1989) und Ginzburg eine einstufige Konfiguration für die Wasserstoffbombenexplosion.

Am 31. Januar 1950 verkündete der damalige US-Präsident Truman seine Unterstützung für die Entwicklung der Wasserstoffbombe. Im Frühjahr 1950 kehrte Teller nach Los Alamos zurück, um an der Wasserstoffbombe zu arbeiten. Er wollte mehr theoretische Physiker einbeziehen, aber Fermi und Oppenheimer lehnten dies entschieden ab. Bethe lehnte dies zunächst ab, erklärte sich später jedoch bereit, als Berater zu fungieren. Wheeler und andere mischten sich jedoch einer nach dem anderen ein. Oppenheimer sagte wütend: „Lasst Teller und Wheeler das machen! Lasst sie doch den Kopf einschlagen!“ [1]

Teller und Ulam (Stanisław Ulam, 1909–1984) gelang 1951 ein Durchbruch, als sie ein neues Design erfanden, das „Teller-Ulam-Design“, mit dem eine Megatonnen-Wasserstoffbombe gebaut werden konnte. Dabei handelt es sich um eine zweistufige Explosionskonfiguration: In der ersten Stufe explodiert die Atombombe, wobei hohe Temperaturen und hoher Druck erzeugt werden, und in der zweiten Stufe wird das Fusionsmaterial komprimiert und erhitzt. Die „Zündkerze“ aus Plutonium 239 führt in der zweiten Stufe Kernspaltungen durch, bei denen Neutronen freigesetzt werden, die das Fusionsmaterial zur Fusion und zur Energiefreisetzung veranlassen.

Schematische Darstellung der Teller-Ulam-Konfiguration. Die kugelförmige ist eine Atombombe und die zylindrische eine Wasserstoffbombe. Der Zylinder in der Bildmitte ist eine spaltbare Zündkerze, der rote Teil besteht aus Deuterium und Tritium und die schwarze Hülle außerhalb des roten Bereichs ist die Uran-238-Hülle. Bildquelle: Fastfission

Um die Leistung zu erhöhen, kann Uran 238 um die Außenseite des Fusionsmaterials gewickelt werden. Die durch die Fusion erzeugten hochenergetischen Neutronen bombardieren Uran 238 und verursachen eine Kernspaltung (Uran 238 löst keine Kettenreaktion aus, kann sich aber spalten), wodurch zusätzliche Energie erzeugt wird. Die Explosion einer solchen Wasserstoffbombe erfolgt in drei Phasen: Kernspaltung – Fusion – Kernspaltung. Daher wird sie auch als „Dreiphasenbombe“ bezeichnet. Wenn Uran 238 durch Bleiplatten ersetzt wird, entsteht eine Wasserstoffbombe, die die Fusion als Hauptenergiequelle nutzt. Nachdem die Teller-Ulam-Konfiguration vorgeschlagen worden war, glaubten viele Menschen, dass die Herstellung einer Wasserstoffbombe möglich sei.

Teller war der Ansicht, dass das Labor in Los Alamos zu langsam vorankam, und beantragte die Eröffnung eines weiteren Labors, wurde jedoch abgelehnt. Zu dieser Zeit lud Lawrence Teller zu einem Besuch an die University of California in Berkeley ein. Nach dem Treffen lud Lawrence Teller ein, nach Berkeley zu ziehen und mit ihm am Aufbau der neu gegründeten Livermore-Zweigstelle des Radiation Laboratory zu arbeiten. Teller nahm Lawrences Einladung an und wurde bald Professor in Berkeley. Zur gleichen Zeit trat er in das Livermore Laboratory ein und begann, mit Leuten in Los Alamos bei der Entwicklung von Wasserstoffbomben zu konkurrieren.

Lawrence (links) und Teller (rechts). Bildquelle: Lawrence Livermore National Laboratory

Am 8. Mai 1952 wurde ein thermonukleares Explosionsexperiment mit dem Codenamen „George“ erfolgreich abgeschlossen. Dabei handelte es sich um einen Test des Prinzips einer Wasserstoffbombenexplosion, deren Kraft jedoch relativ gering war.

