冯·诺依曼：冷战战士、现代计算机之父、首枚原子弹诞生的关键人物_风闻

冯·诺依曼：冷战战士、现代计算机之父、首枚原子弹诞生的关键人物知识分子2023年12月22日 09:16:29 来自湖南省0人参与0评论

图源：维基百科

撰文丨艾伦·博拉尔德

翻译丨张极井 胡宇清

第二次世界大战因为广岛原子弹的降落而结束，但约翰·冯·诺依曼并不认为世界的未来是和平的。这位精通计算的“超级天才”热衷研究轰炸问题和军事应用，多次被美国军方聘为顾问，探索数学在战争中的长期应用，并加入研制原子弹的“曼哈顿计划”。

在广岛原子弹爆炸之后，爱因斯坦和奥本海默领导的科学家们流露出既喜悦又悔恨的情感。对此，冯·诺依曼也曾嘲讽地评论道:“有些人因带来光明而承认有罪。”战后，为了威慑苏联，冯·诺依曼致力为美国军方建造一种更大更厉害的炸弹。然而，在这个充满敌对的世界里，正如那句古老的预言所说：凡动刀剑者，必死于刀剑之下。

身处1935-1955年的冯·诺依曼，大多数时间都在硝烟弥漫的战场后方，运用自己的学识和专长制定经济政策、参与军事决策。这20年，也是改变人类历史进程的关键时期，其间不仅爆发了空前惨烈的二战，也开启了全新的世界秩序。

《战争中的经济学家》还讲述了自二战伊始到冷战期间，包括冯·诺依曼在内，七位来自不同制度，具有不同意识形态的经济学家，如何利用自己的经济学和个性去解决一些重大的经济学问题，他们的贡献对政治结果和军事目的都产生了巨大影响。同时本书也描绘了经济学家们身处的复杂环境，有时甚至是可怕的境地。这些鲜活故事的背后，我们可以看到人性的较量、不同制度和价值观的对抗。这些较量和对抗不仅深刻影响了当时的战争进程和战后秩序，甚至在一定程度上预示了当前的世界格局。

本文摘编自《战争中的经济学家》

一位数学天才开始思考自己在战争中的角色

冯·诺依曼一直都不是象牙塔里的教书匠。1903年，他出生在布达佩斯一个犹太人银行家家庭。时值经济和民族复兴时期，中产阶级天主教徒和犹太人的商业文化迅猛发展，一时间催生出许多著名的科学家、数学家和经济学家，冯·诺依曼就是其中出类拔萃的一位。

在他出生十多年后，拥有维也纳和布达佩斯双首都的奥匈帝国成为第一次世界大战的战败国，就此分崩离析。布达佩斯局势动荡，冯·诺依曼家族一度仓皇出逃。

高中毕业之后，冯·诺依曼先后在布达佩斯大学和柏林大学求学。不管是在哪一个地方，他都注意到第一次世界大战带来的伤痛：战后的高通胀、抗议、反叛和内战的威胁。

1926年，22岁的冯·诺依曼拥有了三个欧洲顶级学府的化学学位和数学博士学位，其中包括苏黎世瑞士联邦理工学院，这里的入学考试曾令爱因斯坦一度折戟，但冯·诺依曼轻松过关，并在第一年，每门功课都拿到满分。

拿到博士学位之后，他在德国哥廷根大学任教。在20世纪20年代，这里是全球研究热门新学科量子力学的中心，人们总看到冯·诺依曼与一些著名教授进行激烈争论，这些人包括诺伯特·维纳、大卫·希尔伯特、沃尔夫冈·保罗、马克斯·德尔布吕克、罗伯特·奥本海默、恩利克·费米、维尔纳·海森堡以及其他一些来访学者，比如来自瑞士的埃尔温·薛定谔、哥本哈根的尼尔斯·玻尔、维也纳的库尔特·哥德尔和剑桥的保罗·狄拉克。这群人一起推动了量子力学的革命，并开启了核时代。

