加州梦

2021-04-23 13:19编译思羽
世界科学 2021年4期
关键词:南加州休斯航空航天

编译 思羽

冷战使得美国物理学界的重心向西转移,在西海岸出现了航空航天和国防电子产业中心,尤其以南加州为甚。尽管新英格兰地区和中大西洋各州的大学在授予的物理学博士学位数量上继续远超美国西海岸地区的大学,但那些新培养的物理学家越来越多地前往西部工作。1960年是个转折点,那一年加州雇用的物理学家人数超过了纽约州、宾夕法尼亚州和新泽西州的总和。单单洛杉矶、奥兰治和圣迭戈雇用的物理学家人数就几乎与纽约州的数字齐平,纽约州在其他州中排名第一。

二战期间,南加州的飞机制造公司犹如磁铁,吸引了数以万计的求职者。其中有很大部分是女性,女性最终占到飞机制造业战时本地劳动力的42%。当时的飞机制造业在南加州雇用的劳工数量最多时达到25万人,其中科学家和工程师所占比例不足5%。

到60年代初,航空航天产业取代了飞机制造业,各公司越来越依赖于科学专业知识来设计和制造用于洲际弹道导弹的火箭发动机和惯性导航系统、航空雷达和防空雷达系统、地空导弹、空对空导弹和其他高科技装备。诺斯洛普公司和北美航空公司(NAA)新增了电子设备和航天部门,休斯飞机公司和汤普森-拉莫-伍尔德里奇公司(TRW)原本着重于研发,后来则给他们的实验室添置了制造设备。

为了促进公司转向航空航天,南加州的五家行业巨头NAA、洛克希德、诺斯洛普、道格拉斯飞行器公司和康维尔航天公司雇用了数万名科学家、工程师和技术人员。到1962年时,南加州的航空航天产业拿到了美国主要国防合同的1/4,雇用38万名员工。产业的增强促使南加州成为全球高科技产业最为集中的地区,这项优势一直保持到冷战结束。

南加州的航空航天公司为了更好地招募、雇用和留住年轻的物理学家和工程师,必须树立良好的公司形象。它们在广告中凸显无所畏惧的建筑风格、才智超群的同事、极具挑战的难题、最优雅的加州生活等。这些公司给科学史家戴维·凯泽(David Kaiser)口中所称的“美国物理学的郊区化”赋予了独特的加利福尼亚风格。随着航空航天公司将研发实验室和高科技制造部门迁移到位于大洛杉矶地区中新兴“边缘城市”的新科研园区,航空行业郊区(Aerospace Suburb)应运而生。这些主要为男性的白人、白领劳动力的特权飞地强化了一种社会分层、种族隔离社区的区域格局。

深度思考者的“香格里拉”

二战时,亿万富翁霍华德·休斯(Howard Hughes)购买了卡尔弗城的一大片土地,位置就在洛杉矶机场的北面。他在那儿建造起一个厂区,休斯飞机公司在此制造飞机。之后的美苏冷战促使休斯公司的重心从飞机制造转向精密雷达和导弹,并在军用电子装备市场上面对着强大的竞争,尤其是来自美国东部的老牌企业对手的竞争,比如通用电气、西屋电气、美国无线电公司和雷神公司。

1946年,休斯飞机公司雇用了西蒙·拉莫(Simon Ramo)和迪恩·伍尔德里奇(Dean Wooldridge)担任下属航空航天集团的专家顾问。在30年代后期,两人同是加州理工学院物理系的研究生。毕业后,两人去了美国东部工作,拉莫就职于通用电气的科研实验室,伍尔德里奇就职于贝尔实验室。航空航天集团尽管规模很小,但有一项明确的优势:它的唯一股东休斯的无限财力。拉莫和伍尔德里奇也对负责航空电子和导弹项目、过去是美国空军军官的主管们充满信心。公司的领导人认为,无论是传统的机体制造商还是通用电气等老牌电子公司,都无法吸引并留住顶尖的科学家和工程师。

休斯公司依靠与五角大楼的关系以及公司技术人员的声誉,垄断了美国空军所有截击机机载电子设备的供应。到1952年时,休斯公司掌握与美国空军价值2亿美元的合同,拥有1.5万名员工,其中包括1 000名科学家和工程师。尽管拉莫和伍尔德里奇在1953年自立门户,组建拉莫-伍尔德里奇公司(后来变成TRW),休斯公司还是成为南加州最大的军用电子设备公司,或许也是最具创新的一家。

