На исходе весны Кембридж организовал для американских студентов-физиков посещение Лейденского университета. Оппенгеймер принял участие в поездке и встретился с рядом немецких физиков. «Это было чудесно, — вспоминал он. — Я понял, что в зимних неприятностях были отчасти повинны английские привычки». По возвращении в Кембридж он познакомился с еще одним немецким ученым — Максом Борном, директором Института теоретической физики при Геттингенском университете. Оппенгеймер заинтриговал Борна — отчасти потому, что двадцатидвухлетний юноша пытался решить теоретические задачи, поднятые в недавних статьях Гейзенберга и Шредингера. «Оппенгеймер с самого начала показался мне одаренным человеком», — сказал Борн. В конце весны Оппенгеймер принял приглашение Борна продолжить обучение в Геттингене.

Год, проведенный в Кембридже, обернулся для Роберта катастрофой. Он едва не был отчислен из-за инцидента с «отравленным яблоком». Впервые в жизни был лишен возможности блистать интеллектуально. Его эмоциональные срывы видели близкие друзья. Однако он преодолел зимнюю депрессию и теперь был готов исследовать новую сферу приложения своих умственных способностей. «Когда я приехал в Кембридж, — сказал Роберт, — я столкнулся с необходимостью решения вопроса, на который ни у кого не было ответа, а сам я не желал его решать. Покидая Кембридж, я все еще толком не знал решения, но уже понял, в чем состоит мое призвание, — такова была перемена, происшедшая за год».

Роберт впоследствии вспоминал, что так и не избавился до конца от «недобрых мыслей о себе на всех фронтах, однако твердо решил, если получится, перейти в теоретическую физику. <…> Меня полностью освободили от работы в лаборатории. От меня там никому не было никакого проку, да и мне самому не было никакой радости; я чувствовал, что работаю из-под палки». 

В конце лета 1926 года Роберт, пребывая в куда лучшем настроении и значительно возмужав за год, прибыл на поезде в Нижнюю Саксонию, в маленький средневековый город Геттинген, известный своей ратушей и церквями XIV века. На углу Барфюссер-штрассе и Юден-штрассе (улицы Босоногих и Еврейской улицы) в четырехсотлетнем доме Юнкершанке под выгравированным на стали портретом Отто фон Бисмарка в окружении трехэтажных витражей можно было поужинать шницелем по-венски. Узкие, извилистые улочки города пестрели причудливыми фахверками. Но главной достопримечательностью был примостившийся на берегу канала Лейне Университет имени Георга Августа, основанный в 30-х годах XVIII века немецким курфюрстом. По местному обычаю выпускники университета залезали в фонтан перед старинной ратушей и целовали Гусятницу, бронзовую девушку, стоящую в центре водоема.

Если Кембридж притязал на звание крупнейшего в Европе центра экспериментальной физики, то Геттинген несомненно был центром физики теоретической. В то время немецкие физики так низко ценили своих американских коллег, что экземпляры «Физикл ревью», ежемесячного журнала Американского физического общества, лежали на полках невостребованными, пока их по окончании года не убирал библиотекарь.

Оппенгеймеру повезло попасть в Геттинген перед завершением удивительной революции в области теоретической физики — Макс Планк открыл кванты (фотоны), Эйнштейн разработал гениальную теорию относительности, Нильс Бор дал описание атома водорода, Вернер Гейзенберг сформулировал матричную механику, Эрвин Шредингер — волновую. Этот воистину инновационный период начал идти на убыль после опубликования Борном в 1926 году научной работы о вероятностной интерпретации волновой функции, а закончился в 1927 году открытием Гейзенбергом принципа неопределенности и формулированием Бором принципа дополнительности. К тому времени, когда Роберт покинул Геттинген, основы постньютоновской физики были окончательно заложены.

Занимая пост заведующего кафедрой физики, профессор Макс Борн способствовал работе Гейзенберга, Юджина Вигнера, Вольфганга Паули и Энрико Ферми. В 1924 году Борн ввел в употребление термин «квантовая механика», и он же предположил, что результат любого взаимодействия в квантовом мире имеет вероятностный характер. В 1954 году ему присудят Нобелевскую премию по физике. Студенты считали Борна, пацифиста и еврея, невероятно добросердечным и терпеливым преподавателем. Для человека с чувствительным темпераментом вроде Роберта Борн был идеальным наставником.

