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“奥本海默”和“欧本海默”均重定向至此。关于其他用法，请见“奥本海默 (消歧义)”。J·罗伯特·奥本海默（J. Robert Oppenheimer /ˈɒpənˌhaɪmər/；1904年4月22日—1967年2月18日），美国理论物理学家，在第二次世界大战期间领导洛斯阿拉莫斯实验室，其参与的曼哈顿计划最终研发出用于轰炸广岛与长崎的首批核武器，因此也被称为“原子弹之父”。
| 罗伯特·奥本海默 Robert Oppenheimer | |
|---|---|
.jpg) 罗伯特·奥本海默，摄于1944年 | |
| 出生 | 朱利叶斯·罗伯特·奥本海默 Julius Robert Oppenheimer 1904年4月22日  美国纽约州纽约市 |
| 逝世 | 1967年2月18日（62岁） 美国新泽西州普林斯顿 |
| 国籍 | 美国 |
| 母校 | 哈佛学院 剑桥大学基督学院 哥廷根大学 |
| 知名于 | 核武器研发 奥本海默极限 奥本海默-菲利普斯过程 玻恩-奥本海默近似 |
| 配偶 | 凯瑟琳·奥本海默（1940年—1967年），共育一儿一女 |
| 奖项 | 恩里科·费米奖（1963年） |
| 科学生涯 | |
| 研究领域 | 理论物理学 |
| 机构 | 加利福尼亚大学伯克利分校 加利福尼亚理工学院 洛斯阿拉莫斯实验室 普林斯顿高等研究院 |
| 论文 | 《论连续光谱之量子理论》（Zur Quantentheorie kontinuierlicher Spektren）[1]（1927年） |
| 博士导师 | 马克斯·玻恩 |
| 博士生 | 萨缪尔·阿尔德森 戴维·玻姆 罗伯特·克里斯缇 希德尼·丹可夫 史丹·弗兰科 威利斯·兰姆 哈罗德·刘易斯 菲利普·莫里森 阿诺德·诺德泽克 梅尔巴·菲利普斯 哈特兰·史奈德 乔治·沃尔科夫 |
| 签名 | |
 | |
| 备注 | |
物理学家弗兰克·奥本海默为其弟 | |
奥本海默生于美国纽约，1925年自哈佛大学物理学系毕业，1927年在马克斯·玻恩指导下取得德国哥廷根大学物理学博士学位。毕业后，他曾在几所不同学校任教，至1936年成为加利福尼亚大学伯克利分校物理学系教授。奥本海默在物理方面的研究成果包括分子波函数的玻恩-奥本海默近似、电子与正子理论、核聚变中的奥本海默-菲利普斯过程及首次预测量子隧穿效应。他和学生的共同研究还对现代中子星和黑洞理论、量子力学、量子场论及宇宙射线相互作用等范畴有重大贡献。
1942年，奥本海默受命主持曼哈顿计划，1943年以后领导位于新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯实验室；在他的主导下，曼哈顿计划取得重大成功。1945年7月16日，他见证人类史上首次核试验——“三位一体”核试验在新墨西哥州进行。最终，美国以原子弹轰炸日本广岛及长崎，结束第二次世界大战，这是原子武器唯一一次投入实战使用。
战后，奥本海默于1947年成为新泽西州普林斯顿高等研究院院长，并在新成立的美国原子能委员会中获任总顾问委员会主席一职。他利用这一身份游说国际社会对核技术进行管控，防止核扩散，进而避免美国与苏联发生核军备竞赛；他还反对美国政府推动氢弹研发，其国防相关观点激怒了不少政界及军方人士。第二次红色恐慌期间，奥本海默的立场及其过往与美国共产党的关联，最终导致其安全许可在1954年遭到撤销，意味着他无法再直接影响政治。不过，奥本海默仍继续演讲、写作及研究物理。1963年，他获颁恩里科·费米奖，形同平反。1967年，奥本海默死于喉癌，终年62岁。2022年，美国政府正式撤销当年取缔奥本海默安全许可的决定。
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奥本海默常用名“J. Robert Oppenheimer”中的缩写“J”的全写为何，至今仍众说纷纭。奥本海默的出生证明上写“朱利叶斯·罗伯特·奥本海默”（Julius Robert Oppenheimer）；历史学家艾丽斯·金博尔·史密斯和查尔斯·韦纳在《罗伯特·奥本海默：书信与回忆》（Robert Oppenheimer: Letters and recollections）中写道，“究竟罗伯特名字中的‘J’是朱利叶斯的意思，还是本人亲口所说的‘没有意思’，我们不得而知。他弟弟弗兰克猜测‘J’是象征性的，为了让长子能随父亲名字之余，又能满足他父母不想让罗伯特成为‘小朱利叶斯’（junior）的意愿。”阿什肯纳兹犹太人传统中并没有以在生亲戚的名字命名新生子女的做法。彼得·古德柴尔德在《J·罗伯特·奥本海默：世界毁灭者》（J. Robert Oppenheimer: Shatterer of Worlds）中写道，罗伯特的父亲朱利叶斯在他名字前面加上没有含义的缩写，是为了让罗伯特的名字更为突出。然而古德柴尔德在此处没有任何引用，因此这一主张的来源不详。罗伯特本人则在1963年11月18日托马斯·孔恩对他的采访中表示“J”并无含义。
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1904年4月22日，罗伯特·奥本海默出生在纽约市一个富裕的犹太人家庭中。[2]其父亲朱利叶斯·奥本海默（Julius Oppenheimer）从事纺织品进口生意，1888年从德国移民至美国；母亲艾拉·弗里德曼（Ella Friedman）则是一名画家。父亲初到美国，身无分文，没有大学学历，亦不会说英语。后来，他在一家纺织品公司找到一份工作，不到十年便成为了总裁。母亲原是巴尔的摩人。[3]奥本海默一家为不遵循宗教仪式的阿什肯纳兹犹太人。[4]全家在1912年搬进曼哈顿西88街附近高档别墅区内的一所公寓。[2]他们收藏的名画包括巴勃罗·毕加索、爱德华·维亚尔和文森·梵高的作品。[5]罗伯特还有一个弟弟，弗兰克，之后也成为了一名物理学家。[6]
奥本海默最初就读阿尔坤预备学校（Alcuin Preparatory School），1911年入读菲尔德斯顿文化伦理学院。[7]这所学校由伦理文化运动的创始人菲利克斯·阿德勒建立，而奥本海默的父亲已是该协会的成员多年，并从1907年至1915年担任协会的董事。[8]奥本海默博学多才，除了喜好英国和法国文学，还对矿物学抱有兴趣。[9]他在一年之内就完成了三四年级，并跳过了八年级的一半。[7]他在最后一年开始对化学产生兴趣。[10]奥本海默夏天随一家在欧洲度假，在亚希莫夫探矿时患上了溃疡性结肠炎。这使得他在毕业后休学一年，至18岁时才进入哈佛学院。在他疗养期间，父亲请英文老师赫伯特·史密斯（Herbert Smith）带他到新墨西哥州，奥本海默就在这时爱上了骑马和美国西南部。[11]
