奥本海默与简·塔特洛克分手之后，又有过几次短暂的恋爱。后来，终于找到了一位使他足以将简·塔特洛克忘怀的女人。
1939年8月，他在加州工学院一次教师游园会上邂逅了基蒂·普宁，也是位左派人士。
基蒂·普宁是德国人，生于1910年，2岁时随双亲迁居美国，在匹茨堡郊区的阿斯平瓦尔长大。她父亲是该地钢铁企业的一位工程师。
当时她已是英国生理学家理查德·哈里逊博士的妻子，但婚姻并不快乐。这是基蒂第三次婚姻。
1939年8月，当基蒂与奥本海默相遇时，她与第三任丈夫哈里森刚搬进一幢公寓同居。基蒂与奥本海默在帕萨迪纳游园晚会上的初次见面，使两人都感到“震惊”。
基蒂写道：“我那天对罗伯特是一见钟情。但我力图克制这种感情，因为哈里森认为，离婚会影响他这位年轻医生的前途，因此我同意继续同他生活在一起。”
但基蒂的感情无法长期隐瞒。基蒂与奥本海默两人彼此深深吸引，每次奥本海默来到洛杉矶上课，总找机会和基蒂见面。
不久，哈里森也察觉事情不对劲。其实，他一直想和基蒂离婚，只是要等到他在医界基础较稳定后才处理。
第二年夏天，奥本海默邀请哈里森夫妇到新墨西哥州的农庄度假。但哈里森正在准备医学结业考试，不能前往。基蒂独自访问了奥本海默的农庄。
她说：“哈里森由于他自己的原因，要我单独去。”了解内情的朋友们知道事情并非真的如此。无论真相如何，基蒂与她的朋友们驱车来到了农庄。
“当时”，基蒂写道，“奥本海默和我都意识到我们彼此在相爱了……”
基蒂回家之后，就采取了主动，前往内华达州雷诺城，等待住满该城法律规定的时间，以便办理离婚手续。1940年11月l日，刚办妥离婚手续的基蒂和奥本海默结婚。
结婚后，奥本海默在伯克利的生活明显地改变了。他迁出以前住的单身公寓，为自己及基蒂购置一间房子，命名为“鹰丘”。
他对政治活动兴趣降低，也较少和学生们聚在一起，他变成一位标准丈夫！他们的这段罗曼史发展之快，几乎使所有人都感到吃惊。
他与某些老朋友的交往愈来愈少，特别是那些政治界的友人。代替这些朋友的是另一个圈子里的人，不属于知识界而属于社交界。
这种变化当然是由于受基蒂的影响，因此许多人对她不满。以至于在认识基蒂的人中，除极少数外，几乎都非常讨厌她。
“基蒂是一个很会用心思的人，”奥本海默的弟妹杰基这样说，“如果她想要什么东西，总是非弄到手不可。老实说，她是我一生中少见的品行不端的人。”
尽管很多人不喜欢基蒂，但奥本海默还是义无反顾地和她一起生活，直至去世。
1941年5月，基蒂在难产后生了第一个男孩，取名叫彼得，小名叫普朗多，意思是婚后早产。
这时奥本海默患了单核白细胞增多症，他们两人都希望能改换一下环境到新墨西哥去休养。但他们受孩子牵累，似乎不可能实现这个愿望。但舍瓦利耶夫妇帮了他们的忙，答应帮他们看管刚满两个月的彼得，于是奥本海默夫妇起程前往新墨西哥州的牧场。
在这个假期中他俩都遭到意外。基蒂出了车祸，奥本海默被马踢伤。然而，他们在若干年后回忆这段经历时是很高兴的，因为有人竟诬告他们在这段时间没有在新墨西哥，而在伯克利参加了一个“共产党的会议”。他们正好能举出这么多难以忘怀的事件，作为当时不在伯克利的旁证。
奥本海默夫妇回到伯克利后，就迁入伊格尔山上的新居。在这里三口之家度过了一段平稳的幸福时光。
不久，基蒂听说过去的一位朋友史蒂夫·纳尔逊来到了伯克利，尽管纳尔逊现在是一个地区的共产党组织负责人，基蒂仍然邀请了纳尔逊夫妇和孩子到新居来聚餐。
这是奥本海默第一次与史蒂夫·纳尔逊见面。据基蒂说，“他们之间的谈话纯粹是客套。”