Am 1. November 1952 explodierte die erste thermonukleare Waffe mit der Teller-Ulam-Konfiguration, „Mike“. „Mike“ ist eine „Dreiphasenbombe“ mit einer Sprengkraft, die 10,4 Millionen Tonnen TNT entspricht, wobei 77 % der Energie aus der Spaltung von Uran 238 stammen. Teller selbst begab sich nicht in die Nähe des Explosionsortes, beobachtete jedoch im Keller von Berkeley, dass der Seismograph seismische Wellen empfing, die von der „Mike“-Explosion Tausende von Kilometern entfernt verursacht wurden.

Die Szene, als „Mike“ explodierte. Bildquelle: National Nuclear Security Administration / Nevada Site Office

Allerdings muss das in „Mike“ verwendete flüssige Deuterium mithilfe von Kühlgeräten in flüssiger Form gehalten werden. Bei einer solchen Wasserstoffbombe handelt es sich um eine „nasse Bombe“. Das gesamte Gerät wiegt 74 Tonnen (einschließlich 18 Tonnen Kühlmittel) und kann nicht von Flugzeugen transportiert und abgeworfen werden. Es handelt sich also nicht um eine praktische Wasserstoffbombe, sondern um ein „thermonukleares Explosionsgerät“.

Am 12. August 1953 zündete die Sowjetunion die erste funktionsfähige Wasserstoffbombe der Welt. Es verwendet Lithiumdeuterid als Fusionsmaterial, benötigt keine niedrigen Temperaturen und sein Volumen und Gewicht sind viel geringer als bei der „nassen Bombe“ und „Mike“. Allerdings entsprach die Sprengkraft dieser Wasserstoffbombe lediglich 400.000 Tonnen und war damit weniger wirksam als die einiger verbesserter Atombomben der damaligen Zeit. Daher galt sie nicht als echte Wasserstoffbombe.

Am 1. März 1954 explodierte die im Los Alamos Laboratory hergestellte Wasserstoffbombe Bravo erfolgreich. Dies ist eine praktische Lithium-Deuterid-Wasserstoffbombe. Es handelt sich auch um eine Dreiphasenbombe. Seine Leistung wird auf 5–6 Millionen Tonnenäquivalent geschätzt. Die bei der Explosion erzeugten schnellen Neutronen führten jedoch dazu, dass sich Lithium-7 in Tritium und Helium spaltete und Neutronen freisetzte, die eine weitere Spaltung von Uran-238 auslösten und dessen Energie auf 15 Millionen Tonnen erhöhten. Eine der verheerenden Folgen dieser Fehlkalkulation bestand darin, dass die Detektionsausrüstung vor Ort verdampfte, bevor sie Zeit hatte, die Daten aufzuzeichnen und weiterzuleiten.

Der umstrittene „Vater der Wasserstoffbombe“

Nach der erfolgreichen Explosion der Wasserstoffbombe stellte sich bald die Frage, wer den entscheidenden Beitrag zur Wasserstoffbombe geleistet hatte. Teller betrachtete sich selbst als den einzigen Urheber der Wasserstoffbombe. Viele Leute waren der Meinung, Teller würde sich die Lorbeeren für die Leistungen anderer aneignen und waren damit sehr unzufrieden.

Auf Anregung eines Freundes veröffentlichte Teller 1955 einen Artikel mit dem Titel „Die Arbeit vieler Menschen“, in dem er den Prozess der Entwicklung der Wasserstoffbombe vorstellte und betonte, dass die Wasserstoffbombe der Beitrag eines Teams war. Später sagte er jedoch, er habe in dem Artikel eine „Notlüge“ erzählt, um „die wütenden Emotionen zu beruhigen“, und dass in Wirklichkeit alle Ehre für die Entwicklung der Wasserstoffbombe ihm gebühre.

