史蒂芬·霍金 「一顆恆星剛剛出現在宇宙中」
[摘要] 「霍金是少有的,沒有人像他那樣如此加深我們對重力、空間和時間的認識。」英國天體物理學家、霍金的同事兼同學馬丁里斯如此評價他對人類作出的貢獻。
時代周報記者 梁耀丹
50多年來,時刻面臨死亡成為了史蒂芬·霍金生活中的一部分。
霍金曾對英國《衛報》說:「過去49年,我一直活在可能英年早逝的前景中。我並不害怕死亡,但我也不急著死去,我還有很多事情要做。」
但在3月14日,這位在輪椅上以驚人的意志力度過了40多年、對物理學和宇宙理論作出巨大貢獻的科學家最終還是去世了,享年76歲。
這位科學明星與世長辭後,引發了全世界範圍的集體緬懷潮。
劍橋岡維爾與凱斯學院降半旗表示默哀。英國首相特蕾莎·梅在社交網站向霍金致意,指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。理論物理學家兼宇宙學家勞倫斯克勞斯在推特上寫道:「一顆恆星剛剛出現在宇宙中。我們失去了一位了不起的人。」
霍金的孩子露西、羅伯特和蒂姆發表了一份聲明:「我們深愛的父親今天去世了,他是一位偉大的科學家,一個非凡的人,他的工作和成就將會持續影響這個世界多年,他堅韌不拔的勇氣、他的幽默感激勵了世界各地的人們。他曾經說過,如果這個宇宙不是你所愛的人的家園,那它就不是一個宇宙。」
這一天恰是另一位偉大物理學家愛因斯坦的生日。但在生前,霍金堅持認為他不是另一位愛因斯坦。「霍金是少有的,沒有人像他那樣如此加深我們對重力、空間和時間的認識。」英國天體物理學家、霍金的同事兼同學馬丁里斯如此評價他對人類作出的貢獻。
早慧但「懶惰」的學生
霍金出生於英國牛津,出生當天剛好是現代科學之父伽利略·伽利萊逝世300年的忌日。他的父母都畢業於牛津大學,在家中的四個孩子中,霍金排名老大。
霍金從小就對動手組建玩具感興趣。在霍金個人自傳《我的簡史》中,他提到:「我以為這些遊戲……都是來自要了解系統如何運行和如何控制它們的強烈願望……我對宇宙學的探索滿足了這個需求。」
在牛津大學獲得自然科學學士後,霍金考入劍橋大學研究宇宙學。據霍金本人在自傳中回憶,這段時期的他是一個早慧、對宇宙學極其感興趣但又略為「懶惰」的學生。
也就是在這段時期,霍金髮現自己動作越來越笨拙,時常不知緣故地摔跤。21歲,霍金被確診患上肌肉萎縮性側索硬化症(俗稱「漸凍症」)。醫生認為,他只能存活兩三年的時間。
「我覺得這很不公平,為什麼這會發生在我身上。」霍金在自傳中寫道。
霍金患上了嚴重的抑鬱症,並反覆夢見自己被處決。但在醫院目睹了一個患白血病的男孩死去,他產生了一種新的目的感。「當你面臨早亡的可能性時。」霍金曾回憶說,「這讓你意識到生命是值得活的,而且你想做很多事情。」
疾病似乎趨於穩定。雖然霍金慢慢地失去了對肌肉的控制,但他仍然能夠短距離行走,執行簡單的任務,儘管很費力,比如穿衣和脫衣服。
也就是在這段時期,霍金邂逅了他的第一任妻子潔恩·懷爾德。1965年,霍金與懷爾德結婚,兩人一共育有三個孩子。霍金曾說,這段婚姻給了他「生活的一部分」。
在導師的鼓勵下,他重拾學業,開始攻讀博士。也就是在這一時期,霍金在學術方面取得第一次重大突破。當時他和羅傑·彭羅斯將宇宙的黑洞數學運用到了宇宙中,並表明在我們遙遠的過去存在一個時空奇點,一個無限彎曲的時空區域,這就是宇宙大爆炸的起點。導師曾驕傲地表示,「霍金的學術成果堪與艾薩克·牛頓相提並論」。
這位不羈的天才不習慣於身體被束縛。他在20世紀60年代開始使用拐杖,但長期以來一直使用輪椅。在他放鬆時,他曾因在劍橋的街上狂野駕駛而臭名昭著,更不必說在大學舞會上故意壓過學生的腳趾和隨意旋轉。
年紀輕輕就站在科學高峰
在對於奇點的研究告一段落之後,霍金開始轉移焦點。1971年,他發表了幾篇重要論文,闡述了原生黑洞的存在以及黑洞的無毛定理和黑洞熱力學第二定律。1972-1973年間,霍金又與傑姆斯?巴丁、布蘭登?卡特合作提出四條黑洞熱力學定律。
