时间有尽头 但霍金永恒

  在中国的最后一次演讲中,霍金回答了中国网友的四道问题,其中一道是:如果能回到过去或去往未来,你怎么选择?他毫不犹豫地说,“未来”。答完后,他流下了一滴泪

  钱童心 刘佳

  爱因斯坦之后最杰出的物理学家史蒂芬·威廉·霍金(StephenWilliamHawking),3月14日在英国剑桥的家中于睡梦中离世,终年76岁。

  在他21岁时,医生就诊断其患有肌萎缩性脊髓侧索硬化症(也称“渐冻症”),只剩两三年可活。76岁,已经是个奇迹。

  霍金的76年人生,所成就的已数倍于平常人。即使在患病期间,也只用了2年便完成博士学位。他为世人留下了科普名著《时间简史》,以及多项物理学研究成果。

  他的办公室墙上贴有这样一段话,大意是:不管在什么时候,我们都不能忘记头顶的星空,要永葆好奇,永远前进。

  “他是一位伟大的科学家,其成就及传奇将会流传多年。他的勇气﹑坚持﹑杰出及幽默,足以让世人得到鼓舞。”霍金的三个子女在他去世后发表声明。

  在2017年11月5日的腾讯WE大会上,霍金作了一场远程视频演讲,发表了自己关于探索太空、塑造人类未来的观点。这也是霍金在中国的最后一次演讲。

  这个被困在轮椅上半个多世纪的老人,穷极一生追求科学,心怀人类未来。当时,霍金还回答了来自中国网友的四道问题,最后一道问题是:如果能回到过去或去往未来,你怎么选择?他毫不犹豫地说,“未来”。答完后,他流下了一滴泪。

  “我想,他今天已经出发了。”大会负责人李航3月14日对第一财经记者表示。

  时间也有开端

  1942年1月8日,霍金出生于英国牛津,出生当天正好是“现代科学之父”伽利略·伽利莱逝世300年忌日。他去世之日,又恰好是139年前爱因斯坦出生的日子。这也许是宇宙的安排。

  霍金是英国物理学家与宇宙学家,任剑桥大学理论宇宙学中心研究主任。他的一生做出过很多重要贡献,最主要的是他与罗杰·彭罗斯共同合作提出在广义相对论框架内的彭罗斯–霍金奇点定理,以及他关于黑洞会发射辐射的理论性预测(后称霍金辐射)。

  1974年3月1日,霍金在《自然》杂志上发表论文,阐述了自己的新发现——黑洞是有辐射的。这一发现被认为是多年来理论物理学最重要的进展,他的论文也被称为“物理学史上最深刻的论文之一”。同年,他当选为英国皇家学会院士,当时他才32岁,是最年轻的院士之一。

  虽然霍金发表的这篇论文极具争议性,但到了上世纪70年代末期,经过更进一步的研究与论述,这一理论物理学的突破终于被学术界广泛接受。

  从研究黑洞出发,霍金继续探索了宇宙的起源和归宿,解答了人类有史以来一直探索的问题:时间有没有开端,空间有没有边界。

  1983年霍金发表了自己的研究结论:宇宙是有限的,但无法找到边际,这如同地球表面有限但无法找到边际一样;时间也是有开始的,大约始于150亿到200亿年前。

  英国格拉斯哥大学LIGO(激光干涉仪引力波天文台)科学合作组织成员王毅雄(IkSiongHeng)曾在2004年都柏林的第17次广义相对论国际会议上见到霍金。王毅雄对第一财经记者表示:“很难揣摩他是一个怎样的人,因为他总是通过电脑来和外界交流,但是他讲话时会有些表情,我喜欢看他笑。”

  2016年2月,霍金在第一次引力波发现后在英国广播公司(BBC)讨论了这次伟大的科学事件。霍金当时表示:“引力波提供了看待宇宙的崭新方式,发现它们的能力,有可能使天文学起革命性的变化。这项发现是首度发现黑洞的二元系统,是首度观察到黑洞融合。”

  他还称,除了检验爱因斯坦的广义相对论,人们可以期待透过宇宙史看到黑洞,甚至可以看到宇宙大爆炸时期初期宇宙的遗迹,看到宇宙中一部分最大的能量。

  北京市科学技术协会项目负责人、科普作家张华曾在北京师范大学物理理论系获得研究生学位,他曾在2006年时作为霍金著作《时间简史》的读者代表与霍金见面,并向他提问。

  在张华看来,霍金的黑洞研究理论本来很有可能让他成为继引力波之后的下一个诺贝尔奖得主。

  1971年,霍金发表论文阐明,黑洞的事件视界(Eventshorizon)表面面积永不会减少,两个黑洞合并后的表面面积不会小于原先两个表面面积之和,这一发现后来被命名为黑洞热力学第二定律。

  从《时间简史》到《万物理论》

  或许普通人对霍金的了解,除了晦涩难懂的《时间简史》,就是反映霍金生平的电影《万物理论》,或是客串美剧《生活大爆炸》,要不就是他以动漫形象出场并亲自配音的卡通片《辛普森一家》。

