[Leandro Sequeiros] El reciente anuncio de Oppenheimer, la última película de Christopher Nolan (2023), centrada en el drama personal del físico J. Robert Oppenheimer y su papel como desarrollador de la bomba atómica, es un motivo para comentar su vida en FronterasCTR. La película, que llegará a los cines el 21 de julio de 2023, está basada en el libro American Prometheus: The Triumph and Tragedy of J. Robert Oppenheimer, de Kai Bird y Martin J. Sherwin. Pero la vida de Oppenheimer va más allá de la bomba atómica. Filósofo interdisciplinar, de izquierdas, depresivo y excéntrico, Oppenheimer muestra facetas personales que pueden ser de interés para todos los seguidores de la Cátedra CTR.
El físico y filósofo J. Robert Oppenheimer
¿Quién fue Oppenheimer? Ofrecemos una primera aproximación. (Julius) Robert Oppenheimer nació en Nueva York el 22 de abril de 1904. Su padre era un judío alemán que se había instalado con su familia en EEUU a finales del siglo XIX. Robert (que añadía la “J” de Julius a su nombre), fue un físico teórico, filósofo y profesor de física en la Universidad de California en Berkeley que falleció el 18 de febrero de 1967.
Es una de las personas a menudo nombradas como “padre de la bomba atómica” debido a su destacada participación en el Proyecto Manhattan, el proyecto que consiguió desarrollar las primeras armas nucleares de la historia, durante la Segunda Guerra Mundial.
La primera bomba nuclear fue detonada el 16 de julio de 1945 en la Prueba Trinity, en Nuevo México. Oppenheimer declararía más tarde que le vinieron a la mente las palabras de Bhagavad Gita: “Ahora me he convertido en la muerte, el destructor de mundos”.
Oppenheimer siempre expresó su pesar por el fallecimiento de víctimas inocentes cuando las bombas nucleares fueron lanzadas contra los japoneses en Hiroshima y Nagasaki en agosto de 1945.
Después de la Segunda Guerra Mundial, ocupó el cargo de asesor jefe en la recién creada Comisión de Energía Atómica de Estados Unidos y utilizó su posición para abogar por el control internacional del poder nuclear, evitar la proliferación de armamento nuclear y frenar la carrera armamentística entre Estados Unidos y la antigua Unión Soviética.
Después de provocar la ira de numerosos políticos por sus opiniones públicas —se le acusó falsamente de “comunista”— se le retiraron sus pases de seguridad, perdiendo el acceso a los documentos militares secretos de su país, y se le acabó despojando de su influencia política directa durante una muy publicitada audiencia en 1954.
Para entender esta persecución política recordemos que en esa década de los años 50, los Estados Unidos vivía en el macarthismo y todas aquellas personas sospechosas de simpatizar con el comunismo o simplemente de ser disidentes fueron perseguidas por el gobierno; Oppenheimer pudo continuar escribiendo, trabajando en física y dando conferencias. Nueve años después de la audiencia, los presidentes John F. Kennedy y Lyndon B. Johnson le concedieron y otorgaron respectivamente el Premio Enrico Fermi como un gesto de rehabilitación de su figura.
Además de estos avatares, Oppenheimer consiguió logros notables en el campo de la física, como la aproximación de Born-Oppenheimer. También trabajó en la teoría de electrones y positrones, el proceso de Oppenheimer-Phillips de la fusión nuclear y en la primera predicción sobre el efecto túnel.
Junto a sus alumnos hizo importantes contribuciones a la teoría moderna sobre las estrellas de neutrones y predijo la existencia de los agujeros negros, así como aportó datos al desarrollo de la mecánica cuántica, la teoría cuántica de campos y las interacciones de los rayos cósmicos.
Como profesor y promotor de la ciencia, se le recuerda como uno de los fundadores de la escuela estadounidense de física teórica que ganó prominencia mundial en la década de 1930. Después de la Segunda Guerra Mundial, también ocupó el puesto de director del Institute for Advanced Study de Princeton.
