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        宇宙的寂寞心靈

        2006-01-01 00:00:00奧弗拜
        飛碟探索 2006年1期

        在1963年,英國劍橋有一位年輕的物理學(xué)家,一位名叫史蒂芬·霍金的21歲研究生,無精打采地躺在房間里,錄音機(jī)發(fā)出華格納的音樂巨響,科幻小說四處散置。他的褐色長發(fā)散亂不整,戴著金屬框眼鏡,還有一對(duì)清澈藍(lán)眼,透露出愛搗蛋、或許應(yīng)該說是厚臉皮的個(gè)性?;艚饟碛袃煞N鮮明的個(gè)性,愛耍聰明,而且很頑固。然而從前一年起,他開始看著自己的四肢逐漸不聽使喚,講話含糊不清,像個(gè)醉漢,雙腿偶爾還會(huì)站不穩(wěn)。他原本是物理學(xué)界的明日之星,這回竟頭一次覺得物理學(xué)背棄他而去。他只能原地打轉(zhuǎn)毫無進(jìn)展;對(duì)霍金來說,1963年的日子并不好過。他就在那一年聽說自己即將死去。

        在1963年以前,他的生活一直都過得很愜意。他出生于1942年1月8日,后來他總喜歡說,那天正是伽利略去世300周年紀(jì)念日。他是四個(gè)孩子中的老大,成長于倫敦郊區(qū)的圣奧爾本斯。父親專門研究熱帶疾病,他也順理成章地走上科學(xué)之路。他回憶說:“我老是想知道所有事物的運(yùn)作方法。我會(huì)把東西拆開,卻老是裝不回去。我的雙手不是那么靈巧?!?/p>

        霍金不打算子承父業(yè),讓他的父親感到十分懊惱。他解釋說:“我覺得生物學(xué)太不精確,它過分依賴文詞敘述,還經(jīng)常要畫細(xì)部圖解,而我向來不擅長畫圖。如今,這門學(xué)問已經(jīng)比從前精確許多,尤其是分子生物學(xué),不過在我成長時(shí)期,它還沒有出現(xiàn)。我的真正興趣是研究基本定律。我要求知,我要知道我們?cè)趺磿?huì)、又為什么會(huì)出現(xiàn)在這里,還有宇宙又是如何運(yùn)作的?!?/p>

        出于好奇心,他在15歲時(shí)和幾個(gè)朋友開始鉆研超心理學(xué)。他們研讀了1950年在杜克大學(xué)所做的著名實(shí)驗(yàn),據(jù)說那些實(shí)驗(yàn)的目的是想提出統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),以便驗(yàn)證心靈感應(yīng)和心靈傳動(dòng)能力,他們也親自做了擲骰子實(shí)驗(yàn)。后來他去聽了一場演講,演講者是一位曾經(jīng)分析杜克實(shí)驗(yàn)的科學(xué)家。他說:“只要該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)獲得理想結(jié)果,技術(shù)上一定有缺陷。反之,只要實(shí)驗(yàn)技術(shù)完美無瑕,他們就不會(huì)得到好結(jié)果。所以我才相信那完全是一場騙局?!?/p>

        霍金申請(qǐng)進(jìn)入父親的母校,牛津大學(xué)的大學(xué)學(xué)院,用他的英式措詞來講,他是去“讀”物理學(xué)和數(shù)學(xué)。當(dāng)時(shí),他有志于從事天文學(xué)?!拔业搅伺=虼髮W(xué)天文臺(tái)四處張望,他們沒有望遠(yuǎn)鏡,唯一的觀測儀器也只是一具太陽攝譜儀?!焙髞?,他在英國皇家格林尼治天文臺(tái)度過一個(gè)悲慘的夏天,用一具70cm折射望遠(yuǎn)鏡觀測雙星,這讓霍金對(duì)觀測天文學(xué)的“印象不怎么深刻”。他顯然不會(huì)是桑德志的接班人。

