作者：KipS.Thorne（基普·索恩）翻译：吴寅昊审校：梁昊等
文章原名：JohnArchibaldWheeler[1]:ABiographicalMemoir
版权声明：ThismemoirwasoriginallypublishedbytheNationalAcademyofSciencesoftheU.S.A.asapartoftheBiographicalMemoirsoftheNationalAcademyofSciencesandappearshereinChinesetranslationwiththeirpermission.
本文已获原作者基普·索恩教授及出版商美国国家科学院和英国皇家学会许可，严禁用于任何商业用途。
这篇文章最早是索恩教授于年1月19日发表于arxiv上，将于年初出版在由美国国家科学院和英国皇家学会联合编纂的传记回忆录系列中。作为年诺贝尔物理学奖得主，索恩教授同时也是黑洞领域的泰斗，而约翰·惠勒教授是索恩教授的博士生导师，也是为黑洞命名的人。我作为黑洞天体物理领域的初学者，一直以其二人为榜样。因此，当看到这篇文章的时候，我便有了翻译的打算，以便让更多的人了解惠勒教授的生平和成就。随后，我向索恩教授发了请求授权的电子邮件，索恩教授在了解了我的来意之后便主动与美国国家科学院和英国皇家学会商讨版权问题，最终授权我对这篇文章进行翻译。
在此非常感谢索恩教授及美国国家科学院和英国皇家学会的信任及帮助，同时感谢谭舒宇、胡子昂、宋开心、郭启淏、白书旭、梁昊等人在翻译过程中的指导和建议以及超理论坛在本文传播过程中的帮助。
谨以此文表达对惠勒教授的尊敬。
约翰·阿奇博尔德·惠勒（JohnArchibaldWheeler）是一位致力于脚踏实地的项目和大胆构思的理论物理学家，即使在天马行空的想象中，他也一直强调实验和观测的重要性。他的研究和见解对核和粒子物理、核武器的设计、广义相对论及相对论天体物理、量子引力及量子信息等领域产生了重大影响。但他最大的影响，是对学生、博士后和成熟的物理学家的教诲和启发。
他以他所谓的激进保守主义原则为指导，这是受尼尔斯·玻尔（NielsBohr）的启发：把你的研究建立在完善的物理定律基础上（保守），但是把它们推向尽可能最极端的领域（激进）。他常常超越人们所熟知的物理学的界限，以其富有先见之明的方式进行推理，从而启发后世的物理学家。
在约翰·霍普金斯大学的卡尔·赫兹菲德（KarlHerzfeld）教授指导下完成博士学位后（年），在纽约大学和哥本哈根，惠勒分别跟随格雷戈瑞·布雷特（GregoryBreit）以及尼尔斯·玻尔完成了两段博士后经历。在那之后，他先是在北卡罗来纳大学当了三年的助理教授（年-年），又在普林斯顿大学度过了40年的教授生涯（年-年），最后，他来到了德克萨斯大学奥斯汀分校，在那里做了10年的教授（年-年）。他退休后回到了普林斯顿大学，仍一直积极地、充满热情地从事物理研究，直到他于96岁去世。
约翰·阿奇博尔德·惠勒
约翰·阿奇博尔德·惠勒的气质
约翰·惠勒举止端庄，所以作为学生，我总是称呼他为“惠勒教授”——一个相当可敬的“惠勒教授”。当我在他的指导下完成博士论文答辩的第二天，我打电话到他家，他的夫人珍妮特（Janette）接的电话，我问她我能否和惠勒教授聊一聊，她用和善的声音告诉我，“基普，你现在有博士学位了，所以你可以叫叫他约翰尼（Johnny）”，于是从那时起我便这样做了。在这本传记回忆录中，我将称他为惠勒、约翰、或者在个别情况下称他为约翰尼，这取决于我想表达的正式程度和个人感情。
在我们几十年的友谊中，我最开始欣赏和享受的是约翰不羁的一面。例如，他喜欢爆炸，尽管在10岁时因为玩炸药瓶而弄伤了食指和拇指。年，在哥本哈根的嘉士伯大厦举行的一场正式、盛大的宴会中，约翰偷偷地点燃了一串爆竹，并把它扔到了椅子后面，以此来庆祝自己60岁生日。这在用餐者中引起了相当大的骚动，但只有我，至多加上坐在他旁边的一两个人知道他是“罪魁祸首”，以及缘由，而他则面无表情。
