霍金是誰(shuí)?他是一個(gè)大腦、一個(gè)神話(huà)、一個(gè)當代最杰出的理論物理學(xué)家、一個(gè)科學(xué)名義下的巨人……除此之外，他更是一個(gè)坐在輪椅上與命運挑戰的勇士。
書(shū)堆中長(cháng)大的天才
寒風(fēng)凌冽，法蘭克左手拿著(zhù)試管，快步走向窗口，把窗戶(hù)又查看一遍。天氣太冷了，他把四個(gè)角落都給按嚴實(shí)了。窗外隱隱約約能感覺(jué)到到不遠處戰爭的氣息，在死亡的恐怖籠罩下，一陣嬰兒的啼哭，打破了這寒冷而凝固了的空氣。
這天是1942年1月8日。斯蒂芬·威廉·霍金就出生在這個(gè)溫馨的家庭里，那年61歲的愛(ài)因斯坦正完成《科學(xué)和宗教》等一系列科學(xué)論文，正準備到蘇聯(lián)參加猶太人組織的活動(dòng)。也許是太忙的緣故，這位科學(xué)巨匠并沒(méi)能預感到他接班人的出生。小霍金給法蘭克和伊莎貝爾夫婦帶來(lái)了不少的歡樂(lè )，但麻煩事也不少。帶小孩對他們來(lái)說(shuō)是個(gè)不小的挑戰，比寫(xiě)醫學(xué)理論可復雜多了，盡管伊莎貝爾在眾領(lǐng)域頗有研究，但為了做個(gè)出色的媽媽?zhuān)�是要惡補很多嬰幼兒的護理常識。
時(shí)間一天天過(guò)去，小霍金也一天天長(cháng)大，偶爾還會(huì )做幾個(gè)鬼臉來(lái)逗父母開(kāi)心。
一晃幾年過(guò)去了，彈指間，小霍金能走路說(shuō)話(huà)了，但奇怪的是，他和別的小孩不同，常常望著(zhù)書(shū)架上的書(shū)默默發(fā)一陣子呆，這比玩玩具更有吸引力。于是父母決定給他提供最好的學(xué)習條件，并希望兒子能越過(guò)自己。望子成龍盼女成鳳是父母的共性，不僅僅在中國是這樣，各國皆是如此。
后來(lái)，霍金有了個(gè)妹妹，父母又領(lǐng)養了個(gè)弟弟。從此，霍金不再是孤零零的一人了，比起和同伴玩耍，他更愿意照顧弟弟妹妹。很快霍金到了學(xué)習的年齡了，他的智商和同班的小孩一樣，只是他房間里的書(shū)比別的孩子多得多，他的學(xué)業(yè)出眾，一路直上，終于如愿進(jìn)了牛津大學(xué)。這是他父母最想看到的結果，也是霍金多年努力的結果。進(jìn)入大學(xué)后，霍金的父母每每聊天都會(huì )不時(shí)地討論到他的就業(yè)問(wèn)題。
霍金自己對此卻并不在意，他對未來(lái)考慮的并不多，和大多數同年齡段的同學(xué)一樣，處于迷茫期，不會(huì )花太多的時(shí)間去考慮他的未來(lái)，對學(xué)術(shù)論文也不太花時(shí)間。當然，他也常常和同學(xué)們一起玩，不過(guò)他不愛(ài)運動(dòng)，不擅常各類(lèi)體育活動(dòng)，他的手腳遠沒(méi)有自己的大腦靈活�；艚饛男�(xiě)字就很難看，但自己就是控制不了。有一兩次在學(xué)校摔倒后竟不能自己爬起來(lái)——這是一個(gè)信號，不祥的預感籠罩著(zhù)他。不過(guò)，他還是愉快地度過(guò)了自己21歲的生日。
病魔從天而降
從童年時(shí)代起，體育運動(dòng)一直就不是霍金的長(cháng)項，幾乎所有的球類(lèi)活動(dòng)他都不擅長(cháng)。到牛津學(xué)習的第三年，霍金注意到自己變得更笨拙了，有一兩回沒(méi)有任何原因地跌倒。一次，他不知何故從樓梯上突然跌了下來(lái)，當即昏迷，差一點(diǎn)死去。