在大学期间，奥本海默主修化学，但哈佛要求科学学生也要修读历史、文学、哲学和数学。由于推迟入学，他每个学期修读六门课程，最终受邀请加入本科荣誉学会“ΦΒΚ”。大一期间，他因为独自学习而获批准无须修读基础物理课程，并可直接修读高等物理课程。奥本海默在珀西·布里奇曼所教的热动力学课程中被实验物理学所吸引。他在入学三年后以最高荣誉毕业。[12]
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1924年，奥本海默被剑桥大学基督学院录取。他向欧内斯特·卢瑟福致信，请求在卡文迪许实验室工作。布里奇曼在为他所写的介绍信中写道，奥本海默在实验室里比较笨拙，很明显理论物理学才是他的长处。卢瑟福不为所动，奥本海默就只能在到达剑桥后再向其他实验室敲门。[13]他最终被约瑟夫·汤姆孙收纳，前提是他要完成一门基本实验室课程。[14]他和只比他大几岁的导师帕特里克·布莱克特关系不佳。据好友弗朗西斯·弗格森所述，奥本海默曾经在假期期间把一个浇了有害化学物的苹果放在布莱克特的桌上。奥本海默的父母接到大学的通知要将他留校察看，幸在父母的保说下，大学才从轻处理。[15]
奥本海默身材瘦长，吸烟成瘾，[16]沉思时往往会忘记吃饭。不少朋友把他描述成一个有“自我毁灭倾向”的人。他有一次放假期间从剑桥去巴黎和弗格森见面，这时弗格森看得出奥本海默精神不佳。为了让他分分心，弗格森把他将要和女朋友弗朗西丝·基利（Frances Keeley）结婚的消息告诉了奥本海默。奥本海默却歇斯底里地扑向弗格森，试图勒住弗格森。虽然弗格森最终把他挡开了，但这件事让他意识到奥本海默已深陷心理问题之中。奥本海默一生苦于忧郁症，[17][18]他曾告诉他弟弟：“相比朋友，我更需要物理。”[19]
奥本海默在1926年离开剑桥，赴当时理论物理世界领先的哥廷根大学，在马克斯·玻恩手下继续学业。他在那里结识的朋友不少都在物理学立下了丰功伟绩，其中有维尔纳·海森堡、帕斯库尔·约当、沃尔夫冈·泡利、保罗·狄拉克、恩里科·费米和爱德华·泰勒。他在研讨会上过于踊跃讨论，往往会喧宾夺主。[20]这使得玻恩的一些学生很不高兴，以致玛丽亚·格佩特-梅耶向玻恩提交了一份包括她在内多人联署的请愿书，要是玻恩不让奥本海默安静下来，他们就会抵制他的课。玻恩将请愿书放在他桌面上奥本海默能看到的地方，一字不说问题便解决了。[21]
1927年3月，23岁的奥本海默在玻恩的指导下获得博士学位。[22]口试完毕后，监考的詹姆斯·弗兰克教授说道：“终于结束了。他都快要质问我了。”[23]在哥廷根期间，奥本海默发表了十几篇论文，其中包括对当时新兴的量子力学的重要贡献。他和玻恩发表的一篇论文是有关对分子的数学描述中把原子核的运动与电子的运动分开处理进而简化计算的方法，后称为玻恩-奥本海默近似。这成为他物理生涯中被引用最多次的论文。[24]
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1927年9月，奥本海默获得美国国家科学研究委员会奖学金赴加利福尼亚理工学院。布里奇曼也希望他在哈佛任教，所以在1927至1928学年度间，他上半学年在哈佛，下半学年则在加州理工。[25]他在加州理工时结识了好友莱纳斯·鲍林，两人决定一同研究化学键的本质。鲍林在这方面是领先者，奥本海默为他提供数学协助，他则诠释结果。有一次，奥本海默趁鲍林工作时，到他家中请他的妻子艾娃·海伦·鲍林到墨西哥去幽会。艾娃·海伦没有答应，并把这件事告诉丈夫，[26]奥本海默和鲍林之间的合作和友谊也就此早早终结。此后，奥本海默还曾邀请过鲍林担任曼哈顿计划的化学部主任，但鲍林以他是一名和平主义者为由婉拒了。[27]
1928年秋，奥本海默到保罗·埃伦费斯特位于荷兰莱顿大学的研究所，在与荷兰语接触不多的情况下仍以荷兰语讲课，让人印象深刻。当地人给他取了别名“奥比（Opje）”，[28]后来被转成英语“Oppie”。[29]离开莱顿后，他又到了苏黎世联邦理工学院参与沃尔夫冈·泡利对量子力学和连续光谱的研究。奥本海默十分敬重泡利，在未来对他的个人风格和对待问题的态度有一定程度的模仿。[30]
回到美国后，奥本海默应邀到加利福尼亚大学伯克利分校当副教授。雷蒙德·T·伯奇很希望他到伯克利来，甚至愿意让奥本海默在伯克利和加州理工两边同时工作。[27]
在到伯克利任职之前，奥本海默患上了轻度肺结核，期间他和弟弟弗兰克在新墨西哥州的一家农场上疗养。他后来租下又最终买下了这家农场。当他得知农场出租的时候，喊了一声“热狗！（Hot dog!）”。他把农场取名为“Perro Caliente”，即西班牙语里热狗的意思。[31]奥本海默后来把“物理和沙漠乡村”称为他的“两个最爱”。[32]肺结核痊愈之后，他回到伯克利继续当导师，并与其他物理学家合作。他因学识精湛，兴趣广博，赢得了不少物理学家的青睐。他的学生和同事说他有“迷人”的风姿：虽然他在公开的场合下举止拘束，但在私下交流时却能令人着迷。有的同事把他看作是孤傲的天才和唯美主义者，有的则认为他缺乏自信、装腔作势。[33]他的学生几乎都持前一种看法，在行为举止上处处向他模仿，甚至会把整篇外文文字用原文朗读出来。[34]汉斯·贝特对他的评价是：
他的教学风格中最重要的，莫过于他非凡的品味。从他亲手所选的课题可以看出，他时时刻刻都认识到哪些才是重要的问题。他真的和这些问题朝暮相处，尽心寻找答案，并把自己的各种顾虑表达给整个团队。研究团队最兴旺之时，有八到十个研究生和六个左右的博士后。他每日一次在办公室和他们开会，一个一个地询问他们各自研究课题的进展。他对一切都感兴趣，可以在一个下午把电动力学、宇宙射线、电子成对产生和核物理都讨论过来。[35]
奥本海默和实验物理学家欧内斯特·劳伦斯以及其他回旋加速器领先学者合作，帮助他们诠释伯克利放射实验室所得出的数据。[36]伯克利放射实验室后来演变为劳伦斯伯克利国家实验室，直至今日仍然是数一数二的理论物理学中心。[37]1936年，伯克利以3,300美元的年薪把他提升为正教授，同时请求他减少在加州理工的教职。伯克利允许他每年离开六个星期，正好可以在加州理工任教一个学期。[38]
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奥本海默在理论天文学、核物理、光谱学和量子场论（包括量子电动力学）等方面都建树良多。他也对相对论性量子力学的数学形式感兴趣，但并不认为它是有效的。他的不少预测都被证实存在，包括中子、介子和中子星。[39]
奥本海默最初的研究焦点在于连续光谱理论，其在1926年发表的第一篇论文是关于分子频谱的量子理论。他发明出一种计算能级跃迁概率的方法，并将其应用于氢发出X光的电光效应现象上，算出K缘的吸收系数。氢的计算结果和太阳的X光吸收光谱相符，但氦的计算结果却并不吻合。科学家多年后发现太阳的主要成分为氢，意味着奥本海默的计算一直都是正确的。[40][41]