        霍金是個(gè)聰明的懶學(xué)生。教授和同學(xué)對(duì)他的印象都是:這個(gè)學(xué)生寧愿找出教科書里的錯(cuò)誤,也不想做練習(xí)題。當(dāng)時(shí)他蓄留一頭長發(fā),大家都知道他很聰明卻不愛讀書,不需要啃書就會(huì)做習(xí)題。他很少記筆記,在課堂上睡覺,還會(huì)裝腔作勢,把自己的報(bào)告輕蔑地拋進(jìn)廢紙簍。后來他辯稱,反正老師也不夠高明,那套系統(tǒng)本來就該罵。霍金生性瀟灑,很受同學(xué)歡迎。他愛開粗魯玩笑,是同伙中的老大。他的成績不錯(cuò),但不是特別杰出。

        霍金立定志向,要在畢業(yè)后進(jìn)入劍橋,追隨穩(wěn)態(tài)說的倡導(dǎo)者國家英雄霍耶做研究,攻讀博士。不過首先他面臨著一個(gè)小問題:畢業(yè)生必須通過資優(yōu)生考試?;艚鸬某煽儾粔蚝?,沒有達(dá)到“最優(yōu)”的程度,造成的影響包括他無法進(jìn)入第一志愿的研究所。他還可以接受一次特別口試,不過他也同時(shí)跑去申請(qǐng)擔(dān)任公務(wù)員,負(fù)責(zé)管理紀(jì)念碑。

        他根本不用多此一舉,口試委員對(duì)他的才智印象深刻。后來,他們還問他接下來要做什么?;艚鸹卮穑骸叭绻业玫絻?yōu)等就到劍橋,如果只是次等就留在這里,所以我相信你們會(huì)給我優(yōu)等?!苯Y(jié)果,他果然得到優(yōu)等。

        但霍金無法如愿在英國天文學(xué)、物理學(xué)家霍耶的指導(dǎo)下學(xué)習(xí),因?yàn)楫?dāng)時(shí)霍耶不收學(xué)生,這也好,因?yàn)樗难芯繉?shí)在相當(dāng)怪異。于是,霍金投入與霍耶同輩的理論學(xué)家夏瑪門下。

        1961年,夏瑪在劍橋組成團(tuán)隊(duì),鉆研廣義相對(duì)論和宇宙學(xué)。當(dāng)時(shí)他是英國唯一講授相對(duì)論的學(xué)者。夏瑪說:“當(dāng)時(shí)惠勒在普林斯頓的角色,和我在劍橋有點(diǎn)相同,都在訓(xùn)練廣義相對(duì)論的新生代學(xué)者,”他的神情就像位父親那么自豪?!坝鴦驁?zhí)數(shù)學(xué)界之牛耳,在美國找不到任何機(jī)構(gòu)可以和劍橋相提并論。而如今我在牛津?!彼χf,“所以你要相信我的話。當(dāng)時(shí),我待在那里其實(shí)是一種策略,因?yàn)槿绱艘粊聿拍芙痰胶脤W(xué)生。而霍金又是這當(dāng)中最拔尖的學(xué)生之一?!?/p>

        夏瑪和所有人一樣,立刻就發(fā)現(xiàn)霍金相當(dāng)聰明卻不守紀(jì)律。至于要判斷他能不能成為一位杰出的科學(xué)家,那就另當(dāng)別論。夏瑪也經(jīng)常講,除非開始做研究,否則你很難論斷一個(gè)人。

        霍金在牛津大學(xué)時(shí)期就出現(xiàn)疾病的初期癥狀,他步履蹣跚、講話含糊,進(jìn)入研究所的第一年間則更加惡化。1963年,他的癥狀經(jīng)確診為側(cè)索硬化肌萎縮癥(ALS)。

        “霍金始終沒有喪失開粗魯玩笑的能力。”夏瑪如是說

        診斷結(jié)果出來之后,霍金的父親私下來到劍橋,詢問夏瑪能不能盡快授予學(xué)位。夏瑪態(tài)度堅(jiān)定,拒絕了他的請(qǐng)求。

        霍金深感恐慌,他停止一切活動(dòng),躲進(jìn)自己的房間。他說:“一旦發(fā)作起來,病情就會(huì)發(fā)展得非??臁N耶?dāng)時(shí)很沮喪,因?yàn)槲易哉J(rèn)為活不過幾年,而且我也看不出自己當(dāng)時(shí)有理由再繼續(xù)活下去?!?/p>