但是，直到1962年霍金在劍橋讀研究生后，他的母親才注意到兒子的異常狀況。剛過(guò)完21歲生日的霍金在醫院里住了兩個(gè)星期，經(jīng)過(guò)各種各樣的檢查，他被確診患上了“盧伽雷氏癥”，即運動(dòng)神經(jīng)細胞萎縮癥。他的四肢將越來(lái)越不聽(tīng)使喚，然后到身體以及內臟，直到心臟和肺部，最后猝死，他最多還有兩年的時(shí)間了，甚至會(huì )等不到拿學(xué)士學(xué)位的那一天。
起初，這種病惡化得相當迅速，這對霍金的打擊是可想而知的，他幾乎放棄了一切學(xué)習和研究，人生開(kāi)始面臨著(zhù)嚴重的挑戰，更猶如正要開(kāi)放的花朵突遭嚴重的打擊。
病情一天天加重了。到1970年，在學(xué)術(shù)上聲譽(yù)日隆的霍金已無(wú)法自己走動(dòng)。無(wú)奈的他開(kāi)始使用輪椅。從此之后他再也沒(méi)能離開(kāi)過(guò)它。
就算在輪椅上，霍金也沒(méi)有逃脫命運的捉弄。1991年3月，霍金坐輪椅回柏林公寓的路上，被小汽車(chē)撞倒，左臂骨折，頭被劃破，縫了13針，但堅強的霍金僅僅經(jīng)過(guò)48小時(shí)的修正就又重新回到辦公室投入工作。禍不單行，就在霍金和友人去鄉間別墅時(shí)，由于上坡拐彎過(guò)急輪椅向后傾倒，霍金被翻倒在了灌木叢中。
1984年，他說(shuō)話(huà)已相當困難，開(kāi)始吐字不清，說(shuō)幾個(gè)詞要花好長(cháng)時(shí)間。1985年，霍金又得了肺炎，治療時(shí)切開(kāi)了氣管，從此他再也不能發(fā)聲了。
后來(lái)，人們?yōu)樗谳喴紊习惭b了一臺電腦和語(yǔ)音合成器。他用僅有的兩個(gè)完好的手指在鍵盤(pán)上敲出要說(shuō)的詞，組成相應的句子，經(jīng)過(guò)語(yǔ)音合成器發(fā)出聲音來(lái)。他就用這個(gè)辦法，進(jìn)行學(xué)術(shù)交流，做學(xué)術(shù)報告。
在挑戰面前，命運好像做了退卻，一個(gè)兩年半過(guò)去了，又是幾個(gè)兩年半過(guò)去了，他還是堅強地活著(zhù)。
無(wú)論命運有多壞，人總應有所作為，有生命就有希望。
他的身體變化很大，很快就不能動(dòng)了，和醫生預期的一樣，他更沒(méi)心思去研究學(xué)術(shù)上的問(wèn)題了，直到一個(gè)女孩的出現，改變了他的人生軌跡，給了他生存下去的勇氣。
給霍金帶來(lái)創(chuàng )造首個(gè)奇跡的人是簡(jiǎn)·懷爾德，他的女朋友。1962年夏天，簡(jiǎn)通過(guò)朋友，認識了走路笨拙、腳步踉蹌的霍金，后來(lái)又發(fā)生了幾次偶遇。于是，他們產(chǎn)生了愛(ài)情，但卻多了一絲苦澀。愛(ài)情的力量是無(wú)法抗拒的。第二年7月14日，簡(jiǎn)和霍金結了婚。他們的愛(ài)情觀(guān)并沒(méi)有在因病魔的出現而放棄，而是更加堅定，兩人并肩應對病魔，打破了只能活2年半的神話(huà)。
霍金重新開(kāi)始研究學(xué)術(shù)了，并且很順利地獲得了博士學(xué)位�；艚饘ε擞兄�(zhù)獨特的幽默感，當人們問(wèn)到他所追求的目標是什么時(shí)，他回答第一想知道黑洞里有什么，第二想知道女人是什么。
多年之后，簡(jiǎn)在自己的回憶錄《音樂(lè )移動(dòng)群星》中寫(xiě)道：“我非常愛(ài)他，任何東西都不能阻止我和他結婚，我愿意為他做飯、洗衣、購物和收拾家務(wù)，放棄我自己以前的遠大志向。”