拉莫和伍尔德里奇希望打造出美国西海岸的贝尔实验室,但规模只是它的1/10大。他们提供顶尖水平的薪酬、让人感兴趣的技术挑战和加利福尼亚的奢华生活。而休斯公司为了给科学家提供自在的工作空间,建造了休斯研究实验室(HRL)总部,这座令人惊艳的综合体坐落在马里布的一个山丘上,向西能俯瞰太平洋的无敌海景,往东能眺望到圣莫尼卡山的景色。走进建筑物的大堂,会看到丹麦现代主义风格的桌椅和沙发,恍如迈入一家只供会员专享的乡村俱乐部。

这家以休斯命名的实验室像这位隐世富翁一样隐秘,一样充满魅力,一样诱惑力十足。难怪漫画大师斯坦·李(Stan Lee)依据休斯塑造出钢铁侠托尼·斯塔克(Tony Stark)这个角色。2008年的电影《钢铁侠》将钢铁侠的秘密实验室设置于一座马里布豪宅的地下室里,大量借鉴了建筑师约翰·劳特纳(John Lautner)设计的一些未来主义宅第。休斯本人是20世纪中期现代主义艺术设计的鉴赏家,定会赞许此举。

HRL在1960年初迁入新址,容纳了理论物理学、量子物理学、计算学和材料科学的研究团队。在1962年《西行》(Westways)杂志的一篇文章中,一位科学家抱怨了HRL的通勤问题:“确实很费时间,但那儿是一处舒适得要命的工作场所,我每天早上都期待开车去那儿。”HRL很快就让公司的投资得到回报。西奥多·梅曼(Theodore Maiman)在那儿制造出全球首台能运行的激光器,击败了贝尔实验室,让这家新实验室即刻获得国际认可。

虽然这是一家高度保密的实验室,休斯公司仍然试图提供和大学一样的氛围。它从加州理工学院大举招聘人员,许多加州理工的毕业生成为实验室高层。HRL还聘请理查德·费曼(Richard Feynman)担任顾问,给研究人员做每周一次的演讲。休斯公司登广告招聘沉迷于“离经叛道”点子的科研人员,吸引了许多人才。例如,物理学家罗伯特·福沃德(Robert Forward)在HRL工作了30载,研究引力波、引力质量探测器、用于星际推进的地基激光器、太空缆索、反物质和智能结构。除了科研,福沃德还创作了《龙蛋》(Dragon's Egg)、《星震》(Starquake)等科幻小说。

休斯公司素来保持低调,而HRL变成了它公开的脸面。每个人都想亲眼看一下这个地方,包括普通大众、其他公司的高管,甚至是科学界的名人。1965年,欧洲记者团受邀报道全球首个地球同步通信卫星——国际通信1号的发射。休斯公司的管理层让欧洲记者们参观了南加州的两处地标:在迪斯尼乐园,由通晓多种语言的导游带领游览;而在HRL,实验室的“幻想工程师”畅谈激光、离子推进和其他在现实中实现的科幻构想。

HRL为休斯公司的制造部门定下基调。休斯公司的地面系统部门在奥兰治的富勒顿建造了一片巨大的厂区,用于生产地基雷达系统。超现代主义的T字形建筑物的正面有玻璃幕墙和粗石装饰墙,模仿了HRL的建筑风格。

位于加州马里布市的休斯研究实验室

休斯公司手头拥有大量地面防空系统的军事合同,在此基础上,公司继续扩大规模,雇用了更多物理学家、工程师和技术人员。到1961年,富勒顿基地拥有7 000名员工,并为员工提供一流的住宅、学校和生活方式,本质上成为一座自给自足的城中之城。1994年《洛杉矶时报》上的一篇文章描写道:“休斯飞机公司的厂区拥有广阔的草坪和耸立的树木,看起来更像是大学校园,而不是冷战时期的工业基地。”

太空时代的工人寻找到“家园”