        持續(xù)兩年下來,他的身體逐步退化,心情也日益沮喪。他的科學(xué)表現(xiàn)也是一塌糊涂,夏瑪為此感到自責(zé)。他認(rèn)為霍金之所以感到沮喪,有部分是他的錯(cuò),因?yàn)樗€沒有讓霍金接觸到真正感興趣的研究課題。畢竟,論文指導(dǎo)教授有責(zé)任提攜學(xué)生找到研究主題,讓他們投入并在一旁激勵(lì)。

        結(jié)果一如后來的發(fā)展,霍金的生命并沒有從此一蹶不振。就在“病況”診斷出來之后不久,他碰到了一位女士并開始和她約會(huì)。其實(shí)珍是霍金在圣奧爾本斯的同學(xué),當(dāng)時(shí)她正在倫敦大學(xué)念中世紀(jì)韻文。珍長了一頭紅發(fā),朝氣蓬勃,而且個(gè)性頑固,一如霍金后來表現(xiàn)的性格。她回憶道:“我認(rèn)識(shí)他的時(shí)候,他已經(jīng)出現(xiàn)初期癥狀,”她講話的語調(diào)一絲不茍,“因此我從來沒有見過身體健康、肢體健全的史蒂芬。病況的發(fā)展十分緩慢。他的個(gè)性非常非常果斷,企圖心非常強(qiáng)?!被艚饌€(gè)性內(nèi)向而強(qiáng)烈,擅長分析,珍則信奉古典主義,個(gè)性外向,對(duì)藝術(shù)和音樂很感興趣,她讓霍金敞開心胸,于是兩人決定認(rèn)真過日子。

        婚姻是霍金生命的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。突然之間,事情似乎沒有那么糟糕。他已經(jīng)成家,再也不能只考慮自己,只想到自己的困境

        他們?cè)?965年結(jié)婚。珍并沒有因?yàn)橐藿o一個(gè)可能沒有未來的人而顯露出任何不安。她說:“我是確定了自己想要結(jié)婚,才決定要結(jié)婚的,所以,我就結(jié)婚了?!?/p>

        霍金表示:“我的婚姻讓我決定活下去,婚姻讓我有理由堅(jiān)持下去,努力奮斗。沒有珍幫忙,我不可能活下去,也不會(huì)有意愿再活下去?!?/p>

        同時(shí),他的惡化狀況也趨于緩和;身體的退化速度慢了下來,而且還一直活到現(xiàn)在。夏瑪告訴霍金,顯然他會(huì)繼續(xù)活下去,所以最好還是完成論文。

        夏瑪提出一個(gè)新構(gòu)想給霍金。他派霍金去倫敦見一位老友數(shù)學(xué)家潘洛斯,潘洛斯當(dāng)時(shí)正在講授一種最怪異也最讓人不解的廣義相對(duì)論預(yù)測結(jié)果:宇宙中可能存在某些區(qū)域,稱為“奇異點(diǎn)”,物理定律在那里完全不成立,那里的物質(zhì)和能量,甚至?xí)r空本身,全都被摧毀(或可說創(chuàng)生)。霍金聆聽潘洛斯講課之后,知道自己已經(jīng)找到了畢生職志。

        第一屆得州研討會(huì)就像條繩索,將許多宇宙學(xué)家和天文學(xué)家的命運(yùn)緊緊聯(lián)系在一起。潘洛斯和夏瑪都參加了會(huì)議。英國的霍金則在家里自怨自艾,完全不知道有人就要在得州舞臺(tái)上道出他的終生職志。

        惠勒預(yù)定在當(dāng)天下午議程進(jìn)行到一半的時(shí)候,肩負(fù)一項(xiàng)使命走上達(dá)拉斯講臺(tái):他即將讓物理學(xué)界接觸死神,為期長達(dá)10年。他認(rèn)為,自己投入終生歲月進(jìn)行研究就是為了這一天。惠勒是兩位英雄的忠實(shí)信徒,一位是丹麥的傳奇理論學(xué)家波耳,量子理論的肇建者?;堇赵诓ǘ母绫竟髮W(xué)理論物理研究所度過難忘的一年,并成為他的終生研究伙伴?;堇杖崧曊f:“波耳那里的人員組成了一支超越國界的忠誠研究團(tuán)隊(duì)。你可以與人討論佛陀、耶穌、摩西還有孔子。不過,只有和波耳交談過后,才讓我深深相信真的有這種人存在?!?/p>

