智慧英雄的一生

二零一二年一月八日是霍金的七十歲生日。在生日之前一周，劍橋數(shù)學(xué)科學(xué)中心特地為他召開了題為“宇宙的態(tài)”的學(xué)術(shù)會議，會議從全球各地邀來霍金的學(xué)界友人、過去的合作者和學(xué)生共百余人。生日當(dāng)晚，三一學(xué)院舉行晚宴，在懸掛著培根、牛頓、拜倫、湯姆孫、麥克斯韋、盧瑟福等歷史人物畫像的餐廳里，霍金的親友和與會學(xué)者會聚一堂，回顧他不平凡的一生。由于身體狀態(tài)不佳，醫(yī)生不允許霍金本人在這七天里露面?；艚痤A(yù)先錄制的視頻《我的簡史》在宴會之前的公眾講演中播放。這是本應(yīng)由他自己進(jìn)行的講演，其實他的演講也就是自己播放預(yù)先準(zhǔn)備的視頻。現(xiàn)在這部同名的新書可以看成是這一視頻的擴(kuò)展版。

歷史人物，尤其是知名科學(xué)家，極少人生前就擁有像他那么多部傳記?；艚鹱詡黠@然擁有此前關(guān)于他的傳記望塵莫及的價值。這部書的出版，使得他的其他傳記立即黯然失色。

幾十年來，他已在大眾心中被塑造成半神半人，所以那些傳記無一不是從仰視的角度撰寫的。古今中外，人物傳記可謂汗牛充棟，其中經(jīng)歷史淘洗遺存者寥若晨星。許多讀者對這類傳記早已厭倦。當(dāng)我打開這部只有數(shù)萬字的自傳時，迎面猶如撲來清新之風(fēng)。你會覺得一位朋友在毫無掩飾地與你從容交談，與你共享喜怒哀樂，著者以思想家的明晰和科學(xué)家的精確闡述他生命中的流變和真理探索的軌跡。

霍金是愛因斯坦之后最偉大的引力物理學(xué)家和理論宇宙學(xué)家。

在劍橋八百年的歷史中，文化巨人燦若星辰，牛頓、麥克斯韋、達(dá)爾文只是其中最明亮的幾顆。十七世紀(jì)中葉，牛頓在他的故鄉(xiāng)伍爾索普領(lǐng)地和三一學(xué)院發(fā)現(xiàn)了萬有引力，他的理論兩百多年后才被愛因斯坦的廣義相對論超越。引力物理發(fā)展在此后的幾十年間卻停滯不前，直至一九六零年前后一批杰出的學(xué)者參與其中，這種局面才大為改觀，其中最重要的人是約翰·惠勒和羅杰·彭羅斯。同一時期，宇宙微波背景輻射、中子星、類星體、星際有機分子被發(fā)現(xiàn)。理論和觀測上的這些進(jìn)步，使宇宙學(xué)和天體物理的探索匯成科學(xué)研究的主流之一。七十年代的劍橋出現(xiàn)引力物理和宇宙學(xué)的巨人是必然的，霍金正是這個時空風(fēng)云際會中涌現(xiàn)的人物。

他二十一歲即被診斷患了盧伽雷病，迄今已經(jīng)存活了五十年，這本身就是醫(yī)學(xué)上的奇跡。書中描述了他幾次死里逃生的驚心動魄的過程。用他自己描述黑洞視界的語言，他一直是在地獄之門徘徊。他在書中衷心感激先后兩位夫人獻(xiàn)給他的愛情，以及令人欽佩的女性的偉大犧牲精神。這是這個世界惠予人類最為珍貴的禮物。

把他的命運與哥白尼、伽利略、開普勒、牛頓和愛因斯坦這些偉人相比是有趣的。他的這些前賢無一不受到同時代政治、社會、宗教動亂的困擾，而霍金本人除了日益加重的病情，平生波瀾不驚。

與此形成強烈對照的是，他的科學(xué)生涯卻極富戲劇性。他單憑創(chuàng)造的激情和強烈的好奇心，畢生在領(lǐng)域前沿攻城略地。這些場景都在本書冷靜的文字里無聲流淌，猶如在他宣布得到驚動科學(xué)界的發(fā)現(xiàn)時，在論文文字上絲毫看不到作者的任何激動。自然界奧秘?zé)o窮，徜徉其中樂趣無窮，好奇心從來就是科學(xué)創(chuàng)造不可替代的動力。這些活動似乎從來就和皓首窮經(jīng)的東方學(xué)者無緣?；堇照f過一句讓人回味的話：閱讀霍金的論文如同口里含著一塊糖果。

他的自傳包含他人生的兩道主線，一是作為社會人的一生：家世、求學(xué)、牛津、劍橋、婚姻，還有和絕癥搏斗；二是作為思想者的一生：引力波、黑洞、大爆炸、時間旅行和宇宙創(chuàng)生。

