邵紅能
1942年1月8日,霍金出生于英國牛津市的一個(gè)知識(shí)分子家庭,這一天正好是伽利略逝世300周年。霍金的父母均畢業(yè)于牛津大學(xué),而且很注重霍金的教育,這對(duì)他的成長有很大的影響。
霍金少年時(shí)期成績就很突出,但卻在13歲那年的拉德雷特考試時(shí),因病未能進(jìn)入更好的西敏公學(xué),而是繼續(xù)留在圣奧爾本斯公校就讀。在這里,他有很多摯友,他們一起玩圖版游戲,制造爆竹、模型飛機(jī)和模型船艇,以及討論有關(guān)基督教和超感官知覺的問題。15歲時(shí),霍金學(xué)習(xí)到宇宙正在膨脹的理論,這使他非常驚訝。靜態(tài)宇宙似乎那么合乎自然,永遠(yuǎn)持續(xù)地存在;而膨脹宇宙會(huì)隨著時(shí)間流逝而擴(kuò)張,最后形同真空,這概念似乎很不合理。
剛開始,雖然霍金被同學(xué)們親切地稱為“愛因斯坦”,但他在學(xué)術(shù)上的成績卻不盡如人意。在中學(xué)時(shí)代的后兩年,班上來了一位數(shù)學(xué)教師—迪克嵐·撻塔。在他的啟發(fā)下,霍金對(duì)數(shù)學(xué)和物理學(xué)產(chǎn)生了濃厚興趣?;貞浧鹬袑W(xué)的學(xué)習(xí),霍金說道:“在少年時(shí),我對(duì)所有科學(xué)都一視同仁。十三四歲后我知道自己要在物理學(xué)方面做研究,因?yàn)檫@是最基礎(chǔ)的科學(xué)。盡管我知道中學(xué)物理課內(nèi)容太容易、太淺顯,但物理學(xué)和天文學(xué)有望解決我們從何處來和為何在這里的問題。我想探索宇宙的底蘊(yùn)?!?959年,17歲的霍金順利考入牛津大學(xué),并于三年后畢業(yè)。后來他又進(jìn)入劍橋大學(xué)理論物理專業(yè)讀研究生。
1963年,21歲的他不幸被診斷出患有肌肉萎縮性側(cè)索硬化癥(即運(yùn)動(dòng)神經(jīng)細(xì)胞?。t(yī)生斷言身患絕癥的他最多只能活兩年。于是,他更加努力,想用僅剩的短暫時(shí)間做點(diǎn)有價(jià)值的事。在醫(yī)生宣判的死期臨近時(shí),霍金的廣義相對(duì)論學(xué)習(xí)有了點(diǎn)眉目,而就在這時(shí),他遇見了彭羅斯。1965—1970年,霍金和彭羅斯組成一個(gè)有關(guān)黑洞和嬰兒宇宙的研究小組,兩人一道將奇點(diǎn)的存在性證明推廣到更加一般的情況,包括早期宇宙?;艚鸷芸飚厴I(yè)了,他同時(shí)成功申請(qǐng)了一筆獎(jiǎng)金用于學(xué)術(shù)研究。接下來是和心愛的簡結(jié)婚,而那個(gè)宣判霍金死刑的醫(yī)生再也沒聯(lián)系他?;艚鸬牟∑孥E般地好了起來。
1973年,霍金考察黑洞附近的量子效應(yīng),發(fā)現(xiàn)黑洞會(huì)像天體一樣發(fā)出輻射,其輻射的溫度和黑洞質(zhì)量成反比,這樣黑洞就會(huì)因?yàn)檩椛涠冃?,而溫度卻越變?cè)礁?,最后以爆炸而告終。1974年2月14日晚,32歲的霍金向科學(xué)界的同行報(bào)告他一生中最重要的發(fā)現(xiàn)—黑洞不黑,它也能向外界輻射能量。這種輻射后來被命名為“霍金輻射”。黑洞輻射或霍金輻射的發(fā)現(xiàn)具有重大的意義,它不僅將廣義相對(duì)論、量子場論和熱力學(xué)統(tǒng)一,而且將量子力學(xué)引入由引力理論主宰的黑洞研究的產(chǎn)物。這個(gè)理論雖然迄今尚未被證實(shí),卻為研究黑洞提供了更多的可能。