Besonders abstoßend war Teller für Ulam. Er würde das Patent für den Entwurf der Wasserstoffbombe lieber nicht besitzen, als es mit Ulam zu teilen. Ulam ließ sich nicht übertreffen und sagte, dass er das Originaldesign entworfen habe und Teller es lediglich beworben habe. Einige schreiben Ulam den Vorschlag für das Strahlungsimplosions-Kompressions-Konzept für die Wasserstoffbombe zu, doch Teller war der erste, der 1945 den Kernfusionsantrieb vorschlug, der für die Miniaturisierung und Zuverlässigkeit von entscheidender Bedeutung war. [17]

Die Historikerin Priscilla McMillan (1928–2021) schrieb in ihrem Buch „The Undoing of Oppenheimer: And the Birth of the Modern Arms Race“, dass Teller die „Rolle“ von Ulam „verheimlicht“ habe und dass lediglich die „Strahlungsimplosion“ Tellers Idee gewesen sei.

Bethe betrachtete Tellers Beitrag zur Erfindung der Wasserstoffbombe als eine wahre Innovation und ein „Werk der Genialität“. Bethe betonte jedoch auch, dass die Entwicklung der Wasserstoffbombe ohne weitere Unterstützung oder Finanzierung nicht vorangetrieben werden könne. Doch Teller ist mit Bethes Einschätzung überhaupt nicht einverstanden.

Der Pulitzer-Preisträger Thomas Powers (1940-) kommentierte Teller in „Eine amerikanische Tragödie“: „Natürlich kannten die Bombenkonstrukteure die Wahrheit. Viele Leute betrachteten Teller als den niedrigsten und verachtenswertesten Verbrecher der wissenschaftlichen Gemeinschaft, als einen Mann, der die Ehre gestohlen hatte.“ [18]

Da das Design der Wasserstoffbombe geheim bleibt, bleiben ihre genauen Beiträge und die Entstehung der endgültigen Idee unklar. Bethe kannte jedoch die konkrete Situation und seine Einschätzung ist möglicherweise die fairste: Teller leistete wichtige Beiträge zur Entwicklung der Wasserstoffbombe, aber auch Ulam und andere leisteten wichtige Beiträge zur Entwicklung der Wasserstoffbombe.

Oppenheimer-Anhörungen

Im Jahr 1954 erfand Lewis Strauss (1896–1974), der damalige Vorsitzende der US-Atomenergiekommission (AEC), Anklagen gegen Oppenheimer und leitete die Oppenheimer-Anhörungen ein. Der Hauptgrund für die Anschuldigung Oppenheimers war, dass er stets enge Verbindungen zu linken Kreisen gehabt und sich stets gegen die Entwicklung der Wasserstoffbombe ausgesprochen habe.

Teller war einer von mehreren aufgerufenen Zeugen. Teller hegte seit mehr als einem Jahrzehnt einen Groll gegen Oppenheimer und war davon überzeugt, dass Oppenheimer seinen Plan zur Entwicklung der Wasserstoffbombe weiterhin behindern würde und dass seine Autorität zerstört werden müsse. Daher beschloss er, an der Verhandlung teilzunehmen, um Oppenheimer anzuklagen. Am 22. April 1954, sechs Tage vor seiner Aussage, traf sich Teller mit einem Verbindungsbeamten der AEC und fragte ihn, ob er in seiner Aussage „die Anschuldigungen weiter ausführen“ könne. Er hat seine Rede auch sorgfältig geprobt.

Bei der Anhörung fragten die Anwälte der AEC Teller, ob er glaube, dass Oppenheimer den Vereinigten Staaten gegenüber illoyal gewesen sei, worauf Teller antwortete: „... aber ich habe immer geglaubt, und ich glaube auch jetzt, dass er den Vereinigten Staaten gegenüber loyal war.“ [19] Teller wurde sofort gefragt, ob er Oppenheimer für ein „Sicherheitsrisiko“ halte, worauf er antwortete: „Ich habe Dr. Oppenheimer in vielen Fällen handeln sehen – und ich kannte Dr. Oppenheimers Handeln –, die für mich äußerst unverständlich waren. Es gab viele Themen, in denen ich völlig anderer Meinung war als er; und offen gesagt erschien mir sein Verhalten verworren und komplex. In diesem Sinne wollte ich die großen Interessen dieses Landes in den Händen von Menschen sehen, die ich besser kannte und denen ich daher mehr vertraute. In diesem sehr begrenzten Sinne brachte ich das Gefühl zum Ausdruck, dass ich mich persönlich sicherer fühlen würde, wenn die Angelegenheiten des öffentlichen Lebens von anderen geregelt würden.“ [20]

