霍金:明星科学家是怎样炼成的

2017-01-07 07:47雨人
阅读时代 2016年4期
关键词:简史霍金的霍金

◎雨人

霍金:明星科学家是怎样炼成的

◎雨人

斯蒂芬·威廉·霍金,英国剑桥大学应用数学及理论物理学系教授,当代最重要的广义相对论和宇宙论家,是当今享有国际盛誉的伟人之一,被称为在世的最伟大的科学家,还被称为“宇宙之王”。他的《时间简史》是当今世界最知名、发行量最大的科学著作,他因此被誉为是继爱因斯坦之后世界上最著名的科学思想家和最杰出的理论物理学家。他还证明了黑洞的面积定理,即随着时间的增加黑洞的面积不减。

2005年的纪录片里,霍金的轮椅被推着从剑桥西路5号的家中出发,经过美丽的剑河、古老的国王学院,驶过一个斜坡,来到银街的应用数学和理论物理系的办公室。一块黑布条绕过霍金的额头,把那颗珍贵的大脑袋固定在轮椅靠背上以防晃动。

一些人说:他的大脑比这个星球上大部分同类更了解宇宙,却不能在这个星球表面上随意走动;另一些人则认为:这根本不可能是我们的同类,他应该是个外星人。

然而,这个大脑做了什么?

同行们说,他提出了大爆炸可能开始于一个奇点,还发现了黑洞不黑,也有辐射。前者为霍金捧得了1988年的物理学沃尔夫奖;而对后者,《连线》杂志认为,那是足以得诺贝尔奖的研究,可那只是媒体的说法,并没有专业人士那么说过……

平凡与转折

事实上除了那个极具偶然性的出生日期——1942年1月8日,伽利略逝世300周年纪念日外,霍金的出生并没有什么特异之处,小时候也从未表现过什么惊人的天赋。从衣钵上讲,霍金继承的不是把望远镜对准星空的伽利略——作为一个理论型的宇宙学家,他尤其不热衷天文观测。霍金更多地是继承了爱因斯坦广义相对论的研究。

小时候的霍金喜欢玩具火车、轮船和飞机,尤其喜欢把它们拆开,探究它们是怎样运行的。然而,无法否认的一点是,幼时的他只是经常把东西拆开以穷根究底,对再把它们组装回去却束手无策。

做医生的父亲希望霍金去学医,但他不喜欢生物学。17岁那年,虽然“考得很糟”,他还是拿到了奖学金,进了牛津大学的大学学院。

大学学院不设数学专业,霍金申请了物理学,然而,仍然没有什么火花在霍金与物理的碰撞中产生。在牛津的岁月里,他仍然没有显现任何“成才”的迹象,他的人生,仍然只是马马虎虎。

霍金想研究宇宙学。在理论物理中,有两个领域是最抽象也最基本的,一个是看不见摸不着的基本粒子,另一个是庞大的宇宙。所以,霍金去了剑桥,“当时的牛津没人研究宇宙学,而剑桥的霍伊尔却是英国当代最杰出的天文学家”——不仰望星空,只在纸上计算的宇宙学,在当时几乎还没有公开的合法地位。

面对新的学科,霍金遇到的一个麻烦是:他的数学不够好,因为他在牛津的课程里没有数学课。刚开始学广义相对论时,“只能听懂它的语言和方程,并没有真正领会这门学科。”就在他犹豫是否要继续时,在一个非常冷的圣诞假期,一件改变他一生的事情发生了。

滑冰时,母亲发现,自己儿子在摔倒后要爬起来非常艰难。霍金住进了父亲的医院,住了3周,做各种检查——医生告诉他,有一天,他会死于呼吸肌丧失功能,而他的寿命,也许只有两年了。

拿着医生开的维生素片,霍金回到学校,他觉得自己很倒霉,“也许已经活不到博士毕业了”。他做噩梦,听瓦格纳,“因为他和我的末日黑暗兴味相投”。浑浑噩噩中,霍金邂逅了一个叫简·瓦格纳的圆脸姑娘,并和她订了婚。

为了结婚,霍金需要工作;为了找到工作,他得拿到博士学位。于是,平生第一次,他开始用功。在医生宣判的死期临近时,霍金的广义相对论学习有了点眉目,而且,他遇见了彭罗斯。

彭罗斯比霍金大11岁,他有相当好的数学功底,当其他人正在费尽心思猜测求解方程时,他引进了一种新方法,不需要具体的求解方程,就能看出解的一些性质。

从1965直到1970年,霍金和彭罗斯组成一个黑洞和婴儿宇宙的研究小组,两人一道将奇点的存在性证明推广到更加一般的情况,包括早期宇宙。很快,霍金顺利毕业,申请到了学院的一笔研究奖金,跟简顺利结婚,还度了一周的蜜月。

很多年后,有人问简,为什么要跟一个只有两年寿命的人订婚?她笑了笑,说:“那个年代,人人都说苏联的核武器两年内就会打过来。”