在此以后，基蒂曾见过纳尔逊几次，有时她一人与纳尔逊上小饭馆吃饭，有时去看望他的一家。在之后的一年半内奥本海默夫妇两人不时在旧金山及伯克利两地的宴会及政治聚会上和纳尔逊及他的同志们碰面。
与纳尔逊等共产党人的交往为这期间奥本海默开始参与的军方工作带来很多麻烦，甚至一直影响到奥本海默晚年的生活。
提出天体物理学新理论
今天的物理学家一致同意，奥本海默最伟大、最具创造性的成就就是他在20世纪30年代末，也就是在与基蒂的热恋时期，他对中子星所做的研究，天文学家直到1967年才观察到中子星这种天文现象。
奥本海默对天文物理学的兴趣首先被理查德·托尔曼点燃，理查德把他介绍给了在天文台工作的天文学家们。
1938年，奥本海默和罗伯特·塞培尔撰写了题为《论恒星中子核的稳定性》的论文，探讨了高度压缩的“白矮星”的某些特征。
几个月后，他和他的另一位学生乔治·沃尔科夫合作发表了一篇题为《关于大规模中子核》的论文。他们推测，在达到中子星的质量过程中存在着上限，这个上限现在被称为“奥本海默—沃尔科夫极限”，超出这个上限中子星就变得不稳定了。
9个月后，也就是1939年9月1日，奥本海默和他的另一位学生哈特兰·斯奈德合作发表了题为《论持续的引力收缩》的论文。当然，历史上的这一天因为希特勒入侵波兰导致第二次世界大战爆发变得人所共知。但是，对于科学界来讲，那一天论文的发表也是一个重大的历史事件。
物理学家和科学史学家杰里米·伯恩斯坦称那篇论文是“20世纪物理学中最伟大的论文之一”。然而，论文当时却没有引起人们的关注，直到几十年后物理学家们才发觉，早在1939年，奥本海默和斯奈德就已经开启了通向21世纪物理学的大门。
他们以提问作为论文的开头，即一个自身开始燃烧并将耗尽燃料的大星体将会发生什么？他们计算表明，超出某种质量范围的星体，这质量大约是太阳的2~3倍，在自身重力的作用下会持续不断地被压缩，而不是蜕变成“白矮星”。
凭借爱因斯坦的广义相对论，他们分析道，星体能被“奇点”轻而易举地吞噬，甚至光波也不能逃离环绕于周围的重力所带来的拉力。因此从远处看，星体确实已经消失了，把自己与宇宙的其他部分隔离起来。
他们论文中写道：“只要重力持续施压的话，这种现象就会存在。”
也就是说，他怀疑太空中有体积很小、密度很高、已经毁灭的星球存在，也就是所谓的“黑洞”，虽然当时他们没有使用这一术语。
因为这篇论文既奇妙又怪诞，长时间被认为是数学上的狂想，所以它的重要性被人们忽视了。
直到20世纪70年代早期，当天文观测技术赶上理论的发展时，才有大量的黑洞被天文学家们观测到。随着射电望远镜技术的发展和计算机的出现，黑洞理论成为当时天文物理学的核心理论。
“回顾过去，奥本海默和斯奈德的工作以精确的数学方式表达了黑洞的蜕变过程，”加利福尼亚理工学院的理论物理学教授索恩说道，“对生活在那个时代的人来说，这个理论是很难理解的，因为用数学方法表示出来的事物，不同于任何表示宇宙物体怎样运行的图画。”
塞培尔回忆道：
奥本海默对所有的想法都抱有怀疑的态度。他善于质疑的个性使他发生了转变，他抛弃了对传统理论的盲目迷信，主张有时要对传统理论进行大胆的怀疑。
在黑洞理论上取得突破性的成就后，他的怀疑精神把他导向对另一问题的研究，关于介子理论的研究。
奥本海默的物理学界的朋友和同事们一致认为他是一个天才。他们曾在一起讨论了为什么他没能获得诺贝尔奖。
“罗伯特的物理学知识博大精深，”尼德尔斯基说道，“可能只有泡利在物理学上的造诣胜过他。”
与许多人一样，诺贝尔奖垂青于那些甘于奉献，周密制订计划，合理安排时间，善于抓住机会，才能卓著的人。