Teller sagte außerdem aus, dass Oppenheimers Ansichten zum Wasserstoffbombenprogramm eher auf der wissenschaftlichen Machbarkeit einer solchen Waffe als auf irgendetwas anderem zu beruhen schienen. Teller glaubte, dass Oppenheimer seine Bemühungen zur aktiven Entwicklung der Wasserstoffbombe behinderte und sagte: „... es wäre klüger gewesen, [Oppenheimer] keine Sicherheitsfreigabe zu erteilen.“ [20]

Am 30. Juni 1954 endeten die Oppenheimer-Anhörungen. Nach einer Abstimmung wurde Oppenheimers Sicherheitsfreigabe widerrufen. Oppenheimer wird von vielen als tragische Figur angesehen. Tellers Anschuldigungen gegen Oppenheimer waren zwar nicht der Hauptgrund für den Entzug von Oppenheimers Sicherheitsfreigabe, brachten ihn jedoch selbst in Verruf. Die meisten von Tellers Freunden in der wissenschaftlichen Gemeinschaft hielten ihn für einen Verräter und brachen den Kontakt zu ihm ab.

Einige Wochen nach den Anhörungen reiste Teller zu einer Konferenz nach Los Alamos. Er sah seinen alten Freund Christie, ging auf ihn zu und streckte ihm die Hand zum Händeschütteln entgegen. Christie warf Teller einen kalten Blick zu und ging weg.

Zu dieser Zeit stand der Rabbi (Isidor Rabi, 1898-1988) neben Christie. Wütend sagte er zu Teller: „Ich möchte Ihnen auch nicht die Hand schütteln.“ Christies Ablehnung und die Nachforschungen des Rabbis waren ein schwerer Schlag für Tellers Selbstwertgefühl. Er humpelte zurück zu seinem Tisch. Er verließ die Sitzung an diesem Tag. Als er ins Zimmer zurückkehrte, begann Teller zu weinen, packte seine Koffer und ging. [1]

Dies war die verheerendste Sache im Leben von Teller.

1962 erhielt Teller den Enrico Fermi Award. Er empfahl Oppenheimer als Gewinner des Fermi Award von 1963. Als Oppenheimer die Auszeichnung annahm, ging Teller auf Oppenheimer zu, lächelte und verlängerte seine rechte Hand. Oppenheimer grinste und schüttelte mit Erzähler die Hand. Oppenheimer entschied sich zu vergeben, und Teller schloss seine Erlösung ab.

1963 erhielt Oppenheimer den Fermi Award. Teller schüttelt mit Oppenheimer die Hand. 丨 Bildquelle: öffentliches Urheberrecht

Nuklearwettbewegung

Teller in seinem Amt im Jahr 1958. Bildnachweis: Lawrence Livermore National Laboratory

1955 absolvierte die Sowjetunion die erste Wasserstoffbombenexplosion, die der Konfiguration von Teller-Ulam ähnelt. Seitdem hat sich das Nuklearwettrennen zwischen den Vereinigten Staaten und der Sowjetunion verschärft. Teller befürwortete die verstärkten Verteidigungsausgaben, die Entwicklung von mehr Atomwaffen und mehr Atomtests, um der sowjetischen Atomraketenbedrohung entgegenzuwirken. Obwohl er in der Wissenschaft geächtet wurde, wurden seine Ansichten vom Militär unterstützt. Teller ergriff auch persönliche Maßnahmen, um zur Miniaturisierung von Atomwaffen beizutragen.

Im März 1958 wurde Teller Direktor des Livermore Laboratory. Um seine Ansichten freier ausdrücken zu können, trat er 1960 als Regisseur zurück und wurde stellvertretender Regisseur. In diesem Jahr wurde er vom Time Magazine zum Person des Jahres ernannt.

