出生于德意志帝国吕塞尔斯海姆，父亲曾为莱比锡大学神学教授，也是首批加入德国社民党的路德宗牧师之一。1930年，进入莱比钖大学。1933年为逃避纳粹迫害避居英国并在布里斯托大学获得物理学博士学位（师从内维尔·莫特），在爱丁堡大学获得科学博士学位（担任马克斯·玻恩的助手）。1941年受鲁道夫·佩尔斯邀请加入英国原子弹研发计划合金管工程并成为其最信任的助手，同时开始向苏联提供情报。1943年，他与佩尔斯同赴美国哥伦比亚大学，开始参与曼哈顿计画。次年8月，他前往新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯国家实验室参与原子弹研发，在