奥本海默虽然甘于奉献，孜孜不倦地专注于理论物理学研究，从不放过感兴趣的每一个问题，同时他也才高八斗，但他没有周密的研究计划，他的时间安排是随意的。
诺贝尔奖最终只授予在某一领域里取得卓越成就的科学家，然而奥本海默的天才在于他具有整合整个领域研究成果的能力。许多诺贝尔奖获得者坦率地认为，奥本海默是当代最聪明的科学家之一，但他却缺少某种必要的气质。
对此，一位研究生大卫·波姆认为，奥本海默在研究工作中失败的主要原因恰好是使他在教学方面获得成功的原因：“他博学多才，但不求甚解。他不愿意集中精力去钻研一个具体问题。他具有这样的才能，但却缺乏必要的耐心。”
埃德温·尤林是他的学生，1934~1936年，在他的指导下做博士后的研究。他回忆道：
奥本海默是一个充满想象力的人，他的物理学知识是综合性的。我不认为他的成就没有达到诺贝尔奖的要求。他没有获得诺贝尔奖可能只是因为评委会认为他的成果不够令人激动。
对于奥本海默没能获得诺贝尔奖的原因众说纷纭，但对他能力的评价却是出奇的一致。参与原子弹研究
1941年6月，德国军队入侵苏联，此举令奥本海默及很多人了解到美国卷入战争只不过是时间早晚的事了。
随后的日子里，奥本海默的思想经常会处于激烈的波动中。虽然他深爱妻子，而且对新的家居生活十分满意，但他总觉得自己未能在打击全世界民主国家的共同敌人纳粹政权方面贡献一己之力。
很多在学校的教授、学生都相继投入军事上的研究，最显著的是在雷达方面的研究。
在1940年夏天的英伦战争中，还以此打败德军。奥本海默很想加入研究行列，却苦于无入门之道。
让奥本海默料想不到的是，此时美国政府正在准备实施由许多流亡美国的科学家竭力推动的一个提案：利用铀等元素分裂技术，赶在德国人之前研制出一个超级炸弹。
更令他想象不到的是，后来他竟会成为这一震惊世界工程技术上的领导者，以巨大的成果实现了为国作贡献的愿望。
奥本海默的好友劳伦斯是此项目的参与者，因为劳伦斯是实验物理学家，急需理论上的支持，奥本海默曾经在伯克利帮助过他，那次是从理论上对核物理涉及的回旋加速器和电磁方法分离铀-235同位素进行分析。
1941年10月21日，成立不久的专门负责原子弹项目的国防研究委员会在斯克内克塔迪召开会议。奥本海默受邀参加，劳伦斯说：“我非常相信奥本海默，我很想听取他对我们讨论的意见。”
在会议举行之前，劳伦斯就劝告奥本海默退出“美国科学家联盟”这个激进组织。
他说：“我们要计划与战争有关的大事，身为那个联盟的一员就显得很不对劲。我不希望到时候有任何政府人员来找我们麻烦。”
一开始，奥本海默就知道这是100多位顶尖科学家的第一次会议，他们正尝试找出利用可分裂的材料，如铀元素等来制造超级炸弹，也就是原子弹的方法。
对于整个制造过程，当时仍然毫无头绪，但其中与会的一些科学家则坚持这个研究应该立刻着手进行才行。
奥本海默对这个会议的内容十分感兴趣，很高兴被邀请参加。但因为所谓的“左倾”活动使他差点被禁止参与研究，当时他对此毫不知情。
然而劳伦斯说服其他科学家，坚称奥本海默是位效忠国家的公民，应该列入研究之列。
会前，奥本海默做了些初步的计算，制造一颗炸弹，至少需要100千克的铀原料。这个估算的确有些偏高，后来的事实证明也确实如此。
在斯克内克塔迪会议结束时，对于原子弹可能产生的威力也进行了估计。从理论上说，1000克铀可以产生相当了几百吨TNT炸药的能量，然而，即使在最理想的情况下，猛烈的核反应也将在极短时间内将炸弹本身炸碎。
因此，科学家们估计，原子弹爆炸的能量最多不会超过其潜在能量的1／10.