1973年以后,他的研究轉(zhuǎn)向了量子引力論。1980年以后,霍金的興趣轉(zhuǎn)向了量子宇宙論,提出了能解決宇宙第一推動(dòng)問題的無邊界條件。
1988年,在霍金46歲的時(shí)候,他與彭羅斯一起獲得了沃爾夫物理獎(jiǎng)。同一年,他的著作《時(shí)間簡史》在美國出版,之后的數(shù)十年間,這本書的銷量超過了千萬冊(cè)。美國版封面上,編輯精選了一張霍金坐在輪椅上的凄慘照片,據(jù)說,這會(huì)使那本書的銷量至少增加一倍;而霍金也精選了愛因斯坦的那個(gè)著名公式寫進(jìn)書中,據(jù)說,這會(huì)使書的銷量減少一半。
2001年10月,霍金的又一部巨作《果殼中的宇宙》出版發(fā)行。該書是《時(shí)間簡史》的姐妹篇,以相對(duì)簡化的手法及大量圖解,訴說宇宙起源。2006年,他在中國香港透露正與女兒合寫一套類似于《哈利波特》的作品,但主題是理論物理學(xué)而非魔法的小說。
霍金與中國有著密切的關(guān)系。1985年,霍金第一次來中國,就在中國科技大學(xué)的水上報(bào)告廳中做了有關(guān)天體物理的學(xué)術(shù)報(bào)告。2002年,霍金第二次來中國,在北京做了主題為“膜的新奇世界”的科普?qǐng)?bào)告,向公眾闡釋他的關(guān)于天體演化的“M理論”。2006年,霍金第三次來中國,他帶來的仍然是自己關(guān)于宇宙學(xué)最新的研究—分別在香港科技大學(xué)和北京人民大會(huì)堂講述了《宇宙的起源》。
霍金說:“一個(gè)人身體殘疾了,決不能讓精神也殘疾?!币淮位艚鹧葜v結(jié)束后,一位女記者沖到演講臺(tái)前問到:“病魔已將您永遠(yuǎn)固定在輪椅上,你不認(rèn)為命運(yùn)讓你失去太多了嗎?”霍金臉上充滿了笑意,用他還能活動(dòng)的3根手指,艱難地叩擊鍵盤后,顯示屏上出現(xiàn)了四句文字:“我的手指還能活動(dòng);我的大腦還能思維;我有終生追求的理想;我有愛我和我愛的親人和朋友?!痹诨卮鹜昴莻€(gè)記者的提問后,他又艱難地打出了第五句話:“對(duì)了,我還有一顆感恩的心!”現(xiàn)場頓時(shí)爆發(fā)出了雷鳴般的掌聲。
提到時(shí)光機(jī),霍金強(qiáng)調(diào)其關(guān)鍵點(diǎn)就是所謂的“四度空間”,科學(xué)家將其命名為“蟲洞”。他指出,宇宙萬物非平坦或固體狀,貼近觀察會(huì)發(fā)現(xiàn)一切物體均會(huì)出現(xiàn)小孔或皺紋,這就是基本的物理法則,而且適用于時(shí)間。時(shí)間也有細(xì)微的裂縫、皺紋及空隙,比分子、原子還細(xì)小的空間則被命名為“量子泡沫”,“蟲洞”就存在于其中。
霍金是當(dāng)今世界最知名的物理學(xué)家,同時(shí)也是天才的科普作家。他既能研究高深莫測的宇宙物理學(xué),又能把這些高深的理論寫得深入淺出?;艚饝{著堅(jiān)毅不屈的意志,戰(zhàn)勝了疾病,創(chuàng)造了一個(gè)奇跡。他對(duì)生命的熱愛和對(duì)科學(xué)研究的熱忱,是值得我們學(xué)習(xí)的。