1928年，冯·诺依曼前往柏林大学任教，他清楚地意识到政局的不稳定性，并预见到阿道夫·希特勒和独裁德国的崛起。因此他开始将视线转向美国以寻求他所需要的学术环境。意识到自己的英文不好，他为此选择了小说和百科全书这两类图书进行大量的精读。多年以后，冯·诺依曼依然可以凭记忆引用这些书中的大幅段落。有人猜测，他没有“正常”的摄影记忆，而拥有一种能够在任何数量维度上进行思考和记忆的超能力。

20世纪20年代末，美国普林斯顿大学正计划成立一个数学系，在德国和中欧寻找一些有才华的，尤其是那些被极右翼民粹主义政策疏远的教授来此落户。冯·诺依曼被认为是一个非常有前途的青年才俊，1929年，他获邀在普林斯顿大学教授数学物理学。

1931年，普林斯顿大学成立了高等研究院。该院采用新的管理模式，给少数国际顶尖的数学家和物理学家提供高薪和实验室，没有墨守成规的制度、不需要讲课，也不用带学生。两年后，高等研究院给冯·诺依曼抛出了橄榄枝。仅仅两周之后，阿道夫·希特勒当选德国国家元首。作为犹太裔匈牙利人，冯·诺依曼离开的正是时候：不久后，纳粹政府解聘了所有非雅利安人公务员，包括在德国的学者。为表示抗议，冯·诺依曼立即辞去了他在德国所有学术机构中的职务，并号召其他德国教授反对这一政策。返回美国之后，冯·诺依曼断绝了与欧洲的联系并申请了美国国籍。

因为有了爱因斯坦和冯·诺依曼，普林斯顿在当时已经成为国际学者访问的中心，比如量子力学领域的保罗·狄拉克和沃尔夫冈·保罗，逻辑学的库尔特·哥德尔和计算学的艾伦·图灵。宁静的校园成了学术天堂，远离独裁的欧洲、鸵鸟般的英国和经济衰退的美国。

但对冯·诺依曼而言，普林斯顿并非伊甸园，他保持着对国际形势的密切关注和思考，并对纳粹心生厌恶。在1935年他写道，“在下个十年中，欧洲将会发生战争“。

他也一直思考自己在这场战争中可能扮演的角色。冯·诺依曼知道自己在数学方面的才华，也了解这一学科对现代战争的重要性：在第一次世界大战中，军队不得不在移动的坦克上、糟糕的海况下以及运动的飞机上进行瞄准射击。建立爆炸冲击波的模型则更加复杂，还需要了解炮弹或机翼周围产生的气流将如何影响弹道轨迹，解决这些问题都需要复杂的数学计算。

当天赋应用于常规轰炸研究

和“曼哈顿计划”

1938年，冯·诺依曼前往欧洲旅行，他乐此不疲地与量子理论的杰出专家波尔、海森堡进行激烈争论，这是这些学术巨匠战前的最后一次聚会。

当他返回普林斯顿时，被告知完成了最后一轮军官考试。是的，这位科学家认为自己参与战争的最好做法是加入美军，因为这样可以帮他获得计算所需的军方数据。尽管看起来不像应征者，但他还是参加了美军军官考试。他记住了敌情手册中的所有相关内容，这对他来说并非难事，因此在绝大部分测试中获得了满分。

然而由于冯·诺依曼已经35岁，所以被拒绝服役。这丝毫没有影响他继续以军事为重点的数学研究。他还写了一篇论文，研究“在连续几次错失目标的情况下如何对投弹进行修正”。此时，他已经成为一名通过数学计算轰炸模式的专家。

尽管冯·诺依曼无法成为美军的一分子，但随后他多次被美军聘为顾问。探索数学在战争中的长期应用，帮助军方制定精确的射击表。他的天才禀赋不久就得到了认可，并受邀成为美国政府弹道研究顾问委员会的委员，这份工作让冯·诺依曼得以进行一系列的射击和轰炸应用研究，他因此也成了评估复杂爆炸成果的专家。不久后，他还入选美国国防科学委员会，研究炸药中用于聚集爆炸效果的炸药设计。

