奧本海默是否已墜入黑洞?從目前許多關於宇宙學的書籍來看,可能是這樣。這些書的索引中都沒有出現奧本海默的名字,而且書裏圍繞黑洞所進行的冗長而複雜的理論討論中也沒提到他。然而,正是這位偉大的美國物理學家,首先想象著這些非常奇怪的宇宙實體,把它們看成愛因斯坦相對論不可避免的產物。如今的人們更多地知道的是,奧本海默是洛斯·阿拉莫斯研究組的頭,投到廣島和長崎的原子彈就是他們造出的。1938年末,奧本海默和沃爾科夫已完成了關於中子星質量和周長的計算。這項工作使奧本海默確信,質量大的中子星在死亡時會發生向心爆炸。這種向心爆炸的結果是什麼呢?
奧本海默獲得了他在加州技術學院的研究生斯奈德的幫助,以解決其中出現的數學方程。斯奈德是一名優秀的學生,具有獨立思考的精神。作為當今黑洞領域最重要的專家之一,索恩在他1994年的《黑洞和時間扭曲》一書中就詳細地討論了奧本海默的工作。具有諷刺意味的是,索恩是奧本海默的主要對手之一惠勒的學生。索恩注意到,斯奈德在奧本海默和托爾曼指導下所做的計算難得可怕。問題中的有些方麵直到20世紀80年代出現超級計算機之後才可能獲得解決。“為取得一絲一毫的進展”,索恩寫道,“給向心爆炸的恒星建立一個理想模型非常必要,然後對由模型的物理規律所做出的預測進行計算”。在索恩看來,斯奈德施展著絕技,建立了適用的方程,然後解決了它們。仔細研究這些公式,物理學家能得到他們所希望看到的向心爆炸的各方麵性質,從恒星外看情況如何,從恒星內看如何,從恒星表麵看如何,等等。
許多物理學家發現,這些方程讓人難以理解。問題在於,從外部參考係來看,向心爆炸在到達某一點時會永遠凍結住;而一個在向心爆炸時被向內帶的恒星表麵上的觀察者看來,則似乎根本不會出現凍結。由於觀察點不同,人們發現,一個恒星能同時做兩件完全不同的事。這需用以前從未考慮過的時間扭曲來加以解釋。是的,愛因斯坦曾提出過時間扭曲。是的,量子理論和海森伯不確定原理指出觀測行為會對被觀測的東西產生影響,但那是在亞原子尺度上。這些在大多數美國物理學家看來有點離題太遠。
事實上,在奧本海默、斯奈德1939年的文章之前就有人做了這方麵的研究。在那11年前,年輕的物理學家錢德拉塞卡就已經從理論上得出,恒星的核如果大於太陽尺寸的1.4倍,它將不會變成我們通常觀察到的白矮星;相反,它們會因自身引力而繼續坍縮。朗道,一個具有傳奇色彩的蘇聯物理學家,幾乎同時得到這一結論。他與錢德拉塞卡因在這一領域的開創工作而共享1983年諾貝爾物理學獎。注意,這之間存在一個時間差。如果一位科學家要等上55年才獲得一個諾貝爾獎,那麼這就表明他的工作超前於他所處的時代。1928年,物理學界的一位巨頭,曾在1919年觀測日食而確證愛因斯坦相對論所預言的空間扭曲的愛丁頓爵士,就對錢德拉塞卡的理論大為惱火。“應該存在一條自然規律以製止恒星以如此荒唐的方式演變”,他喊道。
奧本海默和斯奈德的文章從惠勒和其他美國物理學家那裏得到了幾乎相同的對待。事情因第二次世界大戰的開始而暫時停了下來。美國物理學家開始加入到原子彈的製造之中。戰後,雖然奧本海默和惠勒有段時間都在普林斯頓高等研究院工作,但他們之間的矛盾已影響到了他們的私人關係。當奧本海默首先從實用和倫理角度反對發展氫彈時,惠勒又成為對立陣營的主角。惠勒成為氫彈的主要設計者之一。奧本海默對氫彈的反對使他在麥卡錫主義流行的20世紀50年代深受影響,甚至人身安全都存在問題。盡管不忠於國家的指控從未得到證實,但這些浪費了他大量的精力,使他遠離了關於黑洞的討論。另一個原因是,惠勒在黑洞這個問題上完全轉變了觀點。
惠勒的轉變是如此徹底,以致他於1969年給出了黑洞這個名詞,並成為這一領域最重要的理論學家之一,完全超過了他的老對手奧本海默的貢獻。電視係列片《星際旅行》中的一段情節就是根據這一現象而寫的。
《星際旅行的物理學》一書的作者克勞斯寫道:“當我為準備寫這本書而看到這一情節時,我發現非常有趣的是《星際旅行》的劇作者寫錯了。現在我意識到他們幾乎發明了這個名詞。”係列片的劇作者用的詞是“黑星”。