奥本海默在宇宙射线理论上做过重要的贡献，并且展开了描述量子隧穿效应的工作。1931年，他和学生哈维·霍尔（Harvey Hall）一起发表论文《电光效应的量子理论》，[42]通过实验证据正确地推翻了狄拉克所提出，氢原子其中两个能级能量相同的主张。其后，他的一位博士生威利斯·兰姆观察到这两个能级之间细微的差异，今天称之为兰姆位移，兰姆也因此在1955年获得诺贝尔物理学奖。[39]
奥本海默和他的开门博士生梅尔巴·菲利普斯对氘核轰击所产生的人工放射性做过计算。欧内斯特·劳伦斯和埃德温·麦克米伦在用氘子轰击原子核的时候发现，结果与乔治·伽莫夫所预测的有较好的吻合，但当能量和原子和质量都提升的时候，结果便开始偏离理论预测。1935年，奥本海默和菲利普斯得出了一套更加强大的新理论，称为奥本海默-菲利普斯过程，沿用至今。[43]
奥本海默最早在1930年就发表了一篇预测正子存在的论文。此前保罗·狄拉克的一篇论文提出电子也可以有正电荷、负能量，并提出了一条新的公式，今天称为狄拉克方程。狄拉克利用这条结合了量子力学、狭义相对论和自旋这一新概念的方程，解释了塞曼效应。[44]奥本海默通过实验证据证明含正电荷的电子应该和含负电荷的电子质量相同，因此不可能是比电子质量大许多倍的质子。两年之后，卡尔·戴维·安德森终于发现正子存在的证据，并为此在1936年获得诺贝尔物理学奖。[45]
1930年末，奥本海默开始对天体物理学产生兴趣，发表了一系列论文。这很可能和他与理查德·托勒曼的友谊有关。第一篇论文于1938年和罗伯特·瑟伯尔联名发表，名为《论中子恒星核的稳定性》，[46]其中探讨了白矮星的性质。接着，他和学生乔治·沃尔科夫发表的《论大质量中子星核》[47]证明稳定的中子星有一定的质量极限，一旦超过，就会发生引力坍缩，这就是所谓的托勒曼-奥本海默-沃尔科夫极限。最后在1939年，他和又一位学生哈特兰·史奈德发表《论持续不停的引力相吸》，[48]预测了黑洞的存在。这几篇是继讨论玻恩-奥本海默近似的论文后，奥本海默所著的引用数最高的论文。这些论文也促使了美国天体物理学在1950年代进入一次主要以约翰·阿奇博尔德·惠勒为首的复兴。[49]
就算在高度抽象的物理领域里，奥本海默的论文也十分难懂。他喜欢用极其复杂却又十分优雅的数学方法来证明物理原理，但他往往会因为性急而犯下数学错误。他的学生史奈德曾经说过：“他的物理很好，算术却很糟糕。”[39]
在第二次世界大战之后，奥本海默只发表了五篇科学论文，其中一篇是在生物物理学领域。他在1950年之后没有发表过任何论文。默里·盖尔曼1951年在普林斯顿高等研究院曾经和奥本海默一起工作过，他对他的评价是：
他是个坐不定的人。据我所知，他从来没有写过长论文，也没有做过冗长的计算。他没有这样的耐性。他自己的工作成果是由一个个短小精湛的聪明点子所组成。不过他能够激励别人，影响深远。[50]
奥本海默的兴趣之广，有时会让他从科学研究分心。1933年，他在伯克利时从印度学家亚瑟·W·赖德学习梵文，并以原文阅读了《薄伽梵谭》。他之后说，《薄伽梵谭》是塑造了他生命哲理的最重要典籍之一。[51]他的密友和同事伊西多·拉比对他评价：
奥本海默在那些科学以外的领域懂得太多，例如他对宗教的兴趣，特别是印度教，这使得他被宇宙的虚玄深深地笼罩住。他把人们已经做过的物理看得很清，但到了知识的前沿边际之处，他却会把无奇的东西也看得格外虚幻新奇……他舍弃了理论物理学里硬的、粗野的方法，而转向含糊直观的神秘境界。[52]
尽管研究成果丰盛，奥本海默却从未获得过诺贝尔物理学奖。刘易斯·阿尔瓦雷茨认为，如果奥本海默能活到其预测获得实验证实之时，那他很可能会因为在引力坍缩上的贡献而获诺贝尔奖。[53][54]纵观他的职业生涯，一些物理学家和历史学家都把这一点作为他的最大成就，尽管这在他在世时并没有受到其他科学家的如此重视。[55]物理学家、历史学家亚伯拉罕·派斯曾经问过奥本海默，他觉得自己对科学的最大贡献在哪里。奥本海默认为是有关电子和正子的研究，而非引力坍缩。[56]奥本海默分别在1945年、1951年和1967年共三次被提名诺贝尔奖，但均落选。[57]
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奥本海默的母亲在1931年去世，自此他和父亲的关系变得更加亲密，虽然他的父亲仍然住在纽约，但他常去加州。[58] 当他的父亲在1937年去世时，留下392,602美元（相当于2023年的$8,320,981美元）的遗产由奥本海默和他弟弟弗兰克分割。奥本海默立即写下遗嘱，将他的遗产捐给加州大学作研究生奖学金之用。[59]
1920年代期间，奥本海默不问尘世，不看报也不听收音机，甚至要在1929年华尔街股灾发生的六个月后，他才在与欧内斯特·劳伦斯散步时闻知此事。[60]他曾经说过自己在1936年美国总统选举之前从未投过一次票。然而从1934年开始，他对政治和国际时事愈加关注。他在1934年起两年内把自己工资的3%（约每年100美元，相当于2023年的$2,278美元）捐出，支持当时逃离纳粹德国的德国物理学家。1934年西岸码头工人罢工期间，他和梅尔巴·菲利普斯、罗伯特·瑟伯尔等一些学生参与了一次码头工人的示威运动。奥本海默一次又一次地为瑟伯尔争取在伯克利的教职，但雷蒙德·伯奇却觉得“系里面一个犹太人就够了”。[61]
他和当时的许多年轻知识分子一样，有强烈的左翼倾向，导致他在后来遭指为共产主义份子。他支持罗斯福新政和社会改革。他在西班牙内战期间为支援共和派的组织筹款。他从来没有公开加入过共产党，但他曾经透过被认为是党员的熟人向左翼事业捐款。[62]
1936年，奥本海默和伯克利一名文学教授的女儿琼·塔特洛克开始交往，两人政治观点相近。琼是一名斯坦福大学医学院学生，曾经为一份共产党报《西部工人》（Western Worker）撰文。[63] 在一段狂暴的感情关系后，塔特洛克在1939年和奥本海默分手。同年8月，他认识了曾经是共产党员的伯克利激进学生凯瑟琳·普宁（Katherine Puening，小名基蒂，Kitty）。凯瑟琳当时已有过三次婚姻：第一次只持续了几个月；第二任丈夫则是活跃的共产党员，在西班牙内战中身亡。[64]
基蒂从欧洲回到美国后，她在1938年和医生和医学研究员理查德·哈里森（Richard Harrison）结婚。1939年6月，她和哈里森搬到帕萨迪纳，凯瑟琳成为了加利福尼亚大学洛杉矶分校的一名研究生。奥本海默和凯瑟琳在托勒曼的一场派对之后发生了性关系，成了一场小丑闻。1940年夏天，凯瑟琳和奥本海默一起住在他位于新墨西哥州的农场。在得知自己怀孕后，她向丈夫哈里森提出离婚，但哈里森没有答应，于是她在内华达州雷诺获得批准即时离婚。1940年11月1日，她和奥本海默正式结婚，奥本海默成了她的第四名丈夫。[65]