Oppenheimer: ciencia, ética y tecnología política. El proyecto Manhattan
Pero volvamos a la figura de Robert Oppenheimer. La película (así como la realidad de su vida) muestran la lucha interior de un gran científico (un tanto peculiar, es verdad) que desea mantener unos principios éticos y unas convicciones políticas en una sociedad tan compleja como la norteamericana de la época del macartismo.
Tal vez sea mejor para los lectores de FronterasCTR empezar por el momento estelar: El proyecto Manhattan
Concepción del Proyecto
Los científicos nucleares Leó Szilárd, Edward Teller y Eugene Wigner, refugiados judíos provenientes de Hungría, creían que la energía liberada por la fisión nuclear podía ser utilizada para la producción de bombas por los alemanes, por lo que persuadieron a Albert Einstein, el físico más famoso en Estados Unidos, para que advirtiera al presidente Franklin D. Roosevelt de este peligro por medio de una carta que Szilárd bosquejó y fue enviada el 2 de agosto de 1939. En respuesta a la advertencia, Roosevelt incrementó las investigaciones acerca de las implicaciones en la seguridad nacional de la fisión nuclear. Luego de la detonación sobre Hiroshima, Einstein comentaría: “debería quemarme los dedos con los que escribí aquella primera carta a Roosevelt”.
Inicio del Proyecto
Roosevelt creó un Comité del Uranio a cargo de Lyman Briggs, entonces jefe del National Boureau of Standards, el cual inició sus investigaciones en 1939 en el Naval Research Laboratory en Washington, en donde el físico Philip Abelson investigó la separación de los isótopos de uranio. En la Universidad de Columbia, el físico Enrico Fermi construyó prototipos de reactores nucleares utilizando diferentes configuraciones de grafito y uranio.
En 1940 Vannevar Bush, director del Instituto Carnegie de Washington, organizó el Comité de Investigación de la Defensa Nacional para movilizar los recursos científicos de los Estados Unidos hacia el apoyo de las investigaciones orientadas a la guerra.
El Consejo de Investigación de la Defensa Nacional se hizo luego cargo del «Proyecto Uranio», como se conocía el programa de física nuclear, y en 1940 V. Bush y Roosevelt crearon la Oficina de Desarrollo en Investigación Científica con el fin de ampliar estos esfuerzos. El 9 de octubre de 1941, Roosevelt autorizó finalmente el desarrollo del arma atómica.
Desarrollo del Proyecto
Durante el proyecto Manhattan los operadores eran mujeres que trabajaban en turnos de 24 horas sin conocer el propósito o consecuencias de su trabajo. El 7 de diciembre de 1941, con el ataque japonés a Pearl Harbor, Estados Unidos entró en la Segunda Guerra Mundial. Un día antes, V. Bush creó el Comité S-1 con el objetivo de guiar las investigaciones.
Los esfuerzos para obtener material para la bomba se incrementaron en el Laboratorio de Metalurgia de la Universidad de Chicago, el Laboratorio de Radiación de la Universidad de California y el Departamento de Física de la Universidad de Columbia. El uranio-235 debía ser separado del mineral de uranio y plutonio por medio del bombardeo de neutrones, y en 1942 se construyeron enormes plantas en Oak Ridge (Sitio X) en Tennessee y Hanford (Sitio W) en Washington para realizar esta separación.
Oppenheimer entra en el proyecto (1942)
A principios de 1942, el físico y Premio Nobel Arthur Holly Compton organizó el Laboratorio de Metalurgia de la Universidad de Chicago para estudiar el plutonio y las pilas de fisión. Compton solicitó al físico teórico J. Robert Oppenheimer de la Universidad de California que se encargara de realizar los cálculos sobre neutrones de alta velocidad, esenciales para la viabilidad del arma nuclear. John Manley, un físico del Laboratorio de Metalurgia de la Universidad de Chicago, fue designado para ayudar a Oppenheimer a hallar respuestas contactando y coordinando varios grupos de físicos experimentales dispersos en todo el país
En la primavera de 1942, Oppenheimer y Robert Serber de la Universidad de Illinois trabajaron en los problemas de la difusión de neutrones (movimiento de neutrones en la reacción en cadena) e hidrodinámica (comportamiento de la explosión producida por la reacción en cadena).