根据奥本海默估计的临界质量大约为100千克，这就意味着原子弹爆炸的威力可能相当于几千吨TNT炸药，这是科学家们第一次面对面地看到了他们准备制造的新式炸弹的威力。
在1938年的实验后，人们清楚地知道只有一种铀的同位素才可以进行分裂，这使得问题更加复杂。这种适合炸弹制造的元素为铀-235，在提炼上十分困难而且费时。
在1941年，只有极少量的铀-235被成功地提炼出来，但科学家所需要的不是一小撮的铀，而是一马车之多。没有人知道，这需要多久时间才能完成。因为这是史无前例的工作。会后，科学家们各自回岗位，以悲观但坚定的心态开始思索这个问题。
奥本海默回到加州后，劳伦斯对“左倾”活动的警告一直在他心里盘桓不去。11月12日，他写了封信给劳伦斯，透露他退出联盟的决定，信上写道：
我保证以后不会再有联盟那边的问题，我怀疑，在这节骨眼上，会有任何人支持这类团体，来影响、分化或干涉我们手边正在筹划的大事，所以你大可放心！
3个星期后，他参加了另外一个左派政治团体的会议，主要目的是帮助西班牙内战的受害者。此时西班牙内战结束后民主选举出的政府被打败，希特勒的盟友佛朗哥仍然称霸西班牙。
这个会议后来变得很消沉很悲哀，奥本海默怅然地离开会场，心中若有所失，这是他参加的最后一个左派会议。
第二天，也就是12月7日，日本轰炸美国夏威夷的珍珠港，迫使美国参战。几个星期后，奥本海默贡献国家的心愿也得以实现。
事实上，在1938年，原子分裂研究成果的消息一传出，奥本海默就有了原子弹这个概念了。
他的学生菲利浦·摩利森回忆道：“这消息传出后大约一个星期，在老师办公室的黑板上，就出现了一个很令人憎恶的草图，一个炸弹的草图。”
1930年，科学家对原子性质的了解已有了长足的进步。原子物理被视为是一种好玩的嗜好，一种与日常生活没有太大关联的活动，一般民众不会对它产生兴趣，军政人员也差不多如此。
1938年，德国化学家奥托·哈恩利用英国物理学家查德威克新发现的中子撞击铀元素，来探讨铀的特性改变。在与迁居瑞典的德国犹太裔女科学家莉泽·迈特纳探讨后发现，除了铀分裂出新元素外，更惊人的发现是铀在分裂过程中所释放出的高能量。
迈特纳以及美德两国的科学家很快地计算出：每个铀原子，在分裂后释放出的能量，竟高达2亿伏特！这个数字，对单一一个原子来说可真是天文数字。
几天之后，这个消息便传到位于加州的奥本海默耳中，他告诉一位同事说：“铀元素十分复杂，我认为铀元素十分值得研究，不是以一种草率的方式，而是以一种诚实正当的方式来进行。”
之后，他又重新评估这项发现所将带来的“好处”。他写信给另一位同事提到，少量的铀，就“可能呼风唤雨”。
总统支持原子弹研究
哈恩发现铀分裂的同时，奥本海默的老师、著名的丹麦科学家波恩正在纽约作研究访问。
波恩一向反对德国希特勒特权，他运用影响力，协助许多科学家逃离德国，并在哥本哈根他所主持的知名物理研究中心安排他们工作的机会。
波恩这次的美国之行，是在一些研究会议上发表有关原子物理方面的演说。他也趁此机会非正式地讨论欧洲政治形势，并且为这些流亡科学家们安排前来美国大学的机会。
