站在白宫讲台上的残疾教授

1998-03-31 09:03于建洲
知识窗 1998年7期
关键词:史蒂芬霍金黑洞

于建洲

谈笑风生的失语者

1998年3月6日,一位极不寻常的客人从英国来到美国白宫,他是作为白宫举办的“千年系列讲座”的主讲人而来的。人们用崇敬的目光注视着他,只见他极度瘫痪的身躯僵硬地躺在轮椅里,四肢一动不动,然而,他智慧的目光却如此深邃,令人联想到他所研究的黑洞。数十年来,他无时无刻不在同顽固的疾病、同随时都可能降临的死神英勇搏斗,而且在探索宇宙之谜的科学研究中做出了巨大贡献,获得了“继爱因斯坦之后最伟大科学家”的美誉,成为受人尊敬的“世界5大杰出残疾人”之一。

这个人是谁呢?他就是英国剑桥大学物理教授史蒂芬·霍金。

他不仅全身瘫痪,而且还是一个失语者:13年前的穿气管手术使他失去讲话能力。现在,他只能靠一台带语言合成器的微电脑发出声音,与人们交流思想。他正是利用这套设备谈笑风生地讲了几个小时,不时地把克林顿总统、第一夫人希拉里以及在座的科学家逗得哈哈大笑。

有300多人通过因特网向史蒂芬·霍金提出问题,其中美国副总统戈尔。正在“和平号”上飞行的美国宇航员安德鲁·托马斯,也通过无线电向这位白宫客人表示欢迎。

史蒂芬·霍金在讲演中指出,科学技术正在飞速发展,将来,电脑很可能会自行设计出新的智能电脑,世界将变得越来越复杂。我们人类可以通过遗传工程加快进化步伐,培育出更健康、更聪明的新人类,只有这样,才能跟得上科学发展的步伐。他说:“我不相信400年后的人类跟今天的人类完全一样。”

仿佛来自不同星球

史蒂芬·霍金1942年1月8日诞生在英国牛津,这一天正好是现代科学的奠基者伽利略逝世300周年纪念日。

少年时代的史蒂芬·霍金并非绝顶聪明,学习上大抵属于中上等。但是,他对周围事物充满强烈好奇心,总喜欢刨根问底。

1959年,17岁的史蒂芬·霍金考入牛津大学物理系。他所在的小组共有4人,都是男孩子。有一次,教电磁学的老师留下13道特别难的作业题,要大家尽量作,能做几题就作几题。课后,他们就忙开了。结果,有一名同学忙乎半天,连一道题也做不出;另外两个同学一起研究好久,才勉强做出一题半。而史蒂芬·霍金呢?一口气作出10道题,还深感遗憾地说:“我真恨自己!还有3道题作不出来!”

1962年,史蒂芬·霍金在牛津大学毕业,以优异成绩考入剑桥大学研究生院。他所以进剑桥大学,完全是出于他对宇宙学的热爱。因为剑桥大学有不少研究宇宙学的名教授,邓尼斯·西阿玛就是其中之一。邓尼斯·西阿玛是英国科学界的巨擘,许多著名天文学家、宇宙论学者、相对论学者都是他的门下。好早以前,史蒂芬·霍金就特别仰慕邓尼斯·西阿玛,渴望成为他的研究生。现在,这位年轻的研究生终于如愿以偿了,邓尼斯·西阿玛带领着他朝科学高峰努力攀登。

同死神搏斗

正当史蒂芬·霍金满腔热情地向科学进军时,可怕的病魔却向他步步逼进。

1963年的一天,他在圣阿尔班斯湖滑冰,不知怎么,腿一软就狠狠地跌倒。他挣扎着想爬起来,但是没有成功。医生作了全面检查,说史蒂芬·霍金患的是庐伽雷病,这是一种不治之症,医生估计他只能再活两年半时间。

这对于年仅21岁的史蒂芬·霍金来说,简直是一个晴天霹雳!他悲观地想:“我恐怕等不到完成博士论文的这一天了,死神随时都可能夺去我的生命,生命是何等短暂啊!”然而,他转念又想:“就这样消极地等死吗?不能,绝对不能!宇宙中有那么多奥秘等待我去探索……,正因为生命十分短暂,才更应该加倍地珍惜它,让它放射出流星般的灿烂光辉!”