霍金在科學(xué)上最重要的貢獻(xiàn)就是黑洞蒸發(fā)和宇宙創(chuàng)生這兩個理論。

他的經(jīng)典著作《時間簡史》只納入一個公式，即愛因斯坦的質(zhì)能等效公式；同樣本書也只納入一個公式，即霍金的黑洞熵公式：黑洞熵以黑洞視界面積為測度。質(zhì)能公式只牽涉一個物理常數(shù)——光速，這反映了狹義相對論是古典樸素的相對性原理和麥克斯韋電動力學(xué)相結(jié)合的理論，而黑洞熵公式卻牽涉光速、萬有引力常數(shù)、普朗克常數(shù)和波爾茲曼常數(shù)（如果我們?nèi)∷^的普朗克單位制，即令所有這些常數(shù)都為1，則黑洞熵即為其視界面積的四分之一）。這說明在霍金的黑洞輻射的場景中，引力論、量子論和熱物理得到了統(tǒng)一。

這個公式與復(fù)變函數(shù)中的歐拉公式一樣美麗，后者將三角函數(shù)和指數(shù)函數(shù)融為一體。

愛因斯坦的質(zhì)能公式幾乎婦孺皆知，其部分原因是，結(jié)束“二戰(zhàn)”的原子彈爆炸的原理正是基于這個公式。相比之下，霍金的黑洞熵公式只在物理學(xué)界甚至只在引力學(xué)界流傳。筆者認(rèn)為，它的學(xué)術(shù)含義的深刻毫不遜色。實際上，它預(yù)示著時空觀的另一次變革即將來臨：熵和時空，哪個概念更加基本？

讓我們回想一下伽利略的比薩斜塔實驗傳說，它的真正含義甚至逃脫了牛頓、麥克斯韋等天才的銳利眼光，三百多年后才被愛因斯坦的廣義相對論完全揭示。它對人類時空觀、宇宙觀的影響不可謂不大，我們想知道的是，黑洞熵的全部含義還要等待多久才能被揭示出來？

人們通常認(rèn)為物理學(xué)皇冠上的鉆石是統(tǒng)一理論，它把自然界的四種力——引力、弱力、電磁力和強力看成一個力的不同方面。愛因斯坦提出過這種設(shè)想并在晚年盡力尋求它而未成功。后代許多擁有最優(yōu)秀頭腦的學(xué)者仍在努力朝著這個目標(biāo)進(jìn)發(fā)。筆者認(rèn)為，霍金黑洞熵引發(fā)的尋根究底的問題，甚至比統(tǒng)一理論更基礎(chǔ)更深刻。

但霍金本人卻認(rèn)為，他和哈特爾提出的無邊界設(shè)想比他的黑洞蒸發(fā)理論更重要。無邊界設(shè)想是講，宇宙的邊界條件是它沒有邊界。這就實現(xiàn)宇宙從無中生有的量子創(chuàng)生場景，宇宙學(xué)從此才有了預(yù)見性：宇宙中的一切單憑物理定律就能被推出。在霍金的領(lǐng)導(dǎo)下，劍橋?qū)W派用這個思想重新審視宇宙學(xué)中的一切，他們研究宇宙的空間均勻性、各向同性、平性、太初黑洞、太初引力波、時空維數(shù)，尤其是宇宙中一切結(jié)構(gòu)包括生命的起源。

宇宙的創(chuàng)生引發(fā)了宇宙的存在的問題。存在究竟是什么意思？他在《大設(shè)計》一書中做出論證，他認(rèn)為，存在就是一組相互協(xié)調(diào)的并與觀測一致的自然定律?；艚鸬挠钪鎸W(xué)是自洽又是自足的，所以上帝或者任何其他造物主都無存身之處。

相信無邊界設(shè)想的人，當(dāng)然包括他本人應(yīng)是無神論者。有人問過愛因斯坦關(guān)于他的宗教傾向，他答道：“我認(rèn)為宇宙宗教感情是科學(xué)研究最強有力、最高尚的動機?！笨梢哉f愛因斯坦信仰宇宙教（cosmic religion）。這種感情部分地體現(xiàn)在，宇宙萬物是由定律制約的，而且不存在人格化的神。這是一種斯賓諾莎、康德、歌德都信仰的泛神論。幾種主要宗教中，佛教最接近宇宙宗教感情。

除了研究，霍金花了大量時間講學(xué)游覽，行蹤遍及大洋洲以外的所有大洲，包括南極洲。他曾上天做零重力飛行，也曾乘潛艇下到海底，還正準(zhǔn)備做太空旅行。他對中國這個古老民族充滿好奇，一九八五年、二零零二年和二零零六年共三次來訪。第三次訪華前夕，他說對中國了解太少，只去了合肥、北京和杭州。他正是從記者和隨行人員拍的大量照片中，特地選出二零零六年在北京天壇的留影納入書中。實際上這是他收入書中的唯一的純粹游覽世界的照片。一百年前天壇曾是北京的城市標(biāo)志。由于健康狀態(tài)的原因，他已不可能再次訪華。

太空茫茫，世事紛紜，幾多人物，過往匆匆。唯有智慧英雄給宇宙的無邊黑暗留下?lián)u曳的幽光。

（《霍金自傳：我的簡史》，史蒂芬·霍金著，吳忠超譯，湖南科技出版社即出）