岑夫子
斯蒂芬·威廉·霍金,1942年1月8日出生于英國牛津,出生日正好是伽利略逝世300年忌日;逝世于2018年3月14日,這一天又正巧是愛因斯坦的誕辰;三人同為偉大的物理學(xué)家,同為人類認(rèn)識(shí)宇宙做出了劃時(shí)代的貢獻(xiàn)。這樣的巧合被許多人視為冥冥中的天意。
霍金出身并不顯赫,祖上一直是佃農(nóng),到他父親這一輩家境才開始好轉(zhuǎn)。他父親是家族中的第一個(gè)大學(xué)生。
童年時(shí)的霍金學(xué)習(xí)成績并不突出,但他喜歡設(shè)計(jì)復(fù)雜的玩具。在數(shù)學(xué)老師的幫助下,他曾用廢棄?mèng)[鐘、電話上的一些部件組裝出一臺(tái)簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)器。這件事在當(dāng)?shù)卦疝Z動(dòng)。
也正是在那位數(shù)學(xué)老師的啟蒙下,霍金愛上了數(shù)學(xué),并表現(xiàn)出很高的數(shù)學(xué)天賦,在學(xué)校里被人稱為“小愛因斯坦”。他立志上大學(xué)要學(xué)數(shù)學(xué)。他對(duì)物理也很感興趣,不過,他覺得物理太簡(jiǎn)單,僅僅因?yàn)閷?duì)理解數(shù)學(xué)有用才值得一學(xué)。
霍金父親是學(xué)醫(yī)的,畢業(yè)于牛津大學(xué)。他希望兒子繼承自己的衣缽,認(rèn)為學(xué)數(shù)學(xué)不容易找到工作。他還希望霍金能上他的母校。但那時(shí)的牛津沒數(shù)學(xué)專業(yè),所以中學(xué)畢業(yè)時(shí)霍金只好改報(bào)物理和化學(xué)。1959年,他順利通過了牛津大學(xué)的入學(xué)考試,并獲得獎(jiǎng)學(xué)金。
大學(xué)期間,霍金一點(diǎn)都不用功,大部分時(shí)間都用于玩上。他自己說,他用于學(xué)習(xí)的時(shí)間平均每天不到1小時(shí)。但最后他還是以優(yōu)異的成績畢業(yè)。
1962年,霍金來到劍橋大學(xué)做研究生。他本想師從霍伊爾(著名天文學(xué)家、穩(wěn)恒態(tài)宇宙模型的提出者),但霍伊爾似乎不喜歡他,結(jié)果改投丹尼斯·席艾瑪門下。席艾瑪培養(yǎng)學(xué)生的方式是“放養(yǎng)”,即讓學(xué)生自己找課題,自己研究。剛開始,霍金很失望,但漸漸地發(fā)現(xiàn)這樣的“放養(yǎng)”最適合自己。席艾瑪雖然自己成就不大,但善于引導(dǎo)學(xué)生。他會(huì)組織學(xué)生坐幾百里的火車,趕往另一座城市聽一個(gè)重要人物的演講;當(dāng)學(xué)生在研究中遇到困難時(shí),雖然他也不一定能解決,但他善于幫他們找到最合適的指導(dǎo)者。此外,席艾瑪對(duì)物理學(xué)的前沿了如指掌。在導(dǎo)師的激勵(lì)下,霍金對(duì)宇宙學(xué)和粒子物理產(chǎn)生了濃厚的興趣。當(dāng)時(shí)粒子物理學(xué)領(lǐng)域人才濟(jì)濟(jì),而宇宙學(xué)卻長期被忽視,對(duì)廣義相對(duì)論的研究正方興未艾,吸引了一批青年才俊?;艚鹱プC(jī)遇,投身這項(xiàng)事業(yè)中。
可是正當(dāng)他準(zhǔn)備一展宏圖的時(shí)候,一場(chǎng)突如其來的打擊降臨到他頭上。
還在牛津的最后一年,霍金就注意到自己的手腳越來越笨拙了,時(shí)常不知緣由地跌跤。一次,他從樓梯上摔下來,造成暫時(shí)的記憶力輕微喪失;去看醫(yī)生,醫(yī)生只是警告他“不要貪杯”。到了劍橋,狀況更加惡化。21歲生日后不久,在一次滑冰中摔傷,傷勢(shì)久久不見好轉(zhuǎn)。父母帶他去看醫(yī)生,診斷結(jié)果是他患上了罕見的肌萎縮性脊髓側(cè)索硬化癥(即漸凍癥)。醫(yī)生預(yù)言,他最多只能活兩年。
