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因?yàn)椤坝钪嬷酢?,大家?yīng)該只憑題目就能猜到今天故事的主角是誰。這位2018年去世的物理學(xué)家名氣如此之大,以至于很多時(shí)候我們會(huì)在不經(jīng)意間忽略一個(gè)事實(shí),即除了黑洞、輪椅和《時(shí)間簡史》,我們可能對他知之甚少。
1942年1月8日,是第二次世界大戰(zhàn)中普通的一天。而對于科學(xué)界來說,這一天有兩件事不那么普通。
一件是伽利略逝世300周年,另一件,是霍金誕生。
現(xiàn)在很多人會(huì)覺得霍金出生在這一天是冥冥之中的安排,不過霍金本人并不這樣想,他曾說過:不要忘了,這一天里大約有20萬個(gè)嬰兒出生。我們不知道有沒有其他孩子長大后成為物理學(xué)家或者天文學(xué)家[1]。
霍金幼時(shí)家在倫敦,但他卻在牛津降生。這是由于二戰(zhàn)時(shí),英國和德國相互之間承諾,不會(huì)轟炸對方大學(xué)城(英國的牛津和劍橋,德國的海德堡和哥廷根,四座城市分別有世界著名的大學(xué))。
后來,霍金回到倫敦上學(xué),但由于所在學(xué)校的教學(xué)方法激進(jìn)且失當(dāng),直到8歲他才學(xué)會(huì)閱讀。1950年,全家因?yàn)樗赣H的工作變動(dòng)而搬家。他被送進(jìn)“女子中學(xué)”(High School for Girls)讀書(雖然叫這個(gè)名字,那所學(xué)生也招收10歲以下的男生就讀[2])。
此后,他進(jìn)入圣奧爾本斯學(xué)校(St Albans School)讀書。在當(dāng)時(shí)英國的教育體制中,學(xué)生會(huì)被分成A、B、C三組,只有在A組的學(xué)生才有希望在未來從事學(xué)術(shù)工作。
霍金入學(xué)時(shí)被分在A組,但是一年之后,班級(jí)排名20位之后的學(xué)生會(huì)被降到B組。在第一年,霍金前2個(gè)學(xué)期在班里的排名分別是第24和第23,但最后一個(gè)學(xué)期他考到了18名,幸運(yùn)地沒有被降級(jí)(英國一年有3個(gè)學(xué)期)。
實(shí)際上,霍金從未排在班級(jí)前一半。但不知同學(xué)們是看出了什么端倪還是只是出于無心,給成績平平的他起了一個(gè)“愛因斯坦”的外號(hào)[2]。
在圣奧爾本斯學(xué)校期間,霍金知道了哈勃發(fā)現(xiàn)的紅移,而這暗示了宇宙在膨脹。但他覺得紅移肯定還有別的原因:遙遠(yuǎn)星系發(fā)出的光線在宇宙中經(jīng)過長距離的旅行到達(dá)地球,因此會(huì)非常疲勞,所以變紅了,就像我們跑步跑累了臉會(huì)變紅一樣。
然而這樣紅移和宇宙膨脹就沒什么關(guān)系。直到他開始讀博士之后,聽說有人發(fā)現(xiàn)了宇宙微波背景輻射,才知道自己當(dāng)年的想法完全錯(cuò)了。
霍金的父親曾經(jīng)在牛津大學(xué)學(xué)院讀書,因此建議他也去申請牛津大學(xué)?;艚鸨M管成績并不出眾,仍進(jìn)入了牛津大學(xué)并且拿到了獎(jiǎng)學(xué)金。1962年到了快畢業(yè)的時(shí)候,他在考試前一晚因?yàn)榫o張沒有睡好覺,在考場上發(fā)揮不佳。
霍金的考試成績介于一等學(xué)位和二等學(xué)位之間,需要通過一個(gè)面試來決定最后的結(jié)果。在被考官問到他以后的打算時(shí),霍金說他想做研究,如果是一等學(xué)位的話,他就去劍橋接著讀書,如果是二等的話,他就會(huì)留在牛津。最終考官們給了他一等學(xué)位,他也如愿以償前往劍橋大學(xué)攻讀博士學(xué)位[1]。
在劍橋,他本來想跟隨著名天文學(xué)家弗雷德·霍伊爾(Fred Hoyle)讀博士,但是霍伊爾的學(xué)生已經(jīng)招滿了,所以他被分給丹尼斯·西阿瑪(Dennis Sciama),雖然霍金此前從未聽說過他,但后來卻為此感到很慶幸。
因?yàn)榛粢翣柺敲枋鲇钪嫘再|(zhì)的穩(wěn)態(tài)理論(steady-state theory)的創(chuàng)立者和維護(hù)者。這個(gè)理論后來因?yàn)闊o法描述觀測到的結(jié)果而風(fēng)光不再。如果讀了霍伊爾的博士,霍金大概就需要為穩(wěn)態(tài)理論辯護(hù)了——這對他來說,是個(gè)比脫歐談判更困難的任務(wù)[1,4]。
學(xué)生時(shí)期的霍金發(fā)現(xiàn)自己不適合一些需要較強(qiáng)動(dòng)手能力的研究,盡管他的父親曾經(jīng)很希望他去學(xué)生物學(xué),但霍金覺得也許理論研究更適合自己。
