第
个原始
加速器，这台机器有个直径4.5英寸小腔室，在里面可以产生8万电子伏特质子。年后，他有
台腔室直径11英寸机器，可以产生百万电子伏特质子。劳伦斯现在梦想建造更大加速器，它将重达数百吨，耗资数万美元。他给自己发明起个新名字——“回旋加速器”，并说服当时加州大学校长罗伯特·戈登·斯普劳尔将勒孔特厅旁栋老旧木制建筑供他使用，勒孔特厅是物理系大楼，它坐落在加州大学伯克利分校美丽校园北边。劳伦斯将这座木制建筑命名为伯克利辐射实验室。世界各地理论物理学家很快意识到劳伦斯在他“辐射实验室”中建造设备将让他们得以探索原子最内层。1939年，劳伦斯获得诺贝尔物理学奖。
劳伦斯不遗余力地想要制造更大、更强回旋加速器，这也是20世纪初美国企业崛起时“大科学”兴起缩影。1890年，全美只有4个工业实验室；40年后，这样设施已经有近千所。在大多数此类实验室中，人们崇尚是技术而非科学。像奥本海默这样专门致力于“小规模”科学研究理论物理学家逐渐会发现自己与这些大实验室文化格格不入，这些实验室往往致力于“军事科技”。即使在20世纪30年代，些年轻物理学家也已经无法忍受这种大实验室氛围。奥本海默和劳伦斯学生罗伯特·威尔逊决定离开加州大学伯克利分校去普林斯顿大学，因为他觉得与这些大型机器有关科学研究是“最糟糕团队研究缩影”。
用80吨磁铁建造回旋加速器需要大量资金，不过劳伦斯很擅长从加州大学伯克利分校董事会那里募集资金，校董事会成员包括石油大亨埃德温·鲍莱、银行家威廉·H.克罗克和政治掮客约翰·弗朗西斯·尼兰，尼兰碰巧也是威廉·伦道夫·赫斯特首席法律顾问。1932年，在校长斯普劳尔资助下，劳伦斯成为旧金山精英组织——波希米亚俱乐部会员，该俱乐部是加州最有影响力商人和政客兄弟会。波希米亚俱乐部成员不会欢迎像罗伯特·奥本海默这样人，因为他是犹太人，而且太不食人间烟火。可是，在中西部农场长大劳伦斯毫不费力就融入这个精英圈子。（后来，尼兰把劳伦斯弄进门槛更高太平洋联合俱乐部。）就在劳伦斯不断从这些权势人物那里获取资金时候，他渐渐也认同他们保守、反对罗斯福新政政治观点。
相比之下，奥本海默在科研中对金钱态度可谓漫不经心。他位研究生在信中请他帮忙为某个项目筹集资金，他匪夷所思地回复：这样研究“就像进入婚姻和成为诗人样，应该加以劝阻，而只有克服这些阻碍才能成功”。
1930年2月14日，奥本海默完成篇开创性论文《关于电子和质子理论》。根据狄拉克方程，奥本海默认为，电子定有个带
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