他再也没有联系那个判他死刑的医生,医生也没有联系他。而他的病,看上去也忘了他,恶化的速度一天天慢了下来。

到1979年,霍金生育了3个子女,还获得了卢卡斯教席——这是数学界最重要的一项教授名衔。

开始,也是结束

到了1982年,随着医疗费和子女的教育经费的节节攀升,霍金开始打算发挥自己的专长去赚点钱。他想写本关于宇宙的小书,读者是广大公众,他要给那些对物理学和数学一窍不通的人解释宇宙学,而且要让书畅销。

一位纽约的文化经纪人接了兜售霍金写作计划的活儿,他对各大出版社说:“宇宙学以及霍金与疾病奋斗的故事是这本书畅销的两大保障。”最终,美国的矮脚鸡出版社用25万美金的预付款和丰厚的稿酬买走了霍金的故事。

1984年,矮脚鸡派了一个编辑与霍金合作这本书,霍金写一段草稿寄给编辑,编辑列出一长串的问题及修改意见,协助他把科学问题用通俗易懂的语言重写。

这本书写得很不容易,1988年,在霍金46岁的时候,他与彭罗斯一起获得了物理沃尔夫奖,这本《时间简史》也终于在美国出版了。

美国版封面上,编辑精选了一张霍金坐在轮椅上的凄惨照片,据说,这会使那本书的销量至少增加一倍;相应地,霍金也精选了爱因斯坦那个著名公式写进书中,据说,这会使书的销量减少一半。

然后,霍金就出名了:《辛普森一家》把他画进了卡通片;亿万富翁出钱赞助他去体验无重力实验室;他的影响甚至超出了“麻瓜世界”《哈里·波特》中,有魔法师在酒吧翻看《时间简史》,哈里·波特版维基百科指出:“那是一本由矮脚鸡出版社出版的,一个名叫霍金的麻瓜写的时间旅行的指南。”

据说,宇宙的难以理解之处就在于它居然是可以理解的;而霍金的书令人难以理解的地方则在于,难以理解的它居然卖出去了,还很畅销。人们批评出版社无耻地利用了疾病,责备那个轮椅上的人是可耻的同谋,居然允许把照片印到封面上。霍金自己说:“我曾经鼓动过矮脚鸡出版社在英国版中用一张好的照片,把美国版的那张凄惨的过时照片换下来。但他们坚持原封不动,据说,美国公众已经把它和我的书画了句号。”

这确实是件很无奈的事情,一个充分发达的大脑加上一具迅速衰败的躯体,正好符合人类对种群中那种名叫“科学家”的异类同胞的想象。

随着《时间简史》的热销,霍金的婚姻也走到了尽头。与他结婚25年的简认为,她正在失去自我,“每次到了正式场合,我就只是个站在他身后的人。”嫁给霍金后,为了摆脱这种感觉,简曾很努力地拿到过一个中世纪欧洲文学博士,甚至在剑桥大学拿到过一个教书的职位。然而,在春风得意的霍金看来,与宇宙相比,那些人类编出来的东西,实在不算什么。

在一部纪录片中,笃信天主教的简批评霍金,“他要做上帝。”——谁都不知道,这句批评是出自一个被忽略的妻子还是一个虔诚的天主教徒。

1991年,霍金和简离婚。4个月后,霍金娶了自己的护士伊莱恩·梅森,后者的前夫正是替霍金在轮椅上装电脑和语言合成器的工程师。

宇宙,需要创造吗

2005年接受采访时,霍金说,“我知道我的人生很难被描述为普通,但我确实觉得,在我心里,我就是个普通人。”

很少有人能听懂这个“普通人”的话,然而,这不妨碍人们喜欢这调调。科学家这个职业的从业者就该这样。

人们是那么喜欢他。在中国,一手《时间简史》、一手《金刚经》是作家王朔某段时间的经典形象。在美国,一个加油站服务员得知服务对象是科学家时,就说自己最崇拜的英雄就是霍金。霍金说,“人们喜欢遵循这样的公式:史蒂芬·霍金患了很严重的病,他被禁锢在轮椅上,不能言语,只能挪动几根手指。然而,他写了这部关于大问题的书:我们从何处来,往何处去?”

在美国,有专栏作家问:难道有谁看懂了《时间简史》吗?一位家长公开回应:“我认为,看不懂这本书的人该去补补基础物理知识。我17岁的儿子,一个物理成绩总是在90分以上的中学生,就觉得霍金这本书很容易理解,他认为霍金该在书里介绍些更难的物理,而不总是这些简单的东西。”

人们确实在读那本书。边读边讨论,这位研究宇宙的科学家究竟是否认同上帝创世。

最初,人们以为他是站在上帝一边的,《时间简史》的结尾,霍金说:若能知道宇宙如何开始,“将是人类理智的终极胜利——因为那时我们知道了上帝的精神。”然而,再细看,那本书里还藏着一句:“时空是有限而无界的可能性,就表明着没有开端、没有创生的时刻。”在去年的新书《大设计》中,这类表述被提到了显眼处,他说:“宇宙创造过程中,上帝没有位置。”

1632年,伽利略68岁,出版了《关于两种世界体系的对话》;2010年,霍金68岁,出版了新书《大设计》,并在一部纪录片中表示:不要跟外星人说话,他们也许并非善意。又说:我们应该相信存在外星人,而不是上帝。

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