現(xiàn)在看來,他的直覺也許沒錯(cuò)。
在當(dāng)時(shí)的理論物理研究中,霍金認(rèn)為粒子物理發(fā)展迅速且成果很多,但是有些繁雜,他的想法可以用理查德·費(fèi)曼的一句名言來說明:“如果我記得那么多粒子的名字,我就成為一名植物學(xué)家了?!?/p>
選擇研究方向時(shí),霍金敏銳地發(fā)現(xiàn),雖然廣義相對論研究遭到冷遇,但卻提供很多施展才華的空間,而這其中聽起來匪夷所思的黑洞吸引了他的目光。愛因斯坦曾經(jīng)在1939年的一篇論文中試圖論證恒星不可能在自身的引力作用下塌縮,但在霍金開始進(jìn)行研究之時(shí),已經(jīng)有科學(xué)家相信這類奇異天體的存在。
1974年,霍金對黑洞的思考越來越深入,也發(fā)現(xiàn)了不可思議的地方——他通過計(jì)算發(fā)現(xiàn),黑洞能夠輻射出粒子,但理論上不應(yīng)該有任何東西能從黑洞中逃出來,即使光都不可以。
霍金對黑洞的思考越來越深入,也發(fā)現(xiàn)了不可思議的地方。
開始他覺得自己肯定算錯(cuò)了,但是越想越不對勁兒,因?yàn)榉磸?fù)的計(jì)算證明自己的想法沒什么疏漏。所以,他覺得黑洞可能就是這么離奇,于是他公布了自己的計(jì)算結(jié)果,也就是此后以他的名字命名的“霍金輻射”。他的好朋友、諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者基普·索恩認(rèn)為,這可能是20世紀(jì)下半葉最令人驚詫的理論發(fā)現(xiàn)。
霍金在21歲的時(shí)候被查出患有盧伽雷氏癥,等于被醫(yī)生判了死刑,對此他一度感到非常沮喪,整日借酒消愁。但當(dāng)他遇到后來第一任妻子簡·王爾德(婚后改名簡·霍金),愛情又重新給了他生活下去的力量。
霍金的身體狀況并未像醫(yī)生預(yù)計(jì)的那樣迅速惡化,他開始和簡規(guī)劃未來的婚姻生活,并由此鼓起勇氣,重新投入到研究中,順利拿到博士學(xué)位。
1982年,霍金產(chǎn)生了寫本書的想法,一來為了給女兒準(zhǔn)備學(xué)費(fèi),二來是希望通過這本書讓公眾了解到我們究竟對宇宙知曉多少?;艚鹱畛鯙檫@本書擬的書名是《從大爆炸到黑洞:時(shí)間短史》。不過這本書的編輯彼德·古查迪把正副書名調(diào)換了一下,并且把“短史”(short history)改成了“簡史”(brief history)。這就是后來大名鼎鼎的《時(shí)間簡史》。
1988年4月1日,這本書在愚人節(jié)當(dāng)天正式出版。此后,各類“簡史”層出不窮,成為出版界的一個(gè)熱門品類,應(yīng)該都是拜霍金所賜。一篇在倫敦《獨(dú)立報(bào)》上發(fā)表的文章曾把《時(shí)間簡史》與《禪與摩托維修技術(shù)》相提并論,令霍金感到非常高興[2,5]。
2014年,以霍金為原型的傳記電影《萬物理論》上映。觀影前,霍金對飾演自己的埃迪·雷德梅恩(Eddie Redmayne)說:“看完我會(huì)告訴你我的想法,很好,或者別的?!笨赐觌娪昂?,他說自己很喜歡這部電影,只是覺得電影里應(yīng)該有更多物理的知識(shí)和更少的感情戲[1]。
在雷德梅恩看來,除了具有深邃的思想和堅(jiān)毅的品格,幽默感也是霍金醒目的特質(zhì)之一。
霍金曾經(jīng)多次批評以美國總統(tǒng)特朗普為代表的政治家對氣候變化問題的忽視,認(rèn)為這將給人類帶來災(zāi)難。
而在談到星際旅行時(shí),他也不忘調(diào)侃一下特朗普。半人馬座α星距離地球4.37光年,地球上的信息傳到那里需要4.37年的時(shí)間。霍金覺得那里如果有智慧生命的話,現(xiàn)在一定很幸福,這是因?yàn)樗麄儾槐貫橹獣蕴乩势债?dāng)選美國總統(tǒng)以及之后的所作所為而感到困擾[1]。
霍金把自己出生于伽利略逝世300周年紀(jì)念日歸為一個(gè)巧合,而他逝世于愛因斯坦的生日這一天,也只是一個(gè)偶然。但毫無疑問,霍金曾經(jīng)沿著伽利略和愛因斯坦開拓的道路,幫助我們更加深刻地洞察了宇宙的秘密。
這位差點(diǎn)被“降級(jí)”普通學(xué)生,擺脫身體的束縛,在適合自己的理論研究中發(fā)出璀璨的光芒。在他去世后,他被安葬于倫敦的威斯敏斯特教堂,居于牛頓和達(dá)爾文之間。在屬于他的那塊紀(jì)念地磚上,就刻著他的名字、他的生卒年和“霍金輻射”的方程。
一個(gè)沒有早早展現(xiàn)出天分的少年,最終卻與群星同在。(編輯:Yuki)
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