NAA公司与竞争对手一样,在二战后判断公司的未来在于航空航天,而非飞机制造。1955年,它建立了三个航空航天相关的新分支:洛克达因公司负责火箭发动机,原子国际公司负责核反应堆,自动控制公司负责飞弹制导和控制。而这三家分公司都极其依赖物理学家。

NAA公司原先的工厂变得太拥挤,于是就将洛克达因和原子国际公司迁移到卡诺加地区,并在阿纳海姆市为自动控制公司建造一个新厂区。该厂区于20世纪60年代中期完工,成为全美最大的军用电子装备工厂,共有20栋建筑物,总建筑面积为30万平方米,拥有3.6万名工人,用于新一代洲际弹道导弹、先进喷气式战斗机的惯性制导系统和飞行控制系统的设计、制造、组装和测试工作都能在此完成。

NAA公司沿袭休斯公司的做法,将这处新厂区的设施设计得宛如大学校园,让招聘来的博士过得舒适。与竞争对手一样,公司也向工程师提供丰厚薪水,出资支持博士后学习,提供令人羡慕的高档社区,让员工能安心工作。厂区里还有8万平方米休憩中心,拥有游泳池、健身房、蒸汽浴室、棒球场、网球场、小型高尔夫球场。

洛克达因和原子国际公司迁入卡诺加地区后,让这处原本的市郊睡城变成繁荣的军事工业中心。洛克达因公司拥有1万名员工,为美国军方和美国宇航局(NASA)制造火箭发动机,其中包括庞大的F-1发动机,被用于推动土星五号火箭的第一级。原子国际公司拥有9 000名员工,设计用于发电厂的实验性钠冷核反应堆和紧凑的核辅助动力系统(SNAP)反应堆。1965年,SNAP-10A反应堆进入太空,为一颗环地轨道卫星供能。它是美国至今送入太空的唯一一台核裂变反应堆动力系统。

洛克达因公司诞生于1955年,在四年内就雇用了2 260名女员工,其中不少都拥有机械工程、电气工程和化学工程的硕博士学位。她们的一位代表纳西拉·威尔金斯(Nasira Wilkins)是一位火箭科学家,从霍华德大学获得物理学学位。作为一名黑人女性,她也扮演了开路人的角色。长期以来,洛克达因的母公司NAA的任何一个技术岗位都拒绝雇用黑人,直到1941年才被联邦法律强制改变做法,但也是不情不愿地聘用黑人员工。可以想见,洛克达因公司对于女性雇员谈不上尊重,譬如在公司的原子俱乐部开幕的新闻发布会上,公司就安排两名身材堪比模特的女员工穿着暴露的泳装,泡在新建的泳池中,“溅起夏日的水花”做装点。

一位年轻的工程师与家人在奥兰治寻找房子。自动控制公司承诺提供漂亮的房屋和社区、良好的学校和其他生活福利,吸引物理学家和工程师到它位于奥兰治的厂区工作

1959年,物理学家威尔金斯是洛克达因公司的一名科学家员工。20世纪50年代的大多数航空航天公司中,女性—尤其是有色人种女性—属于“隐藏人物”

NAA成立已久,作为工作场所不受科学家欢迎。为了扭转这种情况,NAA公司也建立了基础研究实验室科学中心。首任主管霍华德·赖斯(Howard Reiss)希望打造出航空航天领域的小型“贝尔实验室”。在科学中心的组织架构上,赖斯并没有按照与NAA公司制造分支直接相关的科研主题(核动力、制导与控制、推动、空气动力学)来设立,反而提议仿效大学的做法,设立物理、化学、物理冶金和数学系。赖斯深信,学术化的风格最能吸引到他希望招募的那类科学家。他认为在实验室起步阶段,有大约50名博士就足够了,但每个都必须是一流的博士。

赖斯礼聘建筑师小艾伯特·马丁(Albert Martin Jr)为科学中心设计一些现代和时髦的建筑。马丁和赖斯选择了一片位于千橡市的66英亩土地。马丁为了让建筑融入周围的市郊环境,让实验室保持为一层高。科学中心的建筑和取址成为赖斯招徕人才时的重要工具。他在短时间内就组建起一家能与休斯实验室竞争的研究机构。在值得铭记的某一年里,科学中心的研究人员发表了600篇论文,超过了贝尔实验室的发表论文数量——这确实是一项罕见的成就。