凯瑟琳在1941年5月生下两人的第一个儿子彼得（Peter），[66]并于1944年12月7日在新墨西哥州洛斯阿拉莫斯生下一个女儿凯瑟琳（Katherine，小名托妮，Toni）。[65]在这段婚姻中，奥本海默仍然保持着他和塔特洛克的感情关系，[67]但塔特洛克的党员身份成为了日后奥本海默安全许可听证会上的一大问题。[68]奥本海默身边不少人在1930至40年代都是活跃的共产党员，包括弟弟弗兰克、弟嫂、[69]妻子凯瑟琳、[70]情妇塔特洛克、房东[71]以及他在伯克利的几个研究生。[72]
在1942年参加曼哈顿计划时，奥本海默在个人安全问卷上写道：“西岸几乎每一个共产主义战线组织我都参加过。”[73]多年后，他表示并不记得写过这句话，这句话也并不正确，就算自己写过类似的东西，也只是特意夸张的诙谐之语。[74]他曾订阅共产党机关报《人民的世界》，[75]又在1954年表明自己和共产主义运动是有关系的。[76]1937至1942年间，奥本海默在伯克利参与了一个“讨论组”，小组的成员哈康·舍瓦利耶[77][78]和戈尔顿·格里菲斯（Gordon Griffiths）后来承认那是伯克利教职员中的共产党秘密分部。[79]
美国联邦调查局于1941年3月对奥本海默展开调查。记录显示，他在1940年12月在舍瓦利耶家里参加过一个会议，列席的还有加州共产党书记威廉·施奈德曼（William Schneiderman）和财务秘书伊萨克·沃尔科夫。记录也提到，奥本海默是美国公民自由联盟的执行委员会成员，而联邦调查局当时将联盟归为亲共产主义组织。不久之后，联邦调查局将奥本海默列入拘禁名单，在国家紧急状态时须予以逮捕。[80]几乎所有历史学家都认同奥本海默在这段时期有强烈的左倾思想，也和共产党员有直接交往，然而在他是否正式加入了共产党的问题上却众说纷纭。在1954年对他的安全许可听证会上，他否认自己是一名党员，但把自己称作同路人。他把“同路人”定义为认同共产主义的诸多理想，但不愿盲目跟随任何共产党机构指令的人。[81]
在参与研发原子弹期间，奥本海默因其过去和共产党员的关系而受到了联邦调查局及曼哈顿计划内部安全部门的调查。1943年6月，他在军队安保人员的陪同下到加州探望患上忧郁症的前女友塔特洛克，当晚在她家中过夜。[82]塔特洛克在1944年1月4日自杀身亡，让奥本海默悲痛不已。[83]1943年8月，奥本海默亲自向曼哈顿计划的安全部门举报乔治·埃尔滕顿（George Eltenton），指他受苏联指使从洛斯阿拉莫斯实验室里的三人索取核机密。他自己并不认识埃尔滕顿。奥本海默之后承认，是他的好友舍瓦利耶在他家作客时把这件事告诉他的。[84]曼哈顿计划主任莱斯利·理查德·格罗夫斯认为奥本海默对计划太重要了，不值得因这一可疑行为把他剔除。他在1943年7月20日向曼哈顿工程区写道：
依照我在7月15号发出的口头指示，不管你们先前得到了有关奥本海默先生怎么样的讯息，都应向朱利叶斯·罗伯特·奥本海默发出许可，不得延误。他对这个计划是必不可少的。[85]
1941年10月9日，美国总统富兰克林·德拉诺·罗斯福批准研发原子弹的应急计划。[86]1942年5月，奥本海默的一位教授，美国国防部科研委员会主席詹姆斯·布莱恩特·科南特，邀请他接管快中子计算工作。他的岗位称谓是“迅速破裂协调员”（Coordinator of Rapid Rupture），迅速破裂指的是原子弹爆发时的快中子连串反应。他一开始就在伯克利组织了一场炸弹理论暑期班，齐心合力地计算出制造炸弹的先后步骤，参与的有来自欧洲的物理学家和他自己的学生，其中包括罗伯特·瑟伯尔、埃米尔·科诺平斯基、费利克斯·布洛赫、汉斯·贝特和爱德华·泰勒等。[87]
1942年6月，美国陆军为研发原子弹设立曼哈顿工程区，并开始把工作责任从美国科学研究与开发办公室转移至军方。[89]9月，莱斯利·理查德·格罗夫斯受委任成为计划主任，此项计划就是之后的曼哈顿计划。[90]格罗夫斯选定奥本海默作为该计划的秘密武器实验室主任。这项决定让不少人十分惊讶，因为奥本海默不但没有领导过大型项目，而且还有左翼政治观点。格罗夫斯更担心的，反而是奥本海默没有得过诺贝尔奖，所以不一定有足够威望去领导一众科学家。[91]不过，奥本海默学识渊博，又对设计和建造原子弹的实践上的知识了如指掌，这让格罗夫斯印象深刻。作为一名军事工程师，格罗夫斯认识到，在一项牵涉到物理、化学、冶金学、军械和工程学的大型跨学科计划中，奥本海默这样的才智是极其重要的。格罗夫斯还看中了奥本海默高昂的志气，他相信能使计划善始善终。伊西多·拉比觉得，从任用奥本海默的决定可见“格罗夫斯中将别具慧眼，而格罗夫斯一般并不被看作是一个特别聪明的人。”[92]
奥本海默和格罗夫斯决定，为了安全和促进团结，必须在一个偏僻的地方建造一所集中管理的秘密研究实验室。1942年末物色选址的时候，奥本海默对新墨西哥州离自己农场不远的一片地情有独钟。1942年11月16日，奥本海默和一行人参观选址。奥本海默担心周围的高崖会给人过于密闭压抑的感觉，工程师们也怕会有泛水的问题。这时，奥本海默又提出了另一处他更熟悉的地方：位于新墨西哥圣菲附近一片平顶山上的私立男校旧址。工程师认为这里道路不通，通水不便，但除此之外都非常满意。[93]洛斯阿拉莫斯实验室就建在学校旧址，利用了一些原有建筑物，并草草地搭建了一些新建筑。奥本海默就在这里组织起当时最顶尖的物理学家，他把他们称为“明灯”（luminaries，亦有杰出之人的意思）。[94]
洛斯阿拉莫斯实验室最初是一所军事实验室，奥本海默等研究员最终都要纳入陆军。奥本海默甚至订了一套中校军服，还参加了陆军的体能测试，但未能通过。陆军医生认为他体重过轻，又把他的长期咳嗽诊断为肺结核，还十分关注他的腰骶部脊柱关节长期疼痛。[95]由于罗伯特·巴彻和拉比的极力反对，所以科学家们最后并没有加入陆军。詹姆斯·布莱恩特·科南特、格罗夫斯和奥本海默想到了一个折衷方案，在和美国战争部的协定下，让实验室在加利福尼亚大学名下运作。[96]实际上，奥本海默大大低估了计划的规模：在洛斯阿拉莫斯参与的人数从1943年的几百人升至1945年的六千多人。[95]
奥本海默最初在大型团队的管理问题上遇到了不少难题，但在常驻实验室后便很快上手。他对计划的每一个科学方面都了如指掌，同时还尽力化解科学家们和军方之间在工作文化上不可避免产生的矛盾。维克托·魏斯科普夫描述道：
奥本海默是真真正正地领导著这些理论和实验上的研究。起决定性作用的，是他能够以异乎寻常的速度理解任何课题的要点。在工作上的每一部分，他都能够掌握最重要的细节。 他不是坐在领导办公室中指手画脚，而是在心身上都亲临每一个决定性环节。每当测量出新的现象，他都会出现在实验室里；每当构思出新的主意，他都会出现在研讨室里。倒不是他提出了多少主意和建议，而是他全始全终的参与，这使得我们每个人都亲身感觉到直接的参与感，也使得整个实验室都一直充斥着热情和挑战的独特气息。[97]