  霍金的父亲是英国医学院著名的研究员,在学术领域享有盛名,后来他们全家搬到赫特福德郡的圣奥尔本斯。

  在那里,霍金一家都被认为是古怪的高级知识分子,他们很喜欢阅读书籍,每个人都手不释卷,甚至在餐饮时间,来访客人时常会观察到全家默默地边吃边读书。他们生活很简朴,住屋虽然很大,但是缺乏维护,交通工具是一辆改装过的伦敦计程车。

  霍金曾经有过两次婚姻,育有3名子女。其中他与第一任妻子洁恩·怀尔德的爱情被传为佳话,并拍成电影《万物理论》。

  拍片期间,霍金不但参观片场,更大方地将自己所用的计算机语音合成器借给剧组用在电影中。

  霍金就读剑桥大学研究院时期,遇到了正准备进入伦敦大学的怀尔德,她被霍金的风趣幽默与独立性格所吸引。那时,霍金的身体已出现了渐冻症的症状。他的动作越来越笨拙,时常不知缘由地摔跤,划船也变得力不从心。

  随着年龄的增长,他的病情愈加严重。最终全身瘫痪,不能发声,必须依赖语音合成器来与其他人通话。60年代后期,霍金的身体状况更加恶化,行动走路都必须使用拐杖,不再能定期教课。由于霍金逐渐失去写字能力,他自己发展出一种替代的视觉性方法,他在脑里形成各种不同的心智图案与心智方程,他可以用这些心智元素来思考物理问题。

  他的思考过程,被物理学者维尔纳·以色列形容为,犹如莫扎特只凭借想象就写出一整首极具特色的交响乐曲。

  1985年,霍金拜访欧洲原子能研究组织时感染了严重的肺炎,他接受了气管切开术。这项手术可以帮助他呼吸,但使他从此再也无法发声。怀尔德请到了三班护士轮流看护霍金,其中一位护士伊莲·梅森后来成为霍金的第二任妻子。

  1988年,霍金的《时间简史》出版,这本书快速升至美国与英国的畅销书排行榜第一位,很快就卖出100万本。这本被称作“让科学在全世界流行起来”的科普读物,到2001年已经至少被翻译成35种语言,销售超过900万本。霍金也因此成为大众明星,各种媒体都争相报道有关他的消息。《新闻周刊》杂志甚至在封面刊登了他的肖像,称他为“宇宙大师”。

  曾被抬上长城

  霍金曾三次到访中国,第一次是在1985年。根据北师大物理系主任赵峥回忆:“1985年,霍金应北师大物理系刘辽教授邀请访问中国。他第一次来中国只访问了合肥的中科大和北师大。交流之余,他说想看看长城,我们几个研究生就把他抬上长城。”赵峥补充道,他听说过“不到长城非好汉”。

  刘辽两个最得意的门生就是赵峥和另一位北师大物理系教授梁灿彬。1985年,梁灿彬在霍金做完报告时向他提问:“如果量子力学是存在的话,黑洞的起点会不会因为量子力学而消失?”霍金当时就认为,黑洞的起点将不会存在。据说,当时霍金还能模糊地发声,由翻译向大家解释。

  霍金第二次访问中国是2002年8月,他在杭州进行了一场题为“膜的新奇世界”的公众演讲,但那时霍金已经完全无法用声音来解释他的理论了。尽管如此,当天仍有3000名学子在浙江大学跟随这位“在头脑中思索黑洞”的科学巨人一起感受物理学科的魅力。

  2006年,霍金再次来到人民大会堂演讲,这也是他最后一次来中国。当时与霍金面对面接触的张华对第一财经记者表示:“从学术圈文章的引用率来看,霍金的贡献似乎并不那么高,这是事实。但是他代表了科学的形象,同时继承了爱因斯坦相对论的理论,也把量子力学用到了相对论当中。因此,比起大部分的理论物理学家,霍金对人类的贡献仍然是巨大的。”

  关于霍金去年底的远程演讲,李航对第一财经记者回忆,这场演讲过程中感受最深的,是霍金对于未来传递的观点和对于地球发展的关切,人类未来发展必须大胆走入无人之境,探索外太空。

  为了这次演讲,中国团队特地到英国拜访。霍金的办公室不大,装饰朴实,书架上摆满了各种高深莫测的书籍,黑板上写着密密麻麻的方程式,桌子上还摆放了家人的照片。最明显的还有“辛普森一家”的图片挂件和时钟。

  值得一提的是,当时霍金使用的轮椅是一个北欧品牌的前二代产品,功能和外貌都无法和新款媲美。这也可以看出他是一个对物质追求并不高的人。

  这时霍金全身上下只有眼球能动。正常交流中,他需要用眼球转动去控制眼动仪拼成一个个字母,一分钟最多说六个单词。每隔二三十分钟,他的助理拿一个小手帕擦擦他嘴角的口水。

  “跟他握手时,不是想象中的骨瘦如柴,相反他的手像一团棉花那样特别柔软。”一位在场的人士说。

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