        另一位則是愛因斯坦。當(dāng)年輕的惠勒在普林斯頓大學(xué)教書的時(shí)候,愛因斯坦也在普林斯頓高等研究院?;堇栈貞浀溃骸澳菚r(shí)候,你得要鼓足勇氣才能見到他。”他后悔自己當(dāng)時(shí)太過害羞,以致沒有拿奇異點(diǎn)的相關(guān)問題來追問愛因斯坦。

        直到一年之后,惠勒才初次見到霍金?;艚鸷髞硌匾u惠勒的精神,成為他最了不起的學(xué)生,因?yàn)榛艚鹄^承了黑洞的思想,并占有最重要的地位?;堇涨擅罘Q呼這個(gè)主題為“最終狀態(tài)議題”。

        許多科學(xué)家都指望或相信奇異點(diǎn)只是純理論的數(shù)學(xué)現(xiàn)象,就像習(xí)題里的無摩擦斜坡或永動(dòng)鐘擺一樣,無法在現(xiàn)實(shí)生活中實(shí)現(xiàn)。真正的恒星應(yīng)該不會(huì)發(fā)生球體對(duì)稱塌縮,尤其是本身會(huì)旋轉(zhuǎn)的恒星,而幾乎所有恒星都會(huì)自轉(zhuǎn);也許恒星會(huì)繞著核心回旋轉(zhuǎn)動(dòng),而不會(huì)崩潰塌縮成奇異點(diǎn)。結(jié)果,我們并沒有這種好運(yùn)。潘洛斯在1965年證明了恒星在失控塌縮后會(huì)形成貨真價(jià)實(shí)的奇異點(diǎn),任何黑洞里面都必然有個(gè)奇異點(diǎn)。實(shí)際上,潘洛斯等于是證明了,只要累積了充分的物質(zhì)和能量,時(shí)空就有可能終結(jié)。

        霍金吸收了潘洛斯的方法,在論文最后一章采用了這些技巧來分析開放宇宙,這等于是恒星塌縮的反面現(xiàn)象。夏瑪高興地說:“那是最精彩的部分?!被艚鸬慕Y(jié)論是,只要廣義相對(duì)論正確,那么在宇宙歷史中,總有一天會(huì)出現(xiàn)至少一個(gè)奇異點(diǎn)。就以膨脹中的宇宙而論,在100億或200億年之前,就絕對(duì)出現(xiàn)過至少一個(gè)奇異點(diǎn)。如果他讓膨脹中的宇宙逆時(shí)間運(yùn)行,猶如影片倒帶一般,則物質(zhì)密度和輻射強(qiáng)度會(huì)提高到無窮大,到最后,天空里的唯一光線就像條毯子,把宇宙萬物全部卷進(jìn)奇異點(diǎn)里去。后來,霍金和潘洛斯合作撰寫了一篇論文來引申這種論點(diǎn),并描述膨脹宇宙的所有模型?;艚鹕韵沧霰J卣撌?,他只淡然承認(rèn),就某個(gè)意義來說,或許這種奇異點(diǎn)正是宇宙的起源。

        到了20世紀(jì)60年代末,霍金的日常行動(dòng)已經(jīng)變得相當(dāng)吃力。他步履蹣跚,瘦弱的身影出現(xiàn)在重要的研討會(huì)上,奮力坐在第一排并提出尖銳的問題。獲得博士學(xué)位后,他就留在劍橋擔(dān)任研究教授?;艚鹜瑫r(shí)服務(wù)于兩個(gè)系所,一個(gè)是應(yīng)用數(shù)學(xué)和理論物理系,位于市中心,系館像是一幢工業(yè)建筑;另一個(gè)則是霍耶的理論天文學(xué)研究所(1972年,該研究所和隔壁的舊天文臺(tái)合并,霍耶便在此時(shí)辭職),位于市郊一幢低矮的現(xiàn)代建筑內(nèi)?;艚鹱徊啃⌒腿嗆囃鶃硗ㄇ?,身體繼續(xù)緩慢退化。1969年,他拋掉手杖坐上輪椅,但也開始發(fā)揮頑強(qiáng)天性。他盡可能拒絕別人協(xié)助,自己獨(dú)立行動(dòng)。

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