Oppenheimer’ın önemli katkılarda bulunduğu alanlar arasında nükleer fizik, spektroskopi, kuantum elektrodinamiği, teorik astronomi (özellikle genel görelilik ve nükleer teori ile bağlantılı olarak) ve kuantum alan teorisi yer almaktadır. Doğruluğu konusunda şüpheleri olsa da, göreli kuantum mekaniğinin biçimsel matematiğiyle de ilgilenmiştir. Araştırmaları, nötron, mezon ve nötron yıldızı da dahil olmak üzere daha sonra yapılan diğer keşifleri öngörüyordu.
İlk çalışması 1926’da yayımlandı ve moleküler bant spektrumlarının kuantum teorisini ele aldı. Başlangıçta, sürekli spektrum teorisi onun en çok merakını uyandırdı. Geçişlerin olasılıklarını hesaplamak için bir teknik yarattı. Hidrojen ve X-ışınları için fotoelektrik etkiyi hesaplayarak K-kenarı yakınındaki soğurma katsayısını belirledi.
Hesaplamaları Güneş’in X-ışını soğurma bulgularıyla uyuşuyor, ancak helyumunkilerle uyuşmuyordu. Yıllar sonra, güneşin çoğunluğunu hidrojenin oluşturduğu keşfedildi ve bu da onun tahminlerinin doğru olduğunu kanıtladı.
Oppenheimer, sonunda kuantum tünelleme tanımlarıyla sonuçlanan araştırmaları başlattı ve kozmik ışın yağmurları teorisine önemli katkılarda bulundu. Öğrencisi Harvey Hall ile birlikte 1931 yılında “Fotoelektrik Etkinin Rölativistik Teorisi” üzerine bir makale yazdı ve bu makalede Dirac’ın hidrojen atomunun enerjisinin iki farklı seviyede bulunduğu iddiasını gerçek verilere dayanarak çürüttü.
Doktora öğrencilerinden Willis Lamb’in daha sonra bunun bir sonuç olduğunu keşfettiği Lamb kayması, Lamb’e 1955 Nobel Fizik Ödülü’nü kazandırdı.
Oppenheimer, ilk doktora öğrencisi Melba Phillips’in yardımıyla döteron bombardımanı altında yapay radyoaktivite hesaplamaları üzerinde çalıştı. Ernest Lawrence ve Edwin McMillan çekirdekleri döteronlarla bombardıman ettiklerinde, sonuçların George Gamow’un tahminlerine neredeyse uyduğunu, ancak daha yüksek enerji ve daha ağır çekirdekler kullanıldığında bulguların teoriden saptığını keşfettiler. Oppenheimer ve Phillips 1935 yılında bulguları açıklamak için bir teori geliştirdiler. Bu fikir bugün hala geçerliliğini korumaktadır.
Oppenheimer 1930’da pozitronun varlığını neredeyse önceden haber veren bir çalışma yayınladı. Bu, Paul Dirac’ın elektronların hem pozitif bir yüke hem de negatif bir enerji miktarına sahip olabileceğini öne sürdüğü makalesinin ardından geldi. Zeeman etkisini açıklamak için Dirac’ın çalışması kuantum fiziğini, özel göreliliği ve o zamanlar yeni olan elektron spini kavramını birleştiren Dirac denklemini geliştirdi. Oppenheimer, beklenen pozitif yüklü elektronların aslında proton olduğu teorisini deneysel verilere atıfta bulunarak çürüttü. Protonların deneylerde elektronlardan daha ağır olduğu için, bir elektronla aynı kütleye sahip olmaları gerektiğini iddia etti.
Carl David Anderson iki yıl sonra pozitron keşfini yaparak 1936 Nobel Fizik Ödülü’nü kazanmıştır.
Richard Tolman ile tanışması nedeniyle Oppenheimer muhtemelen 1930’ların sonlarında astrofiziğe ilgi duymaya başladı ve bu da bir dizi yayın yapmasına yol açtı. Bunlardan ilki olan ve 1938 yılında Robert Serber ile birlikte kaleme aldığı “Yıldız Nötron Çekirdeklerinin Kararlılığı Üzerine” başlıklı çalışmada Oppenheimer beyaz cücelerin özelliklerini incelemiştir. Bunu takiben, öğrencilerinden biri olan George Volkoff ile birlikte “On Massive Neutron Cores” (Büyük Nötron Çekirdekleri Üzerine) adlı makaleyi yazdı ve bu makalede yıldızların Tolman-Oppenheimer-Volkoff limiti olarak adlandırılan ve ötesinde nötron yıldızları olarak kararlı olmayacakları ve yerçekimsel çöküş yaşayacakları bir kütle limitine sahip olduklarını ortaya koydular.
Oppenheimer ve öğrencilerinden Hartland Snyder 1939’da “Sürekli Kütleçekimsel Kasılma Üzerine” başlıklı bir makale yazarak günümüzde kara delik olarak adlandırılan olguların varlığını ortaya koydu. Born-Oppenheimer yaklaşımı çalışmasından sonra hala en sık atıfta bulunulan bu yayınlar, 1950’lerde Amerika Birleşik Devletleri’nde başta John A. Wheeler olmak üzere astrofizik çalışmalarının yeniden canlanmasında çok önemliydi.
Otorite olduğu soyut konuların standartlarına göre bile Oppenheimer’ın makalelerinin anlaşılması zor sayılırdı. Fiziksel fikirleri oldukça zor olsa da çekici matematiksel yaklaşımlarla örneklendirmeyi severdi, ancak zaman zaman acele matematik hataları yaptığı için eleştirilere maruz kalırdı. Öğrencisi Snyder, “Fiziği iyiydi ama matematiği korkunçtu” demişti.
Oppenheimer, İkinci Dünya Savaşı’ndan sonra biri biyofizik alanında olmak üzere sadece beş bilimsel makale üretti ve 1950’den sonra hiçbiri yayınlanmadı. Murray Gell-Mann ile 1951 yılında İleri Araştırmalar Enstitüsü’nde misafir bilim adamı olarak işbirliği yaptığında, daha sonra Nobel ödülü alacak olan Gell-Mann şu görüşü dile getirmiştir:
“Oturma etinden” yoksundu, yani bir sandalyeye oturduğunuzda elde ettiğiniz şey. Bildiğim kadarıyla hiçbir zaman uzun bir makaleyi, uzun bir hesaplamayı ya da bu türden bir şeyi tamamlamadı. Bunlara sabrı yoktu çünkü kendi çalışmaları küçük ama göz kamaştırıcı özetlerdi. Ancak, büyük bir etki yarattı ve başkalarını harekete geçmeleri için motive etti.
Kaynak: Wikipedia