1943年，研发精力主要集中在一种代号为“瘦子”的钚枪式裂变武器上。团队最初利用回旋加速器所制成的钚-239来研究钚的性质，这样的样本纯度极高，但产量极低。当实验室在1944年4月第一次获得来自X-10石墨反应堆的钚样本时，他们发现了一个问题：反应堆生成的钚含有更高比例的钚-240，不能用于枪式武器。[98]7月，奥本海默放弃了枪式设计，转而研究内爆式设计。亚临界的球形裂变物可以经化学爆炸透镜挤进更小、密度更高的结构。钚金属只须要走很短的距离，所以在很短的时间内就可以聚集到临界质量。[99]8月，奥本海默为洛斯阿拉莫斯实验室做了一次彻底重组，把精力集中在内爆式设计上。[100]他又分出一个小组来研究一种只需铀-235的更简单的枪式设计，最终在1945年2月研发出小男孩原子弹。[101]研究团队齐心协力，1945年2月28日在奥本海默的办公室中落实了更复杂的内爆式设计，[102]以奥本海默学生罗伯特·克里斯蒂的名字命名为“克里斯蒂装置”（Christy Gadget）。[103]
1945年5月，临时委员会成立，在有关战时和战后使用核能的政策上做顾问和报告的作用。该委员会又组成了一个科学顾问小组，成员包括阿瑟·康普顿、费米、劳伦斯和奥本海默。顾问小组在向委员会的报告当中不但阐释了原子弹的物理效应，而且还在它对军事和政治上的影响提出了他们的观点，[104]议题包括是否要在利用原子弹袭击日本之前事先通知苏联。[105]
洛斯阿拉莫斯的科学家万众一心，最终在1945年7月16日于新墨西哥州阿拉莫戈多附近引发世界上首个人工核爆炸。奥本海默在1944年中期给核试验场地取代名为“三位一体”（Trinity），后来他说这一名称出自约翰·多恩的《圣十四行诗》。历史学家格雷格·赫尔肯（Gregg Herken）认为如此命名是为了纪念几个月前自杀身亡的琼·塔特洛克，因为是塔特洛克在1930年代介绍了多恩的作品给奥本海默。[107]之后奥本海默忆想到，他在亲眼目睹核爆的时候想起了《薄伽梵歌》之中的一句（第十一章第十二节）：
दिवि सूर्यसहस्रस्य भवेद्युगपदुत्थिता
यदि भाः सदृशी सा स्याद्भासस्तस्य महात्मनः
divi sūryasahasrasya bhavedyugapadutthitā
yadi bhāḥ sadṛṥī sā syādbhāsastasya mahātmanaḥ
多年后，他又说在当时也想到了另一句（第十一章第三十二节）： “कालोऽस्मि लोकक्षयकृत्प्रवृद्धो लोकान्समाहर्तुमिह प्रवृत्तः”（转写：kālo'smi lokakṣayakṛtpravṛddho lokānsamāhartumiha pravṛttaḥ）。[110]奥本海默自己的英文翻译是：“I am become Death, the destroyer of worlds.”（“现在我成了死神，世界的毁灭者。”）[111][注 1]
1965年，他在一场电视广播时说：
我们知道世界自此就不再一样了。有的人笑，有的人哭，但大部分人沉默无言。我想起了印度教经典《薄伽梵歌》，当中毗湿奴在劝说阿周那王子要做自己的本分，为了打动他，毗湿奴变为千手化身，说道：‘我现已成死神，世界的毁灭者。’我想，我们大家都多多少少是这样想的。[112]
和奥本海默一起在控制掩体内的托马斯·法雷尔中将回忆道：
奥本海默博士背负着沉重的负担，在最后的几秒钟内愈来愈紧张。他屏息静气。他要扶著柱子稳住自己。他在最后几秒双眼注视着前方，当广播员喊“现在！”的时候，突发强光，紧接着的是爆炸的低吼声，这时他才露出如卸重任的表情。[114]
伊西多·拉比注意到奥本海默超乎寻常的胜利感：“我忘不了他那步伐。我忘不了他下车时的动作……他走路时一副志气高昂、高视阔步的样子。他干成了。”[115]在1945年8月6日的一场集会上（正是向广岛投原子弹那一晚），奥本海默站在台上，像个得奖的拳手一样紧握着双手，此时台下欢呼一片。他对没能赶上用原子弹对付德国感到遗憾。[116]不过，他和不少计划参与人都对轰炸长崎的决定感到不满，认为从军事角度来看并无必要落下第二颗原子弹。[117]8月17日，他到华盛顿向战争部部长亨利·刘易斯·史汀生亲手递信，对此决定表示反感，并希望能对核武器的使用作出禁止。[118]10月，奥本海默获批准与时任总统哈里·S·杜鲁门会面。然而，在奥本海默告诉杜鲁门他感到“我们科学家的双手沾了血”后，杜鲁门忿然作色，会议不欢而散。杜鲁门之后对常务副国务卿迪安·艾奇逊说：“我再也不想在这个办公室见到那个狗娘养的！”[119]
尽管如此，杜鲁门在1946年还是为奥本海默担任洛斯阿拉莫斯实验室主任时所作的贡献向他颁发了当时的最高平民荣誉功绩奖章。[120]
曼哈顿计划随着广岛和长崎被原子弹轰炸而公诸于世，奥本海默也在全国成为了科学的代言人，代表了一种全新的国家科技力量。[83]他出现在《生活》和《时代》杂志的封面上，成了家喻户晓的人物。[121][122]世界各国都意识到核武器在政治和战略上的重要地位，核物理学成为了一股强大的力量。奥本海默和那一代的许多科学家一样，相信只有通过像当时创立不久的联合国这样的国际组织，才能保证在原子弹存在下的世界安全，因为这样的组织可以执行阻止核军备竞赛的计划。[123]
奥本海默在1945年11月离开洛斯阿拉莫斯，重回加州理工学院，[124]但他很快便发现自己已无心教学。[125]1947年，他应刘易斯·斯特劳斯的邀请到新泽西州担任普林斯顿高等研究院院长。这意味着他在离开洛斯阿拉莫斯之后和朋友理查德·托勒曼的妻子露丝（Ruth）展开的婚外情要到此结束。[126]院长的职位年薪为20,000美元（即今相当于2023年的$272,906美元），并可入住建于17世纪、有265英亩（107公顷）林地环绕的院长大宅，还有一位厨师和一位庄园管家。[127]
奥本海默云集了当时众多学科中最顶尖的知识分子，包括弗里曼·戴森和日后因发现宇称不守恒而获得诺贝尔奖的杨振宁和李政道。他还设立了人文学科上的短期研究员职位，任职的有T·S·艾略特和乔治·凯南等，但一些数学教授对此感到不满，他们希望研究院是一个只做纯科学研究的场所。亚伯拉罕·派斯说，奥本海默觉得自己作为院长的一大失败，就是没能让来自自然科学和人文学科的学者们和睦相处。[128]
1947年至1949年间，美国物理学家在纽约举行的一系列会议上从战时工作转移到战后的理论工作。以奥本海默为首，物理学家解决了战前最大的理论难题：在描述基本粒子的量子电动力学里有似乎无法去除的无限大。朱利安·施温格、理查德·费曼和朝永振一郎发展出各自的重整化方法，解决了正规化的问题。戴森证明这些方法所得出的结果相近。另外解决的还有介子吸收问题和汤川秀树提出介子作为强相互作用传递粒子的理论。罗伯特·马沙克受奥本海默提问的启发，提出了双介子假说，也就是其实存在两种介子，π介子和μ子。在此基础上，塞西尔·鲍威尔最终发现π介子，为此获得了诺贝尔奖。[129][注 2]