冯·诺依曼的名声传到了大西洋彼岸。1943年上半年，他被派往英国以帮助美国政府在那里开展的爆炸物研究工作。同时，他还加入了已经开展的旨在提高盟军对德国轰炸效率的大规模研究，致力于如何扩大爆炸的破坏效果、使用风洞实验数据以及通过摄影记录监测爆炸效果等方面。

他还参观了巴斯航海年鉴办公室，该办公室正在制作复杂的海图，以便盟军的海军在大西洋航行时可以精确定位，从而避免受到德国U形潜艇的攻击和封锁，还可以寻求帮助。《航海年鉴》是在一台经过巧妙修改的国家收银公司(NationalCashRegister)的收银机上制作而成的。在回伦敦的火车上，冯·诺依曼写了一个数学程序来帮助机器更好地工作。这是计算机编程的早期应用。

1943年，冯·诺依曼返回美国，此时珍珠港事件爆发两年。美国科学家一直在研究一种全新的致命性爆炸形式的可能性。1941年，在美国参战前一个月，罗斯福总统以行政令的方式批准了20亿美元的投资决定。这就是研制原子弹的“曼哈顿计划”。

“曼哈顿计划”由美国军事总监莱斯利·格罗夫斯将军和科学总监罗伯特·奥本海默共同管理。两者均非常人，虽然性格大相径庭，但都才华横溢。他们合作运行这一巨大的工程，管理着难以管理的顶级理论学者、令人敬畏的目标以及通过原子裂变在地球上造成比以往更大破坏的项目。该项目集中在洛斯阿拉莫斯外的新墨西哥州沙漠中的一个大型秘密建筑物里。那里有来自欧洲和美国的科学家，形成了各种聪明才智的独特组合，这可能是迄今为止为了历史上最重大事件之一而聚集的最伟大的科学天才。

1943年9月，冯·诺依曼受命加入“曼哈顿计划”，除了解决引爆问题外，他还专注于研究投下这种炸弹的最佳高度。构建模型计算投弹高度如何影响炸弹设计和对目标的爆炸影响，甚至如何尽量减少轰炸机被摧毁的可能性。他采用了置信区间和其他概率论方法对这一切进行了精确的数学计算。

冯·诺依曼在加入开发团队时，有些人认为这是一项有原罪的任务，但洛斯阿拉莫斯科学家的共同看法是，除了赶在纳粹之前制造出原子弹之外别无选择。

战后，一些同事计划通过提供开源技术来进行弥补，但冯·诺依曼不同意这种观点。他认为，打败军国主义和极权主义政权是没有罪的，而且他更认为战争不会因为德国的失败而消亡。他预见到，这枚原子弹只是新一代超级武器中的第一枚，希特勒也只会是新一代邪恶独裁者中第一个被打败的。

原子弹落下之后

1945年中，原子弹轰炸的首个目标选定了日本，这是因为日本地方军事领导人呼吁针对美军可能在日本本岛登陆展开大规模的自杀性防御。冯·诺依曼构建了一个基于博弈论的数学模型，用于规划美军的轰炸航线，从而最大限度地减少被击落的概率。

剩下的就和历史上所知的一样了。两枚炸弹都按计划爆炸，破坏力十分可怕。对冯·诺依曼而言，这是一次巨大的成功。他目睹了爱因斯坦和奥本海默领导的科学家们对此流露出既喜悦又悔恨的情感。

他有些嘲讽地评论:“有些人因带来光明而承认有罪。”

1945年，随着一些传统大国的战败或衰落以及核武器的诞生，各个军事、政治和经济战略家都在寻求一种解释新的权力平衡的方法。冯·诺依曼为他们提供了一种新工具，即博弈论。

他早期的论文（1926）表明，在两个利益完全对立的玩家之间进行一个定义明确的博弈，将会产生一个理性的结果。而这个结果就是两位玩家都明白，根据游戏规则，他们没法做得更好了。

1928年，冯·诺依曼进一步发展了他的理论，并于1944年出版了《博弈论与经济行为》出版，另一位作者是经济学家奥斯卡·摩根斯特恩，这本书被认为是博弈论领域的奠基之作。