Este estudio preliminar fue revisado el mismo verano por un grupo de físicos teóricos integrado por Hans Bethe, John Van Vleck, Edward Teller, Felix Bloch, Emil Konopinski, Robert Serber, Stanley S. Frankel y Eldred C. Nelson, quienes concluyeron que la bomba de fisión era viable. Los científicos sugirieron que la reacción podía iniciarse acoplando una masa crítica, ya sea disparando dos masas subcríticas de plutonio o uranio o por medio de implosionar o comprimir una esfera hueca de los mismos materiales.
Al mismo tiempo, Edward Teller contempló la posibilidad de fabricar un dispositivo mucho más poderoso o Superbomba al rodear la bomba de fisión con deuterio y tritio; sin embargo, el dispositivo no sería probado hasta en 1952, ya finalizada la guerra.
En septiembre de 1942 las dificultades encontradas al desarrollar investigaciones en universidades dispersas por todo el país hicieron evidente la necesidad de crear un nuevo laboratorio dedicado exclusivamente a esta tarea. Sin embargo, esta necesidad fue puesta en segundo plano dada la demanda de plantas que pudieran producir suficiente uranio y plutonio para crear las bombas atómicas.
Las operaciones a gran escala relacionadas con el proyecto fueron asignadas al ejército por el presidente Roosevelt, y el Cuerpo de Ingenieros del Ejército asignó al coronel James Marshall para supervisar la construcción de fábricas para la separación de isótopos de uranio y producción de plutonio.
El ejército determinó que una ubicación cerca de Knoxville, Tennessee, sería el lugar más apropiado para construir la planta de separación, pero debido a que los oficiales encargados desconocían qué extensión sería necesaria, se retrasó su adquisición.
De igual forma, debido a su naturaleza de proyecto experimental, el proyecto no pudo competir con las demás prioridades del ejército en tiempo de guerra, como la demanda de acero para la construcción de fábricas, lo cual le causó retrasos.
Culminación del Proyecto Manhattan
El proyecto Manhattan consiguió su objetivo de producir la primera bomba atómica en un tiempo de 2 años 3 meses y 16 días, detonando la primera prueba nuclear del mundo (Prueba Trinity) el 16 de julio de 1945 cerca de Alamogordo, Nuevo México.
La continuación del proyecto condujo a la producción de dos bombas A conocidas como Little Boy y Fat Man con pocos días de intervalo, las cuales detonaron en Hiroshima el 6 de agosto de 1945 y en Nagasaki el 9 de agosto respectivamente.
Escoltado por otros dos “Súper fortalezas” encargados de analizar y fotografiar la explosión, el Enola Gay puso rumbo hacia su objetivo primario, transportando en su interior la bomba Little Boy. Esta bomba lograba la detonación nuclear uniendo violentamente dos masas subcríticas de uranio mediante explosivos convencionales, tras lo cual se formaba una sola masa supercrítica en la que se iniciaba la reacción. A las 8:15 de ese mismo día, la bomba detonó a 600 metros sobre la ciudad de Hiroshima. Little Boy desarrolló unos 15 kilotones, el doble de los esperados y sesgó en el acto 78.000 vidas.
De nuevo, 2 días después de la explosión de Hiroshima, otro B-29 despegó de la misma isla con su letal carga, y de nuevo escoltados por dos de sus hermanos. Tras unos momentos de incertidumbre por problemas de visibilidad, se intentó con un bombardeo por radar, pero finalmente se reestableció el contacto visual. Fat Man fue soltada sobre Nagasaki y detonó a las 11:02 del 9 de agosto de 1945 a unos 3 kilómetros del objetivo, desarrollando 20 kilotones. En el acto murieron 40.000 japoneses.
Leandro Sequeiros. Presidente de ASINJA (Asociación Interdisciplinar José de Acosta) y Colaborador de la Cátedra Hana y Francisco J. Ayala de Ciencia, Tecnología y Religión