奥本海默是杜鲁门所建立的原子能委员会顾问之一，对艾奇逊-利连索尔报告有很大影响。委员会通过这份报告提倡建立一个国际原子发展局，所有可裂变物质及其生产方式，还有所有和平生产能源的核电厂，都要归其所有。伯纳德·巴鲁克受委任根据此报告向联合国提交方案，是为1946年的巴鲁克计划。计划提出了许多执行上的规定，特别是要视察苏联的铀资源。苏联将计划视为美国企图维护自己的核垄断地位，因此驳回了此项提案。奥本海默意识到，由于美国和苏联双双猜忌，军备竞赛是一件必然之事。[131]
1947年，管理核研究和核武器的民间机构美国原子能委员会成立，奥本海默受任为其中的总顾问委员会主席。他在项目经费、实验室的兴建、国际政策等方面都提出过建议，但他的建议并未全被采纳。[132]他以总顾问委员会主席的身份大力游说国际社会对军备实施管制，拨款鼓励基础科学，还利用他的影响力试图避免军备竞赛。当政府在探讨是否要研发以核聚变为原理的核武器（即氢弹）时，奥本海默首先表示反对，尽管他在曼哈顿计划时是持支持态度的。反对原因之一是道德上的考量：这样的强力武器从战略上必定会用于攻击平民目标，殃及上百万人。另一原因，是当时还没有一个可行的氢弹设计。奥本海默觉得把资源投入到裂变武器的强化工作上，更加恰当。包括他在内的一些人特别担心核反应堆会从钚的生产转向氚的生产上。[133]然而这些建议都被杜鲁门一一否决。在1949年苏联引爆第一颗原子弹之后，杜鲁门宣布展开快速研发氢弹的计划。[134]奥本海默等反对此项目的顾问委员会成员，特别是詹姆斯·布莱恩特·科南特，都觉得当局是在刻意对自己的意见置若罔闻，所以考虑退出委员会。最终他们还是留了下来，他们对氢弹的观点也是众所周知的。[135]
不过，奥本海默对氢弹的看法辗转反复。1951年，爱德华·泰勒和斯塔尼斯拉夫·乌拉姆研发出可行的氢弹设计，今天称为泰勒-乌拉姆设计。[136]新设计的出现，让奥本海默的观点再次改变。他在回忆中说道：
我们1949年的项目是个歪歪扭扭的东西，可以说在技术上是说不通的。就算有可能造出来，也不该把它造出来。1951年的项目在技术上非常漂亮，无可辩驳。问题纯粹在于军事上、政治上和人道上，一旦有了这个东西，你该怎么做。[137]
奥本海默在伯克利任教时，表露出共产主义倾向，又和不少共产党员甚是亲密，包括其弟弟和妻子，所以在约翰·埃德加·胡佛领导下的联邦调查局自1940年代初便已开始对奥本海默进行密切监视。他的家里和办公室都被装上了窃听器，电话被窃听，信件也被中途查看。[138]联邦调查局还向奥本海默的政治对手提供有关他与共产党的关系的资料。对手之一是同为原子能委员会成员的斯特劳斯，他除了不满奥本海默在氢弹上的看法以外，还对奥本海默此前在国会面前对他的羞辱耿耿于怀。斯特劳斯反对美国向其他国家输出放射性同位素，奥本海默在回应时对国会说：“这没有电子设备那么重要，但至少比维他命要重要。”[139]
1949年6月7日，奥本海默到众议院非美活动调查委员会前作证。他承认在1930年代和共产党有关系，[140]并指证戴维·玻姆、乔瓦尼·罗西·洛马尼茨、菲利普·莫里森、伯纳德·彼得斯（Bernard Peters）和约瑟夫·温伯格（Joseph Weinberg）等学生在伯克利和他一起工作时是共产党员。他的弟弟和弟嫂也在众议院非美活动调查委员会前作证，承认自己是共产党员。明尼苏达大学因而解除了弟弟弗兰克的物理教授职位。他许多年都找不到物理方面的工作，最终到了科罗拉多州做了一位牛牧场主。后来，他在一所高中做物理老师，又创立了位于旧金山的Exploratorium科学博物馆。[72][141]
在1949至1953年间，奥本海默卷入了一宗又一宗的争议和权力博弈之中。爱德华·泰勒在洛斯阿拉莫斯时对奥本海默分配给他的原子弹研发工作并不感兴趣。为了不受阻挠地研发氢弹，他另起炉灶，在1951年离开了洛斯阿拉莫斯，建立了另一所实验室，也就是今天的劳伦斯利佛摩国家实验室。另外，由喷气轰炸机投递的远距离“策略性”热核武器属于新组建的美国空军的管理范围，但奥本海默则主张适用于小范围战场的小型“战术性”核武器，而后者更适合由陆军管理。空军和陆军互相争夺核武器的控制权，双方又往往和政党相关联。由泰勒推进的空军核武器项目随着1952年共和党总统德怀特·艾森豪威尔的上任而最终得势。[142]
斯特劳斯和撰写《1946年原子能法案》的参议员布赖恩·麦克马洪极力劝说艾森豪威尔撤销奥本海默的安全许可——Q许可证。1953年12月21日，斯特劳斯告诉奥本海默他的安全许可已被暂时取消，有待处理一系列针对他的指控，并与他讨论辞职的问题。奥本海默选择不辞职，而是接受听证会。指控列于原子能委员会总管肯尼斯·尼科尔斯所写的一封信里。[143][144]1954年4月至5月进行的听证会最先没有公开，其焦点在于奥本海默过去和共产党的关系，以及他在曼哈顿计划期间和对美国不忠的科学家或共产党科学家的联系。美国能源部于2014年10月公布听证会的整篇文字记录。[145][146]
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听证会焦点之一，是奥本海默最早有关乔治·埃尔滕顿（George Eltenton）的证词。他承认证词中的故事是他为了保护他的朋友哈康·舍瓦利耶而编造出来的。但证词的两个版本在他十年前接受审讯的时候都录下来了，而且并未给奥本海默复阅的机会，这让证人席上的奥本海默措手不及。其实奥本海默从来也没有告诉过舍瓦利耶他被供了出来，舍瓦利耶也最终因为这些供词而失去了工作。舍瓦利耶和埃尔滕顿都确认提到过自己有向苏联传达情报的管道，埃尔滕顿告诉舍瓦利耶，舍瓦利耶再告诉奥本海默，但两人只是闲聊而已，都否认自己有过任何叛国、做间谍的想法，无论是计划中的还是进行中的。他们均未被定罪。[148]
泰勒在听证会上表示他认为奥本海默不是叛徒，但他说道：
在很多情况下，我所看到——我所了解到——奥本海默博士做事的方法，都让我匪夷所思。我在许多议题上都和他有彻底的分歧，老实说，他的行为在我看来既迷茫又复杂。在这个程度上，我感觉我希望这个国家的切身利益交到我更加理解，因此更加信任的人的手上。仅仅在这个意义上，我想表达，如果公共事务由别人来管，我个人会觉得更安全。[149]
这件事大大激怒了科学界，泰勒也基本上在科学学术上被排挤出去了。[150]欧内斯特·劳伦斯以溃疡性结肠炎发作为由拒绝作证，但他先前在一场访问中谴责奥本海默的一番话的记录仍然被用作证供。[151]联邦调查局以怀疑格罗夫斯在1943年参与包庇舍瓦利耶来威胁格罗夫斯，最后迫使他作出对奥本海默不利的证词。[152]许多顶尖科学家、政府人员和军方人员，都站在了奥本海默的一方作证。奥本海默的证词前后不一，在证人席上行为古怪，一时说自己是在胡说八道，又说这都是因为自己是个笨蛋，这让不少人都相信他是个反复无常的不可靠之人，可能有安全风险。奥本海默的安全许可在自然过期前的一天被撤销。[153]伊西多·拉比提出的意见是，奥本海默当时只是个政府顾问，如果政府“不想听他的意见，大可以不征询他。”[154]