冯·诺依曼的理论为此类比赛提供了决策规则，包括更复杂的游戏，其中玩家需要考虑连锁反应，例如考虑第二个玩家期望第一个玩家做什么。在两个人的零和博弈中（即如果一个玩家获胜，另一个玩家必须输），他1928年的论文提供了一个合理的策略，即最大限度地提高潜在收益或尽量减少损失。总的来说，这种策略将赢得未来，这就是今天所谓的“极小极大策略”。冯·诺依曼表示，在这些条件下，两位玩家的最小最大(minimax)结果是等价的。

1945年二战结束后，对于冯·诺依曼来说，战后的世界已经变成了一场零和博弈。在当时，苏联遭受了战争的重创，许多战略家认为它无法发动可信的军事威胁。然而冯·诺依曼相信，在五年内，苏联将会恢复到足以发展自己的核武器。他已经意识到，下一代核武器较之第一代更有毁灭性。他的军事目标是帮助美国获得新的核威慑。

他甚至说过一句影响深远的话：“如果我们要冒着战争的危险，最好在我们有原子弹的时候冒险，因为他们还没有”。这句话是他双人博弈理论的经典应用。他的理论发现告诉他，如果双方信息对称，谈判地位就会增强：他希望苏联人明白，在核战争的最初几分钟里，美国将发射一枚原子弹，目标是杀死他们所有人。他还说:“如果你说为什么不是明天轰炸他们，而我会说为什么不是今天呢?如果你说在5点钟，我会说为什么不在1点呢?”

一些人认为这种说法是好战的。对冯·诺依曼来说，公开声明很重要，因为美国的威慑需要可信。这被称为“确保相互摧毁”(MAD)理论，这是他运用博弈论的结果，博弈论将主导冷战时期的战略思维。

二战后的十年，外交气氛十分冷淡:世界处于冷战的氛围之中，东西方之间存在着巨大的分裂。同时，随着核垄断地位不再，美国无法继续进行单向核威慑。重压之下，美国希望采用下一代技术来发展破坏力更大的氢弹。1954年，美国氢弹研制成功。仅仅一年后，苏联紧随其后也造出了氢弹。从博弈论的角度看，世界正处于一个更加平等的双边博弈中，信息不完全，合作有限。尽管凯恩斯等经济学家非常重视国际合作，但冯·诺依曼认为自己生活在一个零和世界里，只能选择是输还是赢。

20世纪50年代初是一个非常考验人的时期，朝鲜战争爆发、麦卡锡主义歇斯底里的反共指责蔓延到美国学术界、任何不支持右翼路线的人都可能被指控为共产主义的同情者。尽管冯·诺依曼持右翼观点，但他拒绝在麦卡锡的政治迫害中扮演任何角色。当他的杰出同事罗伯特·奥本海默被错误地指控为共产主义间谍时，冯·诺依曼组织了一组证人为其辩护，尽管他个人不同意奥本海默的政见和政策。

1953年，艾森豪威尔总统上台。根据冯·诺依曼的可信核威胁理论，时任国务卿约翰·福斯特·杜勒斯宣布，如果苏联试图发动战争，美国将采取“大规模报复”政策。几年来，冯·诺依曼一直是美国核可信战略的关键设计师。他的科学理解、实践方法、数学和经济上的洞察力，以及他在军中的威信，使他成为华盛顿的关键人物。

同时，冯·诺依曼也被描绘成典型的冷战战士。在斯坦利·库布里克执导的讽刺冷战电影《奇爱博士》中，他可能是坐在轮椅上的杰出核科学家主角的原型，因为其扮演者是带有中欧口音的彼得·塞勒斯。

天才逝去的悲剧

“曼哈顿计划”之后，冯·诺依曼与美国军方的合作越来越密切。1946年7月，他收到了一份有趣的邀请:前往美属密克罗尼西亚被称为比基尼的太平洋偏远环礁，在那里，他可以观察到美国对新一代原子弹试验的受控爆炸。有大气层和水下爆炸，有些就在冯·诺依曼和其他专家驻足的环礁不远处的海面。

