輪椅上的科學巨人斯蒂芬·霍金

我曾經認為,霍金只是一位科普作家,後來確信他是繼愛因斯坦之後最傑出的物理學家。不過,對於他的「時間」、「宇宙」、「黑洞」理論,我始終是似懂非懂,部分懂也是因為他用了最簡單最通俗語言的緣故。霍金讓門外漢也能了解高深莫測的宇宙是什麼。確實,他是一位輪椅上的科學巨人,被世人譽為「宇宙之王」。(題圖,輪椅霍金標準形象)

斯蒂芬·威廉·霍金,1942年1月8日生於英國牛津。出生當天正是伽利略逝世300年忌日。而伴隨這聰明大腦一生的,卻是飽受病魔折磨,癱瘓在輪椅里的身軀。他身殘志堅,克服病患做出了傑出貢獻,成為國際物理界的超新星。2018年3月14日,76歲的霍金去世。而這天恰逢科學巨匠阿爾伯特·愛因斯坦誕生(1879年3月14日)之日。

不管這是不是「時間與空間的黑洞」,全球各界都為這位科學家的人生謝幕而悼念!

英國首相特雷莎:「霍金是這個世代最偉大的科學家之一,擁有出色而非凡的頭腦,而他的勇氣、幽默和生命意志啟發大眾。」

中國外交部:「霍金先生是一位傑出的科學家,也是一位與疾病頑強鬥爭的科學鬥士,為科學為人類作出了巨大貢獻。霍金先生和他作出的貢獻將被永遠銘記。」

美國航天局(NASA):「正如你2014年對國際空間站的宇航員所說的那樣,希望你在零重力中如超人一般繼續飛翔。」

韓國總統文在寅:「霍金不斷向時間和宇宙發問,為人類探索宇宙作出了巨大貢獻。霍金與疾病頑強鬥爭的精神讓人欽佩,他在人類科學史上留下了光輝的足跡。」

最了解時間的人走了,歷史會記住這位偉大的物理學家。

1959年,17歲的霍金進入牛津大學攻讀自然科學,畢業獲得一等榮譽學位。接著轉讀劍橋大學修研究生。1965年,23歲時他取得了博士學位。不久任職劍橋大學應用數學及理論物理系教授。(圖,青年霍金)

1963年21歲,他被診斷患有肌肉萎縮性側索硬化症即運動神經細胞病或稱「盧伽雷氏症」(ALS)。醫生認為身患絕症的他只能活兩年,可他卻奇蹟般堅強地活了55年。

1965年,23歲的霍金博士已經開始使用拐杖。但霍金的一位大學女同學簡恩,義無反顧地嫁給了他。簡恩在1967至1979年間,為霍金生育了2男1女三個孩子。儘管霍金的身體江河日下,由於身後有個簡恩,因此他能夠家庭、事業兩不誤。

(圖,霍金60年代和髮妻簡的合影)

(圖,霍金全家福)

1970年,霍金的第二個孩子出生後,他病情惡化,已離不開輪椅。1979年,他第三個孩子出生時,在輪椅上已生活10年,完全失去行動能力,說話無人能懂,除了簡恩。

1973年,霍金研究黑洞的量子效應,發現黑洞也發出輻射,輻射溫度和黑洞質量成反比,因此黑洞會因輻射而越變越小,溫度則越來越高,最後以爆炸告終。其基本意義是將廣義相對論、量子場論和熱力學統一起來,成了彎曲時空中的量子場論。

1973年以後,霍金轉向了量子引力論研究。雖還沒有成熟的理論,但其有些特徵已被發現。量子引力不可知性由此從經典統計物理學、量子統計物理學提高到了第三個層次。

1980年以後,霍金轉向量子宇宙論。經多年研究,提出了能解決宇宙第一推動問題的無邊界條件。他完成了《時間簡史》,超越了相對論、量子力學、大爆炸等理論而邁入創造宇宙的「幾何之舞」——無邊界條件。儘管他身陷輪椅不能自拔,其思想卻使人們能遨遊廣袤的時空,漸漸解開宇宙之謎。他也成了世界著名的物理學家和宇宙學家。