霍金一時(shí)陷入絕望。盡管醫(yī)生建議他繼續(xù)從事研究,但他覺得那已經(jīng)沒多大意義。不過,病情的發(fā)展似乎比預(yù)料的要緩慢得多。這讓他重燃對(duì)生活的希望。“既然人都是要死的,不管如何,死之前總應(yīng)該做點(diǎn)有意義的事情。”他后來回憶說。在導(dǎo)師和愛人的鼓勵(lì)下,霍金終于又回到工作中。1964年在一次講演中,霍金因大膽挑戰(zhàn)霍伊爾的“穩(wěn)恒態(tài)宇宙模型”而在劍橋嶄露頭角。此后,受彭羅斯關(guān)于黑洞奇點(diǎn)研究成果的啟發(fā),霍金把彭羅斯的思想推廣到整個(gè)宇宙,證明宇宙大爆炸之初必定存在一個(gè)奇點(diǎn)。此項(xiàng)成果讓他在學(xué)術(shù)界聲譽(yù)鵲起。
20世紀(jì)60年代,霍金逐漸失去寫字能力,在紙上演算已不可能,在這種情況下,他發(fā)展出一種更多依賴直覺的思考方式。這種思維方式賦予霍金超乎常人的洞察力,包括黑洞面積定律、霍金輻射在內(nèi)的一批重大發(fā)現(xiàn)都是其成果。在這一點(diǎn)上,有人認(rèn)為霍金可以與莫扎特相媲美,莫扎特也是直覺思維的“大師”。
霍金的聲譽(yù)日隆,健康卻在持續(xù)惡化,到了20世紀(jì)70年代后期,只剩下家人或密友能夠聽得懂他的話。1979年,霍金榮獲劍橋大學(xué)盧卡斯數(shù)學(xué)教席,歷史上牛頓和狄拉克(英國物理學(xué)家,因預(yù)言反物質(zhì)粒子而獲諾貝爾獎(jiǎng))也曾獲此殊榮。
到20世紀(jì)80年代中期,霍金徹底失去了發(fā)聲的能力。他被禁錮在輪椅上,只有三根手指和兩只眼睛可以活動(dòng)。傳達(dá)信息必須讓人拿著字母卡,逐個(gè)字母地指,指到對(duì)的字母,他揚(yáng)揚(yáng)眉毛表示同意。讀文獻(xiàn)時(shí),必須讓人將每一頁平攤在一張大辦公桌上,然后驅(qū)動(dòng)輪椅如蠶吃桑葉般逐頁閱讀。后來,電腦專家為他設(shè)計(jì)了一臺(tái)語音合成器。每一次演講前,他都會(huì)事先準(zhǔn)備好講義,然后用語音合成器把內(nèi)容播出來。
2005年后,霍金開始使用臉頰肌肉的運(yùn)動(dòng)來控制他的通訊設(shè)備,每分鐘大約可以輸出一個(gè)字……
就是這樣一位病懨懨、時(shí)刻命懸一線的人,卻創(chuàng)造了多項(xiàng)生命的奇跡:醫(yī)生預(yù)言他最多只能再活兩年,他卻頑強(qiáng)地多活了53年;他雖身陷輪椅,連說話都費(fèi)勁,思想?yún)s天馬行空,無拘無束,執(zhí)著于思考黑洞、宇宙等深?yuàn)W的課題,并取得豐碩的成果;他不但是享譽(yù)世界的科學(xué)家,還是一位優(yōu)秀的科普作家,他的《時(shí)間簡(jiǎn)史》是有史以來賣得最好的科普書籍;他幽默、達(dá)觀,客串過多部電影,在《星際迷航》中,他真人出鏡,與“牛頓”“愛因斯坦”一起打牌。
有記者問霍金:你靠什么創(chuàng)造奇跡?霍金答:堅(jiān)持。他說:“一個(gè)人必須足夠成熟才會(huì)認(rèn)識(shí)到,人生是不公平的。不管你的境遇如何,你只能全力以赴?!?/p>
斯人已逝,風(fēng)范長存。愛因斯坦在悼念居里夫人時(shí)說:“在像居里夫人這樣一位崇高人物結(jié)束她的一生的時(shí)候,我們不要僅僅滿足于回憶她的工作成果對(duì)人類已經(jīng)做出的貢獻(xiàn)。第一流人物對(duì)于時(shí)代和歷史進(jìn)程的意義,在其道德品質(zhì)方面,也許比單純的才智成就方面還要大?!边@段話同樣適用于霍金。
(摘自《科學(xué)之謎》2018年第5期)