约翰明白一个简练的短语或一个概念的名字可能对研究人员和非科学家产生的心理影响，因此他花了很多时间在温水中泡澡，来思考所有可能的名字和短语。他创造的新词有[2]：·历史求和（sumoverhistories）：用于费恩曼（Feynman）的量子力学路径积分公式；·减速剂（moderator）：在核反应堆中减缓中子速度的物质；·仿星器（stellarator）：一种等离子体磁约束装置；·虫洞（wormhole）：一种弯曲的几何空间中的拓扑瓶颈；·黑洞（blackhole）：恒星内爆后留下的物体；·单个量子不能被克隆（asinglequantumcannotbecloned）：一个限制量子放大器的定理；·万物源于比特（itfrombit）：John猜测量子信息是一切现实的基础；黑洞无毛定理（ablackholehasnohair）：黑洞的唯一性定理。
关于无毛定理，珍妮特曾经告诉过我这是约翰尼淘气的一面。
约翰总是彬彬有礼的。他曾经的学生大卫·夏普（DavidSharp）在年写给约翰的一封信中举了一个例子：“有一天（20世纪60年代初我们一同工作的时候）有个人来拜访你。他对于某些事情有一个自己的‘理论’想解释给别人。大约30秒后，一切清晰起来，这人是个‘民科’。...随着讨论时间的流逝，我开始变得不耐烦。....但你没有，你对那个人很尊敬。...你看穿了那个人的想法，并迅速而友好地指出了其中的缺陷。...我确信当这个人离开时，仍然对自己的‘理论’的基本正确性深信不疑。但他承认的确存在缺陷（这是毁灭性的），而且我同样确信他感觉自己受到了公平对待。”
彬彬有礼？嗯，差不多吧。在极为罕见的情况下，当有特殊需要时，约翰也可能会直言不讳。迪克·费恩曼（DickFeynman）在20世纪70年代曾经给我举过一个例子，当时我们在一个宴会上喝的都有点高：“在我还是他的学生的时候，惠勒有时对我来说太快了，”费恩曼说，“有一天，我们正一起算一个东西，我看不出来他是如何从这一步走到那一步的。‘笨蛋才需要这些步骤，’惠勒说到，随后他为我导出了省略的步骤。”这是我基普，唯一一次听到约翰以前的学生谈论他的不礼貌的行为。我只能推测：1.费恩曼一直表现得非常鲁莽和傲慢，惠勒觉得他需要证明他还不是所有物理领域的大师；2.惠勒知道费恩曼可以承受如此严厉的批评而不会遭受打击。很显然，这个教训让他印象深刻，直到几十年后费恩曼想起来这件事仍然很委屈。
在晚年，惠勒以经常提出怪异、疯狂的想法而闻名。年的一天，在加州理工学院附近的汉堡大陆，我和惠勒还有费恩曼共进晚餐。茶余饭后，惠勒告诉费恩曼和我他认为物理定律是可变的：现有定律一定是在宇宙大爆炸的过程中产生的，当然还有其他的宇宙，每个宇宙都有属于自己的法则。“究竟是什么原理决定了这些法则出现在这个宇宙、那些法则出现在那个宇宙？”他问到。
费恩曼扭头看向我说到：“这家伙听起来疯了。你们这代人不知道，他听起来总是这么疯狂。但当我还是他的学生的时候（三十多年以前），我发现，如果你接受了他的一个疯狂的想法，然后像剥洋葱一样一层一层的剥开这个想法，你会发现，这个想法的核心是一个不容置疑的真理。”费恩曼接着回忆了惠勒于年提出的关于正电子是电子的时间倒流的观点，以及这种观点在费恩曼那个获得诺贝尔奖的量子电动力学公式中的重要性[3]。
弦论中允许存在天文数字的真空态，而今天弦论科学家试图搞清楚哪种真空是我们的宇宙，而另外的真空则形成其他的宇宙。这是惠勒关于什么原理决定了哪些定律产生的问题的具体变种，这一变种是通过长达47年的量子引力的研究得出的。只是惠勒具有先见之明的一个例子——如今他的先见之明比在他事业的鼎盛时期更受赞赏。
约翰是大约50篇博士论文、50篇本科论文和40名博士后学生的主要导师[4]。他的指导技巧和效果非常显著，所以我经常模仿他的方式。