1970 wurde Teller jedoch von Antikriegsschülern in Berkeley als Kriegsverbrecher behandelt, der Plakate mit Schwarz-Weiß-Fotos von Teller aufnierte und drohte, das Haus von Teller niederzubrennen. Im mittleren Alter haben die dicken Augenbrauen von Teller sein Bild auf Schwarzweißfotos besonders wild aussehen. Infolgedessen wurde die Polizei alarmiert und beeilt, den Teller zu schützen. Am Ende verbrannten die Schüler nur einen Papiermann, der den Kassierer an der Kreuzung vor dem Gate's Gate symbolisierte.

Es wird gesagt, dass Dr. Strangelove, der Atomkriegsmann im satirischen Film "Dr. Strangelove" unter der Regie des berühmten Regisseurs Stanley Kubrick, eine Anspielung auf Teller war.

Teller unterstützte jedoch auch die nicht-militärischen Anwendungen der Kernenergie nachdrücklich und schlug sogar einige verrückte Ideen vor, Atomwaffen für die Infrastrukturkonstruktion zu verwenden. Bereits Ende der 1940er Jahre wurde er Vorsitzender des AEC Reactor Safeguards Committee und half bei der Entwicklung der Sicherheitsstandards der Kernreaktor. In den späten 1950er Jahren leitete Teller einen Anstrengung der allgemeinen Atomik, um Kernreaktoren zu entwerfen, bei denen es keinen Zusammenbruch erlebte. Teller war auch einer der ersten Prominenten der Welt, die die Frage der Gefahren des Gewächshauseffekts beachten und sie ansprechen.

Gemischte Bewertungen

Teller erhielt in seinem Leben zahlreiche Titel und Ehrungen. Er wurde 1948 zum Mitglied der National Academy of Sciences wegen seiner Beiträge zur Physik und zur physikalischen Chemie gewählt. Weitere Auszeichnungen sind der Albert Einstein Award im Jahr 1958, der Golden Plate Award der American Academy of Scholarly Achievement im Jahr 1961, den Herzl -Preis von 1978, die National Medal of Science im Jahr 1983 und die Corvin -Kette im Jahr 2001. Asteroid 5006 wurde zum Erzähler ernannt.

Wenn man jedoch auf das Leben von Teller zurückblickt, kann gesagt werden, dass seine Karriere im Bereich der Physik stark begann, aber schlecht endete. Er war ein begabter Mann, studierte unter einem berühmten Lehrer, promovierte im Alter von 22 Jahren und war der erste Physiker, der die Energienniveaus von Wasserstoffmolekularionen genau berechnet hat. Aber wie Fermi sagte, versäumte Teller nicht, bahnbrechende Beiträge auf dem Gebiet der Physik zu leisten, die seiner Intelligenz entsprachen. Die meisten der von ihm durchgeführten Forschungsarbeiten betrafen Themen in der physikalischen Chemie, und in den meisten Fällen nahm er an der Untersuchung von anderen teil. Bethe glaubte, dass der Einfluss von Teller auf dem Gebiet der Physik weitaus geringer war als der von Oppenheimer.

Dies ist natürlich die Ansicht von Top -Meistern wie Fermi und Bethe. Wenn Teller aus der Perspektive gewöhnlicher Menschen betrachtet wird, ist er immer noch ein hervorragender Meister der Physik und der physikalischen Chemie.

Er gewann keinen Nobelpreis. Ironischerweise wurde er einer der ersten Empfänger der IG -Nobelpreise, die erstmals 1991 angekündigt wurden, wobei Teller mit dem Friedensnobelpreis für sein „lebenslanges Werk den Sinn des Friedens, wie wir sie kennen“, mit dem IG -Nobelpreis ausgezeichnet wurden.

Aufgrund seiner harten und sogar paranoiden Persönlichkeit ist auch die Persönlichkeit des Erzählers umstritten. Fermi sagte einmal, dass Teller die einzige paranoide Person war, die er wusste, die gleichzeitig unter mehreren Arten von Manie litt. Teller stimmte dieser Einschätzung zu. Der Rabbiner verabscheute den Kassierer so sehr, dass er sogar sagte: "Die Welt wäre ein besserer Ort ohne Erzähler."

Am 9. September 2003 starb Teller im Alter von 95 Jahren in Stanford, Kalifornien, und beendete sein Leben mit gemischtem Lob und Kritik, Ehre und Schande.

Verweise

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