其中最具威力的试验是大气层爆炸，释放的爆炸当量是广岛原子弹的40倍。由于军方可能的计算错误：爆炸产生了巨大型冲击波，巨大的蘑菇云向空中喷发并扩散放射性物质。尽管采取了基本的预防措施以保护在现场观察的科学家和船员免受爆炸的影响，但他们似乎严重低估了核武器爆炸对健康带来的风险。

1955年，冯·诺依曼成为原子能委员会的委员，他搬到华盛顿。三个月后，他活跃而令人兴奋的生活戛然而止。他的左肩出现剧烈疼痛，术后被诊断为骨癌。起初，医生希望疾病能够得到控制，但经过一系列检查后，噩耗传来：冯·诺依曼被诊断出患有骨髓白血病，源于骨癌或胰腺癌。这可能是（虽然未经证实）由于他在比基尼环礁核弹试验场受到辐射所致。

担心时日无多，冯·诺依曼疯狂地工作，集中精力完成最后的作品。在一系列治疗之后，他的病情未见好转，脊椎病严重到影响行走，这将是致命的。冯·诺依曼对朋友和同事隐瞒了诊断结果并加快了工作进度。他的日程疯狂地排满了会议、旅行和研究。

晚年，他对研究电脑和人脑产生了新的兴趣。冯·诺依曼着迷于通过对人类生物学的学习来改进思维和计算技术的可能性。这是他与诺伯特·维纳（控制论的发明者）的共同兴趣所在。他们一起组织了关于这一主题的会议(Heims, 1982)。他开始准备将在耶鲁大学举行的关于神经生物学的著名客座讲座(guest lecture)：比较人脑和存储程序的计算机，尽管他最终得出结论，它们在概念上不同，计算机是一个顺序处理器，而大脑可以同时并行思考很多问题。他完成了讲稿，但遗憾的是他病得太重，无法发表客座演讲。在病重阶段，他仍挣扎着完成了一本有关这一主题的书。这本名为《计算机与人脑》的书在他去世后出版。它提出了新的数学方法，即现在的人工智能。它还与早期社会心理学和军队用作宣传（或“洗脑”）的“心理”或心理行为的发展有关。

1956年，悲剧接踵而至:他聪明的大脑开始出现功能衰退。预感时日无多，他越来越害怕在去世前来不及解决一些正在思考的问题。健康状况恶化得很快。同年2月，他坐在轮椅上最后一次公开露面，接受艾森豪威尔总统给他颁发的总统自由勋章。1956年4月，他住进了华盛顿特区的沃尔特·里德医院，仍然挣扎着在病床上继续工作。不断有同行和军方的人来访，都渴望得到他最后的真知灼见。

他的女儿玛丽娜·惠特曼记录了这位天才逝去的悲剧。当意识到自己末日将至时，他惶惶不可终日。他经历了精神折磨:深深的恐惧、心理崩溃、整夜尖叫。他绝望地认为自己死得太早。在最后的日子里，他重新皈依天主教，并与牧师就生死以及神的问题进行了长时间的交谈。牧师说，即使这种重新恢复的信仰也未能消除他的恐惧。

冯·诺依曼在生活中如此聪明，但似乎不知道如何面对死亡。他被迫服用越来越强的止痛药，美国军方甚至在他的病房里派了一名警卫，以防止痛药使他出现幻觉而泄露军事机密。事实上，他确实开始出现幻觉，但神志不清时说出来的是母语匈牙利语，而非英语。

冯·诺依曼本人是右派，通过投下原子弹摧毁了广岛。他的早逝可能是由于在核弹研究中受到了辐射。1956年4月之后，他再也没离开过医院，于1957年2月8日去世。

时间回到1946年，冯·诺依曼结束了比基尼环礁核弹试验场的参观，以他百科全书般的知识和摄影机般的记忆，可能还记得《圣经》中的一句话:“凡动刀剑者，必死于刀剑之下。”

《战争中的经济学家》

【新西兰】艾伦·博拉尔德 著

张极井， 胡宇清 译

中信出版集团

2023年10月出版