他非常善于鼓舞人心：年，我刚到普林斯顿读研究生的时候，我的梦想是和惠勒教授一起研究相对论，我便战战兢兢的去敲他的门。他热情并微笑着迎接我，把我领进他的办公室（仿佛我是他受人尊敬的同事，而不是一个菜鸟），然后立即开始和我讨论恒星在其生命终结时引力坍缩的奥秘。一个小时后，当我走出他的办公室时，我变成了他的信徒[5]。在接下来的十年里，我的大部分研究都涉及到了引力坍缩、引力坍缩形成的黑洞以及相关的课题。
约翰会为初学者提供细致的指导。他的关门弟子丹尼尔·霍尔兹（DanielHolz）在惠勒去世的那天晚上写了一篇博客[6]：“（年，我是一个正在寻找毕业论文课题的本科生，）我溜达进惠勒的办公室，询问他有没有一些课题可以让我参与进来。四个小时后，我摇摇晃晃地走出他的办公室，手里抱满了书，这是一个明了清晰的课题。”
罗伯特·杰洛克（RobertGeroch，20世纪60年代中期惠勒的博士生）描述了惠勒指导优秀博士生风格[7]：“惠勒富有大局观。他强迫你向外看，眼界不要太小。‘如果你想知道答案，’他说，‘我们现在就可以给在巴黎的肖凯夫人（MadamChoquet）打电话。’‘如果你对专题X有兴趣，我们最好让罗伊·克尔（RoyKerr）从德克萨斯州飞过来解释一下。’刚刚入学的研究生总会有一种‘退缩’的心态，这是对大佬的敬畏。而约翰很擅长打破这个。”惠勒让杰洛克联系的同事中包括斯蒂芬·霍金（StephenHawking）和罗杰·彭罗斯（RogerPenrose），最终，杰洛克以学生之身，可能是那个时代继他们之后这个领域的第三人，他们将微分拓扑技术应用于时空结构中奇点的研究。
比尔·安鲁（BillUnruh）回忆道[8]：“我刚开始做我的第一个研究课题时，有一些非常模糊的想法。有一天我同惠勒提起，他说，‘我收到了在瑞士格瓦特举行的一个研讨会的邀请。你想跟我一起去展示你的结果吗？’我很纠结，因为我没有任何结果要展示。随后他说，‘这样，我来写封电报，’于是他写了一句话，‘可以邀请比尔·安鲁做一个报告吗？’他递给我说，‘请交给电报局。’我徘徊了两三个小时，我纠结我要不要发这封电报，因为我一旦发了，我就算是承诺做报告了。最终我选择把电报发了出去，然后利用三个月的时间来得到一些可以展示的结果。”
约翰强烈渴望了解大自然的运作方式。在年-年期间，同当时的大多数物理学家一样，他认为基本粒子是大自然最基本的结构，所以他专注于粒子物理学和核物理的研究，在相关方面，他为研究核武器投入了极大的聪明才智和精力。在年-年间，他专注于弯曲时空的研究，具体体现在爱因斯坦的相对论及其量子化上，这看上去是自然界最有可能的基石。从年开始，他把精力放在了量子信息上，完成了这个领域几乎是奠基式的工作。在这本回忆录的剩余部分，我将描述约翰在不同领域中的一些研究和他给其他人提供的一些具有启发性的想法。
粒子物理和核物理[9]
年，16岁约翰来到了约翰·霍普金斯大学，大三那年他开始了自己的研究生涯。年，他在卡尔·赫兹菲德的指导下获得了博士学位。约翰在他的博士论文里，将当时仍然很新颖的量子理论应用于氦原子对光的散射和吸收问题。在霍普金斯的第五年，詹姆斯·查德威克（JamesChadwick）在英国发现了中子，核物理学诞生了。
在纽约大学做博士后的时候（年-年），他和他的导师格雷戈瑞·布雷特一起计算了光子的相互散射，这一过程直到63年后才在实验室被观测到，因为那时才有足够强烈的激光可以供研究人员使用。他的第二期博士后是在哥本哈根跟尼尔斯·玻尔做的（年-年），这段时期他深受玻尔的影响，很大程度上帮助他巩固了对物理学的理解和发展自己观点。
年约翰·惠勒在哥本哈根跟随波尔从事博士后研究
这些使得核物理成为他在北卡罗来纳大学做助理教授的时候的主要研究方向（年-年）。在爱德华·泰勒（EdwardTeller，他们在哥本哈根时成为了密友）的一个课题中，他开创了对原子核转动态的研究。他独自开发了一种基于“共振基团结构”（后来被称为“集团”）的原子核模型，这个模型处理波函数的时候把单独的中子和质子看成α粒子等团块。为了分析问题，他还顺手构造了S矩阵（散射矩阵），在随后的几十年里，它成为粒子物理和核物理研究的重要工具。在北卡罗来纳，他开始了自己的导师生涯。他的第一个学生是后来在核物理领域举得杰出成就的凯瑟琳·维（KatherineWay）。