1985年,43歲的霍金因肺炎做了穿氣管手術,徹底喪失了說話能力,ALS病情更加惡化,全身癱瘓,被禁錮在輪椅上,只有三根手指和兩隻眼睛及臉上的一塊肌肉可以活動。疾病已使他的身體嚴重變形,頭只能朝右傾斜,嘴歪成S型,肩膀右高左低,雙手緊並中間不動,兩腳則朝內扭曲,完全是「醜八怪」模樣。

這成了霍金的標誌性形象。而且必須24小都有人護理照顧。他不能寫字,看書依賴翻書機器或讓人將紙頁平攤在桌上,驅動輪椅閱讀。好在霍金配備了一輛特殊的輪椅,安裝有特殊電腦,以對外勾通和交流。他用3根可動的手指,握著個小小的擬聲器鍵盤,手指操縱電腦語音合成器,以表達自己的思想,或通過計算機列印出來。

就在1985年霍金手術的幾天後,他開始了世界名著《時間簡史》的寫作。

1985年,他第一次來到中國,在香港(尚未回歸)科技大學作天體物理的學術報告。

1988年,霍金的《時間簡史:從大爆炸到黑洞》發行,從研究黑洞出發,探索宇宙的起源和歸宿。該書被譯成40多種文字,出版逾2500餘萬冊。因書中內容極其艱深,西方戲稱為「讀不來的暢銷書」、「科技魔法小說」。有學者說這種書之所以仍可以如此暢銷,是因為它試圖解答過去只有神學才能觸及的題材:時間有沒有開端,空間有沒有邊界。而真正原因之一,是霍金能用簡單又通俗的語言來解釋深奧難懂的科學原理。

1990年,家庭發生變故,霍金與簡恩離婚。兩人分手的原因,按《霍金傳》(英國懷特和葛瑞本合著)的說法,主要是因科學研究使霍金變成了一名極端的無神論者,他的理論完全排除了上帝的概念。而簡恩卻是個虔誠的教徒,上帝是她的精神支柱,正是這信仰,才讓簡恩許多年來肩負起了照顧霍金的重擔。她服侍、照顧霍金25年之久,推著輪椅帶他到各地旅行,還要照顧3個孩子,操持家務。25年間,她看著霍金從默默無聞的研究生變成「世界上最偉大的科學家」。

1995年,霍金與一直看護他的私人護士伊萊恩結婚。2004年3月,英國有媒體指霍金遭到伊萊恩虐打。因霍金身上出現多處傷痕,手腕骨折,臉部和嘴唇有很深的切口,英國警方介入調查。但家醜不可外揚,霍金否認遭虐而拒絕他方介入,警方最終作罷。2006年10月,64歲的霍金與伊萊恩離婚,不再婚娶。

2001年,霍金的又一部理論物理學著作《果殼中的宇宙》出版發行。該書是《時間簡史》後最重要的著作,也是其的姐妹篇。它以相對簡化的手法及大量圖解,訴說宇宙起源。誰也無法想像果核與宇宙的聯繫,而霍金用通俗的語言解釋宇宙的原理,生動形象地講述神奇,再次把人們帶到理論物理學的最前沿。

2002年,霍金第二次來中國,在北京和杭州做主題為《膜的新奇世界》科普報告,闡釋他的關於天體演化的膜(「M理論」)。

2006年,霍金第三次來中國,帶來的是他關於宇宙學最新的研究成果。他在香港科技大學和北京人民大會堂向公眾講述《宇宙的起源》,轟動一時。

霍金除了常在英國及美國發表演說,還多次到訪日本等地區。他一直試圖通過通俗演講,將自己的思想與整個世界交流。霍金的聲望,也讓他常常獲邀到外地演說,得到高級別的接待,還常獲得國家元首的接見。曾獲得美國的最高榮譽:總統自由獎章。

(圖,輪椅里的霍金)

霍金的主要研究領域是宇宙論和黑洞論,2004年後,他證明了廣義相對論的奇點定理和黑洞面積定理。這是他的兩大貢獻。他提出宇宙大爆炸自奇點開始,這正是整個宇宙空間的起始點,時間也由此刻開始。他是在量子物理的框架里,證明了黑洞和大爆炸奇點的不可避免性。未來理論物理學的細節還會有變化,但就觀念而言,已經相當完備了。