赖斯正确地估计到有3/4的实验室人员会选择迁居至千橡市或邻近郊区社区。限制种族住宅契约意味着非裔美国人不能在千橡市或卡诺加地区这类地方居住,1960年时的卡诺加地区仅有两名黑人居民。实验室的非白人员工只得从东北方向20英里外的帕科伊马通勤上班,因为帕科伊马的郊区房屋可出售给非白人居民。在20世纪60年代后期,该城镇的人口有79%为非裔美国人。

原子能用于和平,也能用来获利

国防集团通用动力在1955年创立了通用原子公司,立志要在核子时代做出一番成绩。而它的兄弟公司康维尔航天在圣迭戈北部建设了一家导弹工厂,2万名科学家、工程师和技术人员(绝大多数是白人白领)在那儿设计、制造和测试擎天神导弹。

通用动力认为原子能是个关键的新兴市场,拿出1 000万美元作为启动资金,要让通用原子公司成为世界级的核能科研中心,并在爱德华·泰勒(Edward Teller)的建议下,聘请弗雷德里克·德霍夫曼(Frederic de Hoffmann)担任带头人。德霍夫曼在哈佛大学取得博士学位,于洛斯阿拉莫斯国家实验室工作期间担任泰勒的助手,研究氢弹,负责一些最为棘手的数值计算。但让德霍夫曼真正着迷的是核能,他常常说一句话,称核能研究是追求“将太阳带到地球上”。

德霍夫曼通过在洛斯阿拉莫斯国家实验室和美国原子能委员会(如今的美国能源部)内的人脉,认识了该领域内值得认识的几乎每个学者。他大量招募洛斯阿拉莫斯实验室的资深研究人员,还组建了星光璀璨的顾问团队。他请来爱德华·克罗伊茨(Edward Creutz)担任实验室主管。克罗伊茨在洛斯阿拉莫斯实验室工作期间负责核燃料元素设计,后来担任卡内基理工学院物理系主任,建造出一台同步回旋加速器。克罗伊茨与德霍夫曼一起打造出一家美国最优秀的物理研究机构,物理学博士所占比例超过任何一家商业公司的实验室。他们预想中的通用原子会是一所没有学生、也没有外部资助压力的大学。

圣迭戈市捐赠了位于托里松地区的320英亩土地,用来建设通用原子的实验室。克罗伊茨根据自身经验,坚定认为开发复杂的新技术要有跨学科的合作。传统的科研园区强化学科之间的隔离,于是他鼓励建筑师威廉·佩雷拉(William Pereira)摆脱惯性思维。佩雷拉设计的实验室大楼像轮轴与轮子,与其说是公司实验室,倒不如说更像空间站。中心的“轮轴”部分是公共区域,有餐厅、主管用餐室和图书馆;主要的实验室建筑环绕“轮轴”建设。而在其他方面,这处研究园区很像加州的乡村俱乐部,拥有网球场和户外泳池,园林风景放到毗邻的托里松高尔夫球场也一点都不违和。

康维尔航天公司悬吊的铝质坡道连接了大堂和楼上的高管办公室

埃瑞克·尼采设计的“原子为和平服务”海报被认为是经典设计作品。这位瑞士艺术家创作了这幅通用原子公司TRIGA反应堆的海报,用于1958年在日内瓦召开的第二届和平使用原子能国际会议

通用原子公司的民用项目获得媒体报道,而国防合同让它赚钱颇丰。TRIGA(五个字母分别代表培训、研究、同位素、通用和原子能)反应堆由特德·泰勒(Ted Taylor)和顾问弗里曼·戴森(Freeman Dyson)设计,作为供大学和医院使用的小型安全反应堆而获得庞大的市场。依靠从一家公用事业联合体获得的资金,通用原子公司还研发了高温气冷反应堆(HTGR),然而它没能在失去核电厂订单之前解决所有故障。一些得克萨斯州的公用事业公司向它提供1 000万美元用于研究核聚变反应堆,但也没有诞生任何商业成果。而以大胆论之,很难找到一个能匹敌猎户座计划的科研项目,泰勒和戴森一起构想出这个以氢弹驱动太空飞船的火星探险计划。尽管这些研究项目也许听上去很吸引人,但通用原子公司的生死仰赖于美国空军和高等研究计划署对于弹道导弹防御系统和其他武器研究的资助。