年12月，约翰搬到普林斯顿后不久，奥托·哈恩（OttoHahn）和弗里茨·斯特拉斯曼（FritzStrassmann）在德国用慢中子轰击铀产生了核裂变，尽管他们并不知道原理。后来奥托·弗里希（OttoFrisch）和利兹·迈特纳（LiseMeitner）将其解释为裂变产物。弗里希告诉玻尔，一定要把这个消息带到大洋彼岸的普林斯顿。玻尔和惠勒详细研究了乔治·伽莫夫（GeorgeGamow）的核液滴模型，并用它发展了核裂变理论，这是惠勒学术生涯中最重要的论文之一。根据玻尔-惠勒理论，我们可以很容易地推断出，通过慢中子轰击引发核裂变的理想原子核是铀（哈恩和弗里茨无意中发现的）和钚——这在当时是未知的，因为钚的半衰期太短了，无法在自然界中找到。后来钚通过人工合成大量生产，成为核反应堆的基础，从而用于制造第一颗原子弹（三位一体测验）。
第二次世界大战和在原子弹上的投入中断了约翰的部分学术生涯；随后我们会谈及。
战争结束后，由于对其他研究机构（特别是加州理工的卡尔·安德森实验室）在宇宙射线实验上所取得的一些基本粒子的重大发现印象深刻，约翰提议、建立并领导了普林斯顿的宇宙射线实验室。
由于μ介子不与强核力耦合，使得它比别的大多数粒子简单得多，所以他迷上了μ介子（年的时候通过实验与π介子区分开来）。借助他在宇宙射线实验室和其他地方的观测，他给出了强有力的证据，表明除了质量以外，μ介子的性质与电子的性质完全相同。
他着重研究了一个电子被μ介子所取代的原子（μ介原子），发现它们不仅在原理上很有意思，而且因为μ介子与原子核的结合比它所取代的电子更紧密，可以更好地探测原子核性质。因此，他在理论上详细研究了μ介原子，并将理论与实验和观测结合起来，最终由张文裕（W.Y.Chang）在他的宇宙射线实验室中，发现了μ介原子中的μ介子从一个能级跃迁衰变到另一个能级时所发出的伽马射线级联。
年，约翰和他的学生杰米姆·蒂奥诺（JaymeTiomno）共同确定了中子、μ介子和电子之间弱相互作用的普遍性：相似的弱耦合常数决定了中子的β衰变（形成质子、电子和电子反中微子）、μ介子的β衰变（形成电子、电子反中微子和μ介子中微子），以及电荷交换反应，其中μ介子被原子核俘获，与质子结合形成中子和μ介子中微子。蒂奥诺和惠勒绘制了一个可爱的三角来形象的描述这种关系，但由于这种普遍性是由吉奥皮特罗·普皮（GiampietroPuppi）发现的，所以最终被命名为“普皮三角”。
年秋，根据汉斯·詹森（HansJensen）和玛丽亚·戈佩特曼（MariaGoeppertMayer）对壳层模型的见解，约翰意识到，在大核中受液滴张力约束的单个核子可以在大轨道中绕着原子核的其他部分运动，从而使原子核发生大幅形变。他将这个想法及其关的定量分析写进了一篇关于他与尼尔斯·玻尔以及大卫·希尔（DavidHill）共同撰写的主题更庞大的论文的手稿中。玻尔则一如既往地花了好几个月的时间来修改这篇论文，以求尽善尽美。就在这段时间里，哥伦比亚大学的詹姆斯·雷恩沃特（JamesRainwater）有了和约翰相同的见解，这也使得雷恩沃特获得了诺贝尔奖。对于这件事，惠勒曾经写道[10]：“...我吸取了教训。当一个人发现了一些重要的事情时，最好及时地发表它，而不是等着把它纳入更宏伟的计划中。对于一个哲学家来说，等待所有的零件准备就绪再组装也许是可以的，但是对于一个物理学家来说，这是不明智的。”但他没有责怪玻尔，一点也没有。他和玻尔有着很深厚的感情。他只是责怪自己。