听证期间，他在有关许多科研同事的左翼活动问题上自愿作证。假如他的安全许可没有被摘除，那么人们可能会把他看成一个为了保全声誉而告密的人。[155]大部分科学界人士都把奥本海默视为麦卡锡主义下的牺牲者，认为他是一位因不拘一格而被好战的政治对手冤枉的自由派，是科学创造力从学术转移至军方的象征。[156]华纳·冯·布朗向国会的调查委员会讽刺道：“要是在英国，他就会被封爵。”[157]
2009年，在伍德罗·威尔逊学会的一场研讨会上，几位历史学家在详细分析过亚历山大·瓦西里耶夫从苏联国家安全委员会取得的档案之后，确定奥本海默从未替苏联做过间谍工作。国家安全委员会实际上曾经多次试图招拢他，但都未成功。他不但自己没有叛国，还亲自把几个支持苏联的人踢出曼哈顿计划。[158]不过，研讨会也提到奥本海默“其实在1930年代末是美国共产党的一名秘密成员”。[159]奥本海默的传记作者雷·蒙克认为：“他从实际意义上就是一名共产党的支持者。而且，从他在党的活动上所花的时间、精力和金钱来看，他是个十分坚定的支持者。”[160]
2022年，时任美国能源部长珍妮弗·格兰霍姆宣布撤销当年取缔奥本海默安全许可的决定。她在声明中表示：“1954年，原子能委员会未经完备程序即取缔了奥本海默的安全许可，有违委员会自身规范。时过境迁，诸多证据在在显示奥本海默博士遭到充满偏见而不公平的对待，这更加彰显了他对国家的忠诚及热爱。”[161][162][163]
自从1954年起，奥本海默每年都在属于美属维尔京群岛的圣约翰岛上居住数月。1957年，他买下了吉布尼海滩上面积为2英亩（0.81公顷）的一长条土地，在海滩上建了一座简朴的小屋。[164]他时常都和妻子凯瑟琳和女儿托妮驾帆船。[165]
奥本海默对科学发明对人类的潜在威胁感到忐忑不安。他和阿尔伯特·爱因斯坦、伯特兰·罗素、约瑟夫·罗特布拉特等著名学者联手建立了一所学院，于1960年成为世界艺术与科学学院。值得一提的是，他在名誉受到打击之后，没有签署任何在1950年代反对核武器的重要公开信，如1955年的罗素-爱因斯坦宣言，也没有参加1957年的第一届帕格沃什科学和世界事务会议。[166]
奥本海默在公开场合下一直强调，在科学里交换思想的自由因政治考量而被束缚，要在这样的世界里管理知识所带来的力量是很困难的。1953年，他在英国广播公司的里斯讲堂上发表演讲，之后出版为《科学与共识》（Science and the Common Understanding）。[167]他又在1955年出版了《开放心态》（The Open Mind），记录他自1946年起八次有关核武器和流行文化的演讲。他反对核炮舰外交，写道：“这个国家不可能通过胁迫的手段来真实、长久地达到对外政策上的目的。”1957年，哈佛大学的哲学系和心理系邀请奥本海默在威廉·詹姆斯讲堂上演讲。一组具影响力的哈佛校友对此决定表示抗议。[168]奥本海默共做了六场演讲，标题为《对秩序的期盼》（The Hope of Order），约有1200人参加。[166]他又在1962年在麦玛斯达大学的惠登讲堂上演讲，讲义于1964年出版为《空中飞人：物理学家的三场危机》（The Flying Trapeze: Three Crises for Physicists）。[169]
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在被剥夺政治权力后，奥本海默回到物理学的教学、写作等工作上。他游历欧洲和日本，在科学历史、科学的社会角色及宇宙的本质等课题上演讲。[170]他在1957年9月获颁法国荣誉集团军勋章，[171]又在1962年5月3日获选为英国皇家学会外籍院士。[172][173]随着奥本海默政治盟友的得势，时任总统约翰·肯尼迪于1963年决定向奥本海默颁发恩里科·费米奖，形同平反。前一年获奖，曾与他针锋相对的爱德华·泰勒也建议奥本海默获奖，希望这样能愈合两人关系上的裂痕。[174]在肯尼迪遇刺后一个星期左右，继任总统林登·约翰逊向他颁奖，肯定他“作为一位老师，通过创造新的思想，对理论物理学所作出的贡献，以及在关键的时代领导洛斯阿拉莫斯实验室和原子能计划所做出的努力”。[175]奥本海默对约翰逊说：“总统先生，你今天给我颁奖，肯定需要不少的宽容和勇气吧。”[176]
这次对奥本海默的平反某程度上只是象征性的，因为他的安全许可仍然没有被恢复，他也无法对官方政策做任何的影响。不过，他拿到了50,000美元（相当于2023年的$497,609美元）的免税奖金。对他颁奖的决定激怒了国会中众多共和党议员。肯尼迪的遗孀杰奎琳·肯尼迪特意在白宫接见奥本海默，告诉他她的丈夫是多么希望他拿到这块奖牌的。[177]还在当参议员的时候，肯尼迪就投下了重要的一票，使奥本海默的对手斯特劳斯无法得到美国商务部部长这一重要职位，并结束了斯特劳斯的政治生涯。他的决定，某程度上是科学界里奥本海默支持者游说的结果。[178]
奥本海默一生吸烟成瘾，在1965年底确诊罹患喉癌。手术后，他又在1966年接受放射治疗和化疗。[179]他在1967年2月15日陷入昏迷，18日在新泽西州普林斯顿去世，终年62岁。悼念仪式在一个星期后于普林斯顿大学校舍举办。在场的六百人中，有科学、政治和军队里曾与他共事的人士，包括贝特、格罗夫斯、凯南、利连索尔、拉比、史迈斯和维格纳，另外还有弟弟弗兰克等家人，以及历史学家小亚瑟·史列辛格、小说家约翰·奥哈拉和纽约市芭蕾舞团总监乔治·巴兰奇。贝特、凯南和史迈斯发表悼词。[180]遗体火化后，骨灰装入瓮中，由遗孀凯瑟琳带到圣约翰岛，在海滩小屋前扔进海中。[181]
凯瑟琳在1972年10月因肺栓塞所引起的肠道感染去世，终年62岁。新墨西哥州的农场由儿子彼得继承，圣约翰岛上的海滩则由女儿托妮继承。1977年，托妮在海滩上的小屋内上梁自尽，年仅32岁。[182]她把私人海滩捐献给“圣约翰的市民，作公园和休闲空间之用”。[183]原来的小屋靠近海边，已被飓风摧毁。维尔京群岛政府在此地建立了一座社区中心。[184]
对很多人来说，奥本海默在1954年被剥夺政治影响力，代表了科学家们终究无法控制别人如何利用他们的研究成果这一事实，也象征着在核能存在的新时代中每一位科学家的道德义务。[185]举行针对奥本海默的听证会不但有政治考量——人们认为他代表了前一届政府——而且还出自他与刘易斯·斯特劳斯之间的个人恩怨。[186]举行听证会表面上的原因包括，他和左翼知识分子过于亲近以及他反对研发氢弹，这不但出于技术上的考虑，还出于道德上的考虑。当氢弹的技术难题解决后，他马上转向支持的态度，因为他相信苏联最终也不可避免地会研发出氢弹。[187]他在1940年代末至50年代初反对麦卡锡主义，与此同时，他也在听证期间和听证之前供出了一些曾经的同事和学生。有一次，媒体选择性地公开了他对他学生伯纳德·彼得斯极其不利的供词。有历史学家认为，这是奥本海默在平息政府中同事的疑虑，也有可能是在转移视线，让人不再关注他和他弟弟与共产党的关系。这件事最后反而拖累了奥本海默，因为如果他真的怀疑彼得斯对国家不忠，那么当年推荐他加入曼哈顿计划就成了一个鲁莽、自相矛盾的决定。[188]