馬丁·里斯(Martin Rees)是霍金在劍橋大學的同事,也是霍金研究生時期的同學。馬丁回憶這段時期時表示:「他當時看起來很虛弱,但卻年紀輕輕就站在了科學的高峰,以至於我們大多數人懷疑自己能否進一步攀登。」
與此同時,霍金的言語功能卻逐年退步,到了20世紀70年代後期,只剩下他的家人和最好的朋友能夠聽得懂他的話。為了與其他人通話,他必須依賴翻譯。由於逐漸失去寫字能力,他自己發展出一種替代的視覺性方法,他在腦里形成各種不同的心智圖案與心智方程,可以在腦海中進行數學計算並思考物理問題。
「我經常會把他的輪椅推到他的辦公室,他會讓我打開一本關於量子理論的深奧的書。他會靜坐不動幾個小時,他甚至無法自行翻書。」馬丁回憶道,「我心想,他失去了身體上的力量時,他心裡會在想什麼。」但在一年後,霍金提出了他有史以來最好的想法。
1974年,霍金髮表了《黑洞在爆炸嗎》一文,轟動了整個宇宙學學界。在論文中,他把量子理論效應引進了黑洞研究,證明了從黑洞視界附近會蒸發出各種粒子,這種粒子的譜猶如來自黑體的輻射。
霍金一系列激進的學術成果把他推上了人生的巔峰。1974年,他成為英國最負盛名的科學機構—皇家學會中年齡最小的一員,年齡32歲。盧卡斯數學教授席位是劍橋大學授予物理學者的一個最高榮譽職位。1979年,霍金成為第十七位盧卡斯教授,這個職位之前曾由牛頓擔任過。
霍金的開創性貢獻一直持續到20世紀80年代。他證明了廣義相對論的奇性定理和黑洞面積定理,提出了黑洞蒸發理論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。
霍金的疾病促使他更加努力地工作,同時也促成了他兩次婚姻的崩潰,他後來在自傳中寫道。
科學家並不是搖滾明星
1987年,霍金感染了嚴重的肺炎。接受氣管切開術後,霍金從此再也不能發聲。在進行氣管切開手術時,他有一本草稿。他希望通過出一本書,向廣大的讀者介紹他的想法,並為他的小孩留下一些東西—他們當時還是大學生。在肺炎康復期間,他在編輯的幫助下恢復了工作。
這本書後來被起名為《時間簡史》。當它的美國版剛出現在市面上時,印刷商搞錯了一個地方:書中的一張照片倒過來了。出版商試圖召回這些存貨,但令他們驚訝的是,這批書已經被一搶而空。至今,霍金的著作《時間簡史》仍是世界上最為成功的科普書籍,被翻譯成40多種語言,銷量超過1000萬冊。
霍金再也不能講話了,但他樂觀地表示:「我不必講課或教授本科生,也不必坐在冗長乏味的費時委員會上,所以我可以一直致力於研究。」
霍金的心靈仍是自由的,他是一個在自己的專業領域和生活中如此不斷追求極限的人。他前往全球各地參加科學會議;拜訪南極洲等各大洲;他還參演電影,為動畫配音,在裡面飾演自己本人;他乘坐熱氣球慶祝他的60歲生日,同一周,他還在劍橋的一個角落裡摔傷了他的電動輪椅,摔斷了他的腿。
2007年4月,在他65歲生日的幾個月後,他乘坐專門配備的波音727飛機參加了零重力飛行,該飛機是一種類似過山車的飛行器,可以產生短暫的失重。
當被問及為什麼他會冒這樣的風險時,霍金說:「我想表明,只要沒有精神殘疾,人們不需要受到身體殘疾的限制。」
他並不喜歡自己的殘疾被刻意強調。「除了愛因斯坦之外,科學家並不是眾所周知的搖滾明星。我之所以成為世界上最有名的科學家,部分原因是因為我適合殘疾天才的刻板印象。」他說。
此時此刻,回想這位科學家的生前,人們也許會想起霍金說過的一句話。他曾說:「請記住仰望星星,而不是在你的腳下。試著理解你看到的東西,並對宇宙保持好奇心,無論生活如何艱難,總會有一些事情可以做,並且成功。重要的是,你不要放棄。」
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