康维尔航天和通用原子在1960年雇用了224位物理学家,另外有大约7 000名科学家和工程师。这些人都选择居住于卡尼梅萨和拉霍亚的市郊新住宅区,而这些社区与圣迭戈更为悠久的劳工阶级社区简直是两个世界。

蓝天加州的陨落

20世纪70年代初,随着越南战争愈演愈烈,太空竞赛减慢,国防需求从战略性武器转移回常规武器。加州的航空航天产业失去16万个工作岗位,其中80%都是在大洛杉矶地区。冷战结束带来更加摧枯拉朽的衰退:从1988年到1996年,南加州的航空航天产业失去15万个工作岗位,在之后的10年里,随着公司倒闭或部门整体出售,又少掉了13万个工作岗位。道格拉斯、NAA和诺斯洛普这些昔日家喻户晓的名字消失于企业兼并浪潮中。

许多科学家和工程师一夜之间发觉自己面对变化的世界不知所措,洛克达因公司昔日用“在家附近工作”的口号吸引员工在圣费尔南多谷郊区安家落户,现在这句口号像是残酷的反讽。1995年,休斯公司关闭了富勒顿市的厂区,这个地方在过去40年里一直传递着美国梦的许诺。一家房地产开发商将这片厂区改建为一个拥有许多独栋房屋和一家购物中心的社区。

和冷战最巅峰时相比,如今的加州拥有的物理学家人数不如当年,虽然仍多过美国其他任何一个州,但比马里兰州和新墨西哥州没多出多少。1996年,波音公司收购了自动控制公司厂区,又在10年后将其关闭,现在那儿只剩下一块向航空航天工作者致敬的纪念碑,这是波音公司于2009年立下的。HRL如今由通用汽车和波音公司共同拥有,依然吸引着顶尖人才,而原因与过去一模一样:世界一流的科研环境和绝佳的位置。几乎每个人都提起那儿的无敌海景和绝美的日落。

NAA的科学中心作为泰里达因公司的一部分而继续存在。通用原子作为一处科研基地继续兴旺,公司创立时的理想主义使命在很久以前就被更加现实的商业计划取而代之。现在的通用电子靠着“掠夺者”无人机和其他衍生产品赚钱,仍然处在南加州航空航天产业的前沿。

自动控制公司位于尼古湖市的大楼,由佩雷拉设计,于1971年完工。然而,该公司从未使用这座庞大建筑物,而是与联邦总务署交换了不动产,最终这座建筑先后由多家联邦机构使用,并被命名为切特·霍利菲尔德联邦大楼

南加州建造过的最大规模的航空航天产业建筑没有被物理学家或工程师占用,这种命运或许正合适。1968年,自动控制公司购买了位于奥兰治南部尼古湖市的1 320英亩土地,公司聘请佩雷拉担任设计,佩雷拉设计了一座共有7层、形似金字形神塔的建筑物,采用新巴比伦粗犷主义风格。

随着国防合同的突然减少,自动控制公司发觉这座大楼就像个烫手山芋,于是与联邦政府做了交易。联邦政府为这座大楼找到理想的用户——美国国家税务局。在它之后,国土安全部及其下属的移民及海关执法局都占用过这座大楼。

佩雷拉设计的金字形神塔大楼标志了南加州航空航天产业黄金时代的终结,这充满了象征意味。亨特·汤普森(Hunter Thompson)的1971年著作《惧恨拉斯维加斯》是一首写给激进的20世纪60年代的挽歌,同样适用于那些遭到遗忘的冷战斗士,他们坚信一切均有可能,而他们做出的许多科学贡献仍然属于机密,从未得到充分的认可:

我们劲头十足;我们乘在高踞、美丽的浪头上。因此现在,在不到五年之后,你可以登上一座陡峭的山丘……向西眺望,视力够好的话,你几乎能看见满潮线——也就是海浪最终破碎、回落的地方。

随着航空航天产业的浪潮退去,它留下了独特的市郊地理状况,遗留下劳工、阶级、种族、性别上的种种分裂,这些状况会长久地存在于那些南加州出现的新产业。

资料来源 Physics Today

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