在流行文化中，针对奥本海默的听证会被看作是以泰勒为代表的右翼军事主义者与以奥本海默为代表的左翼知识分子，在大杀伤力武器的道德问题上的争斗。[190]以科学家对人类的道德义务为题材的作品包括：贝托尔特·布莱希特1955年话剧《伽利略的一生》（Leben des Galilei）、弗里德里希·迪伦马特的话剧《物理学家们》（Die Physiker）及把奥本海默描绘成一个现代浮士德，约翰·库利奇·亚当斯于2005年所写的歌剧《原子博士》（Doctor Atomic）等等。 海纳·基普哈特的话剧《就J·罗伯特·奥本海默一案》（In der Sache J. Robert Oppenheimer）最先在西德电视上映，后于1964年10月在柏林和慕尼黑上演。话剧受到了奥本海默本人的批评，在互相通信之后，编剧基普哈特做了几处修订，但对话剧的整体辩护。[191]话剧1968年6月在纽约首演。《纽约时报》给出的评价是，话剧满怀怒气，偏袒奥本海默的一方，但把奥本海默描绘成一个“可悲的傻天才”。[192]奥本海默在读过剧本之后，威胁要起诉基普哈特，抨击话剧“随性发挥，既不符合史实，又不符合相关人物的真实性格”。[193]奥本海默在访问中说：
这整个鬼东西（指的是安全听证会）就是个闹剧，但这些人硬要把它写成一场悲剧。……我从来没有说过我后悔曾经负责参与制造原子弹。我说，他（基普哈特）是不是把格尔尼卡、考文垂、汉堡、德累斯顿、达豪、华沙和东京全都忘记了；我没有忘记。我也说，假如他真的听不懂，那他就应该写篇别的题材的话剧。[194]
奥本海默身后成为了许多传记和文艺创作的主题。1980年英国广播公司由森·禾达史东主演的电视连续剧《奥本海默》（Oppenheimer）获得三项英国学术电视奖。[195][196]1980年以奥本海默和研发原子弹为主题的纪录片《三位一体核试验翌日》（The Day After Trinity）获提名一项奥斯卡金像奖，并获得一项皮博迪奖。[197][198]汤姆·莫顿-史密斯的话剧《奥本海默》（Oppenheimer）以奥本海默的生平为主题。[199]除此之外，还有多本传记，其中卡伊·伯德和马丁·J·舍温合著，2005年出版的《奥本海默传》（American Prometheus: The Triumph and Tragedy of J. Robert Oppenheimer）获得2006年的普利策传记文学奖。[200]而根据该传记改编，由克里斯托弗·诺兰执导的电影《奥本海默》于2023年7月上映，片中奥本海默由基利安·墨菲饰演。[201]加州大学伯克利分校于2004年举办了一场百年诞辰纪念会议暨展览会，[202]会刊《再评奥本海默：百年研究与回忆》（Reappraising Oppenheimer: Centennial Studies and Reflections）于2005年出版。[203]摇滚乐队林肯公园在2010年发布的专辑《烈日千阳》的专辑名称及其主题正是参考了奥本海默引用《薄伽梵歌》中“千日同生”的比喻[204]。奥本海默发表的论文现存于美国国会图书馆。[205]
在学生和科学同行的印象中，奥本海默是一位卓越的研究员、一位引人入胜的老师，同时也是美国现代理论物理学的先驱。他常常见异思迁，所以从来没有完成过一个能够获得诺贝尔奖的研究项目。[206]不过，假如他再多活几年，他很可能会因为在黑洞理论上的贡献而获得诺贝尔奖。[53]小行星67085（奥本海默星）[207]以及月球背面的奥本海默环形山均以他命名。[208]
在奥本海默对军方和政府做政策顾问时，正值科学与军队之间关系转变以及所谓“大科学”兴起的时期，奥本海默成为了当时的一名专家领袖。科学家在二战期间对军事研究的参与度是前所未有的，在法西斯主义的威胁下，一众西方科学家纷纷为同盟国提供技术上和组织上的援助，成果有雷达、近炸引信、运筹学等等。奥本海默既是一名有文化修养的知识分子，又是一名理论物理学家，还做过有纪律的军事组织工作，打破了人们原来认为科学家都是不切实际的看法，也让人看到原子核成分这样高深的课题在现实中也是有用武之处的。[185]
在三位一体核试验前的两天，奥本海默引用伐致呵利《三百咏》中的诗词，表达出自己喜忧参半的矛盾情感：
- Oppenheimer, J. Robert. Science and the Common Understanding. New York: Simon and Schuster. 1954. OCLC 34304713.
- Oppenheimer, J. Robert. The Open Mind. New York: Simon and Schuster. 1955. OCLC 297109.
- Oppenheimer, J. Robert. The Flying Trapeze: Three Crises for Physicists. London: Oxford University Press. 1964. OCLC 592102.
- Oppenheimer, J. Robert; Rabi, I.I. Oppenheimer. New York: Scribner. 1969. OCLC 2729.（遗作）
- Oppenheimer, J. Robert; Smith, Alice Kimball; Weiner, Charles. Robert Oppenheimer, Letters and Recollections. Cambridge, Massachusetts: Harvard University Press. 1980. ISBN 978-0-674-77605-0. OCLC 5946652.（遗作）
- Oppenheimer, J. Robert; Metropolis, N.; Rota, Gian-Carlo; Sharp, D. H. Uncommon Sense. Cambridge, Massachusetts: Birkhäuser Boston. 1984. ISBN 978-0-8176-3165-9. OCLC 10458715.（遗作）
- Oppenheimer, J. Robert. Atom and Void: Essays on Science and Community. Princeton, New Jersey: Princeton University Press. 1989. ISBN 978-0-691-08547-0. OCLC 19981106.（遗作）
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