到了20世纪40年代初，约翰已经计划并开始探索自然的最深层次。他最初希望所有物质的基本组成部分都是粒子。有一段时间，不知怎的，他推测，也许宇宙中的一切都是由电子和正电子构成的。然而他在这个领域里所取得的成功正是对由它们构成的一个几乎无穷无尽的短命“原子”家族的预测和理论，他称之为“聚电子”。其中，最简单的正电子（一个电子和一个质子）和正电子离子（两个电子和一个正电子）在实验室中被创造出来，并与他的理论进行了对比。
在费恩曼的帮助下，约翰取得了更大的成功，他完全去除了经典电动力学中的场，使其成为一种仅仅基于粒子的理论。他们把一个粒子对另一个粒子的直接超距作用的莱纳德-威切特（Lienard-Weichert）力写成了一半推迟力加上一半超前力。这是时间对称的，将会导致1.粒子自身没有相互作用，因此没有无限的自身能量可以进行重整；2.产生标准辐射反作用力，这是在无辐射场中，由被加速的粒子与宇宙中所有其他带电粒子的相互作用产生的（起着吸收剂的作用）。这种无场理论的构想来自于费恩曼。但正如费恩曼在诺贝尔奖演讲中介绍的那样，惠勒提出了使之真正发挥作用的重要观点[2]。
这种无场经典理论成为费恩曼的量子电动力学公式的基础，但这不是惠勒的纯粒子之梦。这是一条死胡同。几年之后，惠勒放弃了自己的纯粒子之梦，转而研究纯场，尤其是广义相对论中的相对论引力场或时空曲率。我要先转移一下话题，过会我们再聊这件事。
核武器
在日本偷袭珍珠港后不久，约翰全力投入到了美国对原子弹的研制中。年1月，他加入了亚瑟·康普敦（ArthurCompton）在芝加哥大学的“冶金实验室”，投身到了世界第一座核反应堆的建设中来。他们目的是通过核链式反应来探索钚的生产。到了年3月，康普敦任命他为杜邦公司项目的联络科学家，负责在华盛顿州的汉福德设计并建造第一座大规模钚生产反应堆。约翰极力主张一种保守的设计方案，这种设计可能会在裂变过程中形成一些吸收截面非常高的原子核，从而在裂变中形成缓慢的中子，从而毒害链式反应——最后确实发生了这种情况。
年10月25日，毒害发现一个月后，约翰的兄弟乔（Joe）在军事行动中牺牲在了意大利。约翰和乔的关系很好，他备受打击。从那以后，他无法原谅自己未能让原子弹的研究提前一两年完成。他推断，这也许可以更早的制造一枚原子弹，从而在乔和其他几百万人丧生之前结束战争。这件事使约翰的余生背上了沉重的心理负担，我认为这在很大程度上使他在国防和政治问题上持保守主义。乔去世后，约翰倍加努力，在原子弹研究方面比以往任何时候都更加努力。当原子弹最终先后落在广岛和长崎，伴随着可怕的平民伤亡，战争结束了。相比于罗伯特·奥本海默（RobertOppenheimer）和其他许多参与原子弹研制的物理学家，约翰没有任何顾虑。
战争结束后，约翰回归基础物理学，直到年8月苏联进行它的第一颗原子弹的实验。对此，美国人的反应是恐慌、挖防空洞和进行原子弹演习，即使是在犹他州农村的小学里。苏联的原子弹实验使泰勒开始着手准备应急计划——研究氢弹。奥本海默反对，约翰支持，杜鲁门（Truman）总统下令开始。在洛斯阿拉莫斯的实验室里，约翰和泰勒开始进行氢弹的设计。一年后，当泰勒和斯塔尼斯拉夫·乌拉姆（StanislawUlam）的一项创新使氢弹不再是天方夜谭的时候，约翰在普林斯顿开始了卫星炸弹的设计项目[11]，这个项目独立于洛斯阿拉莫斯的其他设计（尽管两边经常进行交流）；与此同时，苏联的物理学家们也在进行双轨研究。
约翰试图让大佬级别的物理学家加入到设计工作中，但他失败了，所以他召集了一群研究生和博士后在他的指导下进行这项工作。正如他团队里的肯·福特（KenFord）描述的那样，约翰“将已知或猜测的反应速率和极端物质的性质简化为一组耦合微分方程，这些方程可以利用当时可以使用的计算机（美国国家标准局的SEAC计算机，其总存储容量小于3千字节）进行数值计算。”约翰的学生和博士后用这些方程对计算机进行了编程，以进行泰勒·乌拉姆构型的第一次测试。（他们早期在一台更原始的计算机上取得的可信度比较高的的数值结果，在年6月说服原子能委员会的总咨询委员会提出发展建议方面发挥了重要作用。）年，借助SEAC的帮助，约翰的团队在30%的精度内成功预测了第一次热核试验炸弹的当量，这次核试验代号为迈克（Mike）。