波恩也和在美国的科学家们一样马上就体会到铀分裂的意义：现在，至少在理论上，可以制造出一个超级炸弹了。他还对铀分裂做了进一步的研究，并取得了更大的成果。
美国的科学家，在由德国逃出的流亡科学家带头之下，开始要求政府拨款支持铀元素的研究。
1939年3月，这群科学家决定和美国海军有关人员作第一次会谈。恩里科·费米以曾获诺贝尔奖之殊荣，被推举前往纽约与军方会面。费米首先说明历年来的研究成果，并解释为了制造炸弹仍需突破之处。
为了解决这些技术上的问题，需要政府拨款支助。他也强调这个研究势在必行，因为科学无国界，美国科学家所做的研究、发明，终究也会被其他科学家发现，不管美国政府承认与否，它必须与德国政府相互较量，看哪个国家先制造出原子弹。
由海军总司令史丹佛·胡伯所主持的海军委员会对费米的要求并不十分热衷，对这些海军将领来说，这项新型武器太过神奇、不可思议，而那些研究细节又太过于烦琐。
最后，海军方面并没有拨款协助，只是口头上承诺，会再作评估。这个冷淡的反应让费米十分灰心、失望。
同时，在纽约的这群科学家们都劝阻波恩不要发表他对铀元素所作的演算结果，因为这些资料不该被公开，一旦发表之后，被德国政府及纳粹党手下的科学家知道，马上可能利用这些资料着手进行炸弹的制造。
尽管波恩本人也痛恨纳粹政权，他却对保密一事不以为然。波恩深信，科学家是不分国籍的，而科学也因每个研究者将其研究成果公开接受批评、审查才得以延续下去。
自18世纪，以“启发式”的公开方式取代了早期的秘密研究以来，科学界就一直是以公开的传统在运作。因此，波恩坚持，研究成果保留不公布将阻碍科技进步，由此所带来的偏执、互不信任的心态对大家都没有好处。
波恩和其他科学家仍争论不止，直到3月18日，居里夫妇在英国一科学刊物《自然》上发表了一篇论文，其中发表的结果，与波恩所发现的相差不远。
因为这篇文章，铀矿的神秘就此公之于世。对这些在美国的科学家来说，一场武器制造竞赛就此真正地展开了！
把铀矿转变为一项武器，仍有好长的一段路要走。有科学家估计成功的概率大概有10％。这么低的成功率足以吓倒大多数人，但是从匈牙利逃亡到美国的3位科学家西拉德、威格纳及泰勒却不愿轻易放弃。尽管3人尽力说服政府官员支持这项计划，但他们的努力却得不到任何回应。
1939年7月，西拉德几乎到了绝望的地步时，他突然想起一个人可以协助他们。那就是诺贝尔奖得主爱因斯坦，他所提出的保证无人会拒绝，恰巧爱因斯坦正在长岛避暑。
7月30日星期日，泰勒先开车到曼哈顿去接西拉德，两人一起驱车前往爱因斯坦的住处。
西拉德向爱因斯坦解释，铀元素的分裂作用将导致一连串连锁反应，释放出极高的能量。爱因斯坦十分惊讶，身为和平主义者，且一向接触抽象的概念问题，无疑地，他对这类实用且具军事作用的铀元素极少接触。
西拉德紧接着强调，一项全面性的大型研究必须立即展开，以抢在德国政府之前制造出原子弹。此时的爱因斯坦撇开平日对军事研究的憎恶，同意西拉德的论点，并一起拟了一封信，给一位能协助早日达成目标的人，那就是当时的美国总统富兰克林·罗斯福。
在信上，爱因斯坦以简洁直叙的方法写道：
总统阁下：
我读到了费米和西拉德近来的研究手稿。这使我预计到，元素铀在不远的将来，将成为一种新的、重要的能源。考虑到这一形势，人们应该提高警惕。