Оппенгеймер на год оказался в компании ряда удивительных ученых. Джеймс Франк, специалист в области экспериментальной физики, вместе с которым учился Роберт, всего годом раньше стал нобелевским лауреатом. Немецкий химик Отто Ган через несколько лет откроет деление ядра. Еще один немецкий физик, Эрнст Паскуаль Йордан, сформулировал вместе с Борном и Гейзенбергом матричную механику как вариант квантовой теории. Молодой английский физик Поль Дирак, с которым Оппенгеймер познакомился в Кембридже, работал над квантовой теорией поля и в 1933 году разделит Нобелевскую премию с Эрвином Шредингером. Математик венгерского происхождения Джон фон Нейман станет в будущем сотрудником Манхэттенского проекта под началом Оппенгеймера. Джордж Юджин Уленбек, голландец, родившийся в Индонезии, и Сэмюэл Абрахам Гаудсмит выдвинули в конце 1925 года гипотезу о спине электрона. Роберт встречался с Уленбеком весной предыдущего года во время недельного посещения Лейденского университета. «Мы немедленно подружились», — вспоминал Уленбек. Роберт был настолько глубоко погружен в физику, что Уленбеку казалось, будто они были «давними друзьями».

Роберт снимал помещение на частной вилле геттингенского врача, лишенного лицензии из-за врачебных ошибок. Состоятельное в прошлом семейство Карио владело просторной виллой из гранита с окруженным стеной садом площадью несколько акров неподалеку от центра Геттингена, но не имело денег. После того как семейное состояние сожрала послевоенная инфляция, владельцы были вынуждены брать постояльцев. Бегло говорящий по-немецки Роберт быстро разобрался в душной политической атмосфере Веймарской республики. Впоследствии он предположил, что семья Карио «накопила в себе характерное ожесточение, на которое опиралось нацистское движение». Осенью он писал брату: «Похоже, все стараются превратить Германию в очень успешную, нормальную страну. На невротиков смотрят косо, впрочем на евреев, пруссаков и французов тоже».

За университетскими воротами большинство немцев переживали тяжелые времена. «Хотя [университетское] общество относилось ко мне с невероятной щедростью, теплотой и предупредительностью, оно было островом в море унылого немецкого духа», — писал Роберт. Он находил, что немцы «ожесточены, угрюмы… сердиты и заряжены теми самыми элементами, которые в итоге приведут к большой катастрофе». У него был друг-немец со своим автомобилем, выходец из богатой семьи Ульштайнов, владельцев издательского дома. Они с Робертом совершали автопрогулки по окрестным селам. Оппенгеймера, однако, поразил тот факт, что его друг оставлял машину в сарае за околицей Геттингена, потому что выставлять ее напоказ в городе было небезопасно.

Жизнь американских эмигрантов и в особенности жизнь Роберта протекала совершенно в ином ключе. Достаточно сказать, что он никогда не испытывал нужды в деньгах. Для двадцатидвухлетнего юноши было обычным делом носить мятые костюмы «в елочку» из тончайшей английской шерсти. Сокурсники замечали, что в отличие от их матерчатых баулов Оппенгеймер возил свои вещи в блестящих дорогих чемоданах из свиной кожи. А когда они наведывались в пивную пятнадцатого века «Цум шварцен бэрен» («У черного медведя») попить frisches Bier (свежего пива) или кофейню Крона и Кона Ланца, то счет нередко оплачивал Роберт. Он преобразился — стал уверенным в себе, деятельным, собранным. Материальные блага его не волновали, зато он ежедневно стремился завоевать восхищение окружающих. Для привлечения поклонников он использовал остроумие, эрудицию и красивые вещи. «Роберт был, — вспоминал Уленбек, — можно сказать, центром притяжения для всех молодых студентов… своеобразным оракулом. Он очень много знал. За его мыслью было трудно угнаться, уж слишком она была быстра». Уленбека поражало, что вокруг столь юного молодого человека увивалась «целая толпа поклонников».