就在他患病不久,一个叫简·瓦尔德的姑娘闯进了他的生活。这位天真浪漫的女大学生深爱着思想深邃、意志坚强的他,决心与他并肩携手去迎接人生的挑战。

真挚的爱情给困境中的史蒂芬·霍金带来了信心和勇气。他想,不管是为了科学事业,还是为了这可爱的姑娘,他都应该坚强地活下去。

他重新振作起来,以坚强的毅力,拄着拐杖继续学习,终于在1965年完成了博士论文,被批准留校工作。也就是在这一年,他同简·瓦尔德结了婚,以后又生了两个儿子和一个女儿。

1985年,史蒂芬·霍金在妻子的陪同下到日内瓦参加学术会议。在此期间不幸患上肺炎,连续多日高烧不退,呼吸困难,靠输氧、输液维持生命。后来,医生无可奈何地说:“这个人没有什么希望了,把维持生命的设备撤掉吧。”

简·瓦尔德坚决反对,她说:“不,不能!我丈夫不会死的!以前医生说他只能再活两年半,可是他活到现在,二十多年了。”她立即坐飞机把病危的丈夫护送回国,住进剑桥医院。医生给史蒂芬·霍金做了穿气管手术,救了他的命,但是,从此,他就失去讲话能力。

一位电脑专家为史蒂芬·霍金专门设计了一台带语言合成器的微电脑,轮椅扶手上装有鼠标器。史蒂芬·霍金用仅能活动的右手3根手指操纵鼠标器,从电视屏幕上选词造句,然后通过语言合成器放出声音来。用机器讲话速度比较慢,是普通人讲话速度的十分之一。

杰出的贡献

史蒂芬·霍金还是幸运的,因为他极度残疾的身躯上还保留着一个没有受损的、极度聪明的大脑。他的大脑时刻高效地运转着,探索着宇宙中无穷无尽的奥秘。

他首先把研究的目标瞄准了宇宙中最奇特的天体——黑洞。所谓“黑洞”,经典物理理论认为,黑洞是绝对黑的,吸收一切物质,而并不向外反射物质。史蒂芬·霍金将量子理论应用到黑洞研究中,发现黑洞并不是完全黑的,还能辐射一些物质出来,他把这种现象称为“蒸发”。随着粒子缓慢向外辐射,黑洞的质量就会越来越小,最后以爆炸告终。这就是著名的“黑洞蒸发”理论。他的导师邓尼斯·西阿玛说:“仅黑洞蒸发理论,就会使史蒂芬·霍金名垂不朽。”

宇宙从何处来?宇宙将向何处去?时间和空间有没有起点和终点?这是史蒂芬·霍金研究的另一个重要方面。

270多年前,牛顿曾长期思索过这些问题,最终还是没有想通,只好归结为“上帝的第一推动”。半年多世纪以前,爱因斯坦也思索过这些问题,但是遇了难以解决的“奇点”问题,在“奇点”上,一切自然规律都失去作用,还是无法揭开宇宙起源之谜。

史蒂芬·霍金把量子理论应用到宇宙学的研究中,成功地避开了“奇点”问题。他指出,量子引力效应使时间和空间无限“弯曲”,时间成为虚的,时间与空间不可区分了。这就是宇宙起源之初的情景。他创立了一个封闭、无边界、有限的四维时空模型。成功地避开了大爆炸“奇点”,从而使一切自然规律照常发挥作用,排除了“上帝的第一推动”说。最近,史蒂芬·霍金进一步推出,宇宙是从150亿年前的那次大爆炸产生的,时间和空间都是从那一刻开始的。从那以后,宇宙一直在不断膨胀,而且将永远膨胀下去。时间和空间是有始无终的。这是他为人类做出的又一大贡献。

史蒂芬·霍金还在以巨大的精力研究如何把量子理论与广义相对论结合成一个协调的统一理论。这项研究一旦成功,宇宙中许多难解之谜就会找到正确的解释。

20多年来,他有那么多重大发现,这些发现使他激动不已,他要把自己的喜悦与大众一起分享,所以在1988年写成一本科普著作《时间简史》。这部著作一出版,就在世界上引起强烈反响,很快译成几十种文字在世界各地出版。现在已发行2500万册以上,成为世界最畅销书,收入《吉尼斯世界纪录》。

由于他的巨大贡献,他被聘为剑桥大学卢卡斯讲座教授,从前牛顿担当过这个崇高的职务。日本有关方面评选出“世界5大杰出残疾人”。其中就有英国的史蒂芬·霍金和中国的张海迪。

继续攀登

史蒂芬·霍金与简·瓦尔德是一对患难夫妻,两人携手走过20多年的坎坷之路。他曾深情地说:“如果,没有简·瓦尔德,我肯定不会这么成功。与她订婚把我从绝望的深渊中拉了出来。”但是,简·瓦尔德笃信万能的上帝,而史蒂芬·霍金却不。这是简·瓦尔德所接受不了的。于是,1985年史蒂芬·霍金搬了出来,他们分居多年,1990年正式离婚。

后来,史蒂芬·霍金与长期照顾他生活的私人护士伊莱恩·梅森(今年48岁)相爱了。1995年9月16日他们正式在教堂结婚。

1985年春,史蒂芬·霍金曾到中国访问,操纵电动轮椅攀登八达岭长城。许多好心人看到他那么艰难和吃力,都劝他到此为止,别再上了,要爱护自己的身体。史蒂芬·霍金坚决地说:“我一定要上去!宁肯死在长城,也不愿带着遗憾回剑桥!”

(责任编辑/丰霖)

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