必要时，还要求政府方面迅速采取行动。因此，我的义务是提请您注意下列事实：在不远的将来，有可能制造出一种威力极大的新型炸弹。
为此，我建议，请授权一位您所信任的人士，使他可以非正式地和各政府机关联络，经常向他们报告全部研究情况，并向他们提供建议，特别是要努力保证美国的铀矿石供应。同时，和有关人士及企业界实验室建立联系，来促使实验工作加速进行。
据我所知，目前德国已停止出售它侵占的捷克铀矿的矿石。如果注意到德国外交部次长的儿子在柏林威廉皇帝研究所工作，该所目前正在进行和美国相同的铀的研究，就不难理解德国何以有此举了。
西拉德与爱因斯坦将这封信交给亚历山大·萨克斯，他是罗斯福总统的朋友，也是前任幕僚之一。虽然萨克斯本人不是科学家，但他也了解到这封信的重要性，于是立刻打电话至白宫，安排在9月初与总统会面。但其他事件的发生却迫使罗斯福总统的行事有所变动。
1939年9月1日，德国入侵波兰，几天后，法国、英国对德宣战，接着，德国在远东的盟国日本也对英法两国宣战。
萨克斯终于在10月11日见到了罗斯福总统。他将爱因斯坦的信面呈总统，萨克斯也乘机为总统说了个历史小故事：
“以前有位不知名的发明家，在一场长年苦战的关键时刻，毛遂自荐为一位皇帝服务。他告诉这位皇帝他可以为他建造一个船队，这些船不必靠风力就可以直驱敌人的腹地。因为这些船是以引擎驱动，而不是靠风力，因此水手们可以在任何气候下出航。”
“这个皇帝认为这些是荒谬的无稽之谈，就把这位发明家冷淡地打发走了！故事中的皇帝就是拿破仑，他的军队在1815年一场决定性的战役中被英军击败。而这位发明家就是罗伯特·富尔顿，之后他制造出第一艘蒸汽船。”
在这个警告性的故事提示下，罗斯福总统很专心地听取萨克斯其他的报告。当萨克斯结束报告后，总统召见了他的助理——艾德温·沃森将军，他将爱因斯坦的备忘录交给沃森将军，并再加上一句简短的“照办”。
这些政府官员对总统交代的事项并没有立即采取行动，慢慢地，在科学家不断的催促下，开始有了回应。
在科学家的要求下，第一个领导组织总算诞生了，这个名为“铀咨询委员会”的组织，是由当时的标准局长、物理学家里曼·布里格斯主持。但将近两年的时间里，却没有什么进展。
1941年春天，英国一个名为“莫德委员会”的高级秘密组织推出了一份报告。报告说，一种以钚或者铀为原料的炸弹有可能在两年内研制成功。
总统科学顾问威能瓦·布什看到报告后，在7月中旬给罗斯福总统的信中说：“尽管研制原子弹困难重重，但有一点很确定，原子弹爆炸能产生相当于现在炸弹成千上万倍的威力，它的作用将是决定性的。”
布什的信直接推动了罗斯福总统成立了一个直接受命于白宫的拥有更大权力的委员会，这就是国防研究顾问委员会。
这个顾问委员会是由罗斯福总统的科学顾问威能瓦·布什及詹姆斯·科南特共同主持。成员包括：陆军部长亨利·史汀生、总参谋长乔治·马歇尔，还有副总统亨利·华莱士。这些人知道他们在和德国人比赛，这是一场可能决定胜负的比赛。
随后，阿瑟·康普顿、劳伦斯、恩里科·费米和尤金·威格纳、布莱特、莱奥·西拉德等，包括好几位诺贝尔奖获得者在内，一批出色的科学家，开始了制造原子弹的前期设计理论上的准备和实验工作。