他提出了黑洞蒸發現象和無邊界的霍金宇宙模型,在統一20世紀物理學的兩大基礎理論——愛因斯坦創立的相對論和普朗克創立的量子力學方面走出了重要一步。

霍金對世界物理學的貢獻,使他在劍橋大學擁有幾個榮譽學位,英國皇家學會會員。在公眾評價中被譽為是愛因斯坦之後最傑出的理論物理學家。

霍金是一位思維嚴謹,身殘志堅的科學家,還有著英國人的樂觀幽默性情,是富有人情味的人。因此他不但有傑出的科學成就,還能涉足影視娛樂界。

由於他的貢獻對於人類的觀念有深遠的影響,所以媒體上早有許多關於他如何與病魔搏鬥的描述。人們好奇一位殘障者,怎會想出這麼多宇宙論,這令他成了大眾媒體的寵兒。於是,他在「星艦奇航記」中的電視系列劇「銀河飛龍」飾演了自己,與愛因斯坦及牛頓一起打橋牌;他亦曾在美國卡通片《辛普森一家》中「演出」,拯救劇中的女孩。其形象也在卡通片《飛出個未來》中的一集里出現。2012年4月熱播的美劇《生活大爆炸》第21集中,霍金本色出演參與了客串。卡通片《居家男人》中的史蒂文就是類似霍金的角色,對其進行了滑稽的模仿。

人們對人類中居然有以這般堅強意志追求科學真理的靈魂從內心產生深深的敬意。

在大眾媒體面前,霍金還不時表演著幽默的預言家的角色:

他預言,不到500年人類能逃離地球。霍金曾警告:未來1000年,地球有可能因為某種大災難而毀滅。人類若想生存下去,就必須在500年間,在太空找到一處新家。他希望,由光能或其他能源形式推進的核融合太空船,將能完成帶人類到新家的任務。

霍金說,「在茫茫宇宙中,一定存在著其他形式的生命,外星人的先進程度可能遠遠超過人類,如果外星人駕臨地球,結果就像哥倫布登陸美洲一樣,我們將像土著人一樣遭受厄運。」霍金還說,過分開發人工智慧可能導致人類滅亡。

他呼籲主要大國重燃月球探索。在30年內打造1個月球基地,2025年前送人上火星。

霍金還批美國總統特朗普:「我不會否認對抗氣候變遷與全球暖化的重要性,不像川普,針對氣候變遷,他可能犯下最嚴重也最錯誤的決定」。

霍金曾提及對生命的看法。「人的大腦和一台電腦的工作原理本質上差不多。所以單純從理論來說:人的意識是可能脫離肉體,保存到一種設備里的,這樣就會形成一種新型的死後生命形態。」當然,正如霍金所說,我們對人腦的認知依然有很多不明之處,技術上連意識的完全讀取都做不到,談何複製與保存?

霍金的預言有似瑪雅預言,讓人恐慌,不敢相信,不敢不信。只是霍金離去了,誰還預測未來?又有誰來解答人們關於宇宙的疑問?當然,人類的腳步不會停息,地球仍是宇宙中最璀璨的一顆星。

象一顆隕星,霍金逝去了。人們贊他為繼牛頓、愛因斯坦後又一位「最偉大的物理學家」。無論如何,大半生困在輪椅上人,身殘志堅,與命運抗爭,始終堅持科研和寫作,這種精神就稱得上偉大。

而正是有了牛頓,愛因斯坦,霍金等等偉大的天才,人類的科學探索才顯現光明。如果說牛頓的萬有引力,愛因斯坦的相對論,揭開了宇宙神秘一角,讓人們看到露出光芒的幕後,那麼霍金的黑洞論及宇宙起源和未來論的預言,則映照了研究宇宙的光明前景。

(圖,壯麗的宇宙。)

霍金語:無論命運有多壞,人總應有所作為,有生命就有希望。

斯蒂芬·威廉·霍金,當代重要的物理學科學家,享有國際盛譽的偉人之一。在世,被稱為當今最偉大的科學家;去世,與牛頓、愛因斯坦齊名。(圖,霍金像)

悼念霍金去世,2018年3月14日。


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