在苏联，是由安德烈·萨哈罗夫（AndreiSakharov）和雅可夫·鲍里索维奇·泽尔多维奇（YakovBorisovichZeldovich）得到了与泰勒-乌拉姆构型类似的主意，这使得苏联开始了氢弹的研制。几年之后，惠勒，萨哈罗夫，还有泽尔多维奇，他们都进入了相对论天体物理的领域，年，在苏联格鲁吉亚第比利斯举行的相对论会议上，我发现自己和他们三人同处一间酒店房间。在那里看到这三位“冷战”物理学家彼此之间的友谊和互相之间深深的尊重是引人注目的。
广义相对论和量子引力
年，在迈克热核试验进行前的几个月里，约翰眼看着他的武器设计工作接近尾声，于是便计划教一年的相对论课程。这是普林斯顿大学自年以来开设的第一门相对论课程——在那个核物理鼎盛的时代里，相对论的地位在很大程度上已经一落千丈。约翰认为相对论是一门已经经历了严密论证的成熟学科、一门“太重要了，所以不能让数学家捷足先登”的学科。也许，只是也许，弯曲时空会成为万物的终极基础。因此，他渴望开设一门相对论课程，他常说：“如果你想学习某个东西，就去给别人上这门课。”
在接下来的几年里，约翰对相对论有了独到见解：他的一种观点是，弯曲时空是根本，曲面与世界线是图像，微分几何是直觉。查尔斯·米斯纳（CharlesMisner）和我作为约翰的学生，从他那里了解了这种观点。这个观点在年被写进了我们三个合著的一本名为《引力》的教材。几乎与此同时，斯蒂芬·温伯格（StevenWeinberg）在他写的教材《引力论与宇宙论》中讲述了广义相对论中的一种场论观点。惠勒的微分几何观点主导了对经典广义相对论的研究；而温伯格的场论观点则主导了现代宇宙学的大部分研究。
到了年，约翰已经在相对论中发现了大量有意思的研究课题。在随后的几年里，他才思泉涌，他和他的学生、博士后以及同事们的课题多点开花。从年的时候，约翰在法国莱苏什的一次物理暑期学校的演讲中，人们可以了解到他思想的丰富多彩[12]。
年夏，约翰·惠勒在剑桥天文研究所的会议上给同事们开讲座。约翰的风格是在讲座开始之前用彩色粉笔将一块巨大的黑板写满，然后顺着板书的思路开始他的讲座。
到20世纪70年代初，约翰在普林斯顿的研究团队已经发展到大约15人（当时理论小组的人数异常庞大），正如比尔·安鲁回忆的那样，“惠勒本人启发了研究小组中的大多数人。”同样是在20世纪70年代初，相对论已成为物理学的一个重要分支，并正在迈进它的黄金时代，这在很大程度上归功于约翰及其弟子们的理论研究，也多亏了类星体、脉冲星和致密X射线源的观测发现（这些天体的能量均来源于黑洞或中子星）以及宇宙大爆炸引起的宇宙微波背景辐射的发现。
约翰对相对论的兴趣始于年1月，当时他看了罗伯特·奥本海默和学生乔治·伏尔科夫（GeorgeVolkoff）在年-年期间写的关于中子星的著作，以及奥本海默和他的学生哈特兰·施耐德（HartlandSnyder）关于一颗大质量恒星坍缩的工作——他们发现，这会导致恒星“与宇宙其他部分分离”，并在其中心形成一个密度大的奇点，也就是说，会形成17后年后约翰称之为“黑洞”的那种天体。自然而然，约翰最早的一些课题是建立在奥本海默的研究基础上的。
在他的学生肯特·哈里森（KentHarrison）和博士后若野雅美（MasamiWakano）的帮助下，约翰提出：“不同质量恒星的热核演化的终点是什么？”他们对所有可能的终点对象进行了分类：中心密度增大的连续族，从由铁56构成的中心密度高达2.5×g/cm3的白矮星，到中等密度的不稳定物体，再到密度约为3×~6×g/cm3的中子星，最后变成密度趋于无穷的不稳定物体。这有利于奥本海默和施耐德关于大质量恒星一定会发生引力坍缩的结论。
约翰对奥本海默-施耐德关于引力坍缩的结论持高度怀疑态度。他特别
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