霍金的身體不能動(dòng)彈，說(shuō)一句話(huà)要繞幾個(gè)復雜的轉換過(guò)程，但即使這樣也改變不了他的學(xué)術(shù)研究，他成功完成了《時(shí)間簡(jiǎn)史》。這是繼愛(ài)因斯坦《相對論》之后，物理學(xué)中揭露宇宙奧秘的最偉大著(zhù)作，他是最成功的殘疾人之一，也是最能創(chuàng )造奇跡和命運挑戰的勇士，他詮釋著(zhù)時(shí)間的概念，并打破時(shí)間的人。20來(lái)歲被“判”死刑的人，一直活到現在。2012年，他已經(jīng)70歲了。
“科學(xué)巨人”的物理理論
(一)黑洞不黑
霍金的研究對象是宇宙，但他對觀(guān)測天文從不感興趣，只有幾次用望遠鏡觀(guān)測過(guò)。與傳統的實(shí)驗、觀(guān)測等科學(xué)方法相比，霍金的方法是靠直覺(jué)。
“黑洞不黑”這一偉大成就就來(lái)源于一個(gè)閃念。1970年11月的一個(gè)夜晚，霍金在慢慢爬上床時(shí)開(kāi)始思考黑洞的問(wèn)題。他突然意識到，黑洞應該是有溫度的，這樣它就會(huì )釋放輻射。也就是說(shuō)，黑洞其實(shí)并不那么黑。
這一閃念在經(jīng)過(guò)3年的思考后形成了完整的理論。1973年11月，霍金正式向世界宣布，黑洞不斷地輻射出X光、伽馬射線(xiàn)等，這就是有名的“霍金輻射”。而在此之前，人們認為黑洞只吞不吐。
從宇宙大爆炸的奇點(diǎn)到黑洞輻射機制，霍金對量子宇宙論的發(fā)展做出了杰出的貢獻�；艚皤@得1988年的沃爾夫物理獎。
(二)量子力學(xué)最新進(jìn)展
霍金希望解開(kāi)宇宙誕生之時(shí)的奧秘，上個(gè)世紀70年代時(shí)，霍金將量子力學(xué)應用于解釋黑洞現象，但是在之后的30年中，用量子力學(xué)解釋整個(gè)宇宙已經(jīng)變得更加困難了�；艚鹣胝业揭惶卓梢酝昝澜忉屨麄�(gè)宇宙現象的理論來(lái)說(shuō)明137億年誕生直到現在的宇宙，但是多年過(guò)去了，就算無(wú)限接近他仍然沒(méi)有得出結論。按照他的量子力學(xué)理論，宇宙誕生是大爆炸產(chǎn)生的，這是一個(gè)被壓縮的無(wú)限小卻具有超大重力的物質(zhì)(也可以理解成密度無(wú)限大)爆炸的產(chǎn)物。量子力學(xué)的理論范疇不能夠解釋這一個(gè)過(guò)程是如何進(jìn)行?為什么會(huì )這樣?霍金說(shuō)“那必須有一套可以描述小規模重力的理論”。最新的科學(xué)突破是霍金的同事，倫敦瑪麗皇后學(xué)院的麥克·格林(Michael 。Green)參與建構的超弦理論，簡(jiǎn)稱(chēng)為“弦論”，這理論指出所有粒子和自然力量，其實(shí)都是在震蕩中像弦一樣的微小物體，解決了霍金一直想努力解答的重力問(wèn)題，這個(gè)理論必須建立在宇宙有9、10甚至是大于11個(gè)的維度中，而我們身處的三維世界可能僅僅是真正宇宙的其中一個(gè)膜。目前為數眾多的世界各地科學(xué)家正在太空和地球做相關(guān)的實(shí)驗來(lái)證明弦論以及從實(shí)驗來(lái)證明從而支持霍金的黑洞理論和量子理論。
(三)時(shí)光機理論
英國著(zhù)名物理學(xué)家斯蒂芬·威廉·霍金繼承認外星人的存在后，又發(fā)表一個(gè)驚人論述：他聲稱(chēng)帶著(zhù)人類(lèi)飛入未來(lái)的時(shí)光機，在理論上是可行的，所需條件包括太空中的蟲(chóng)洞或速度接近光速的宇宙飛船。不過(guò)，霍金也警告，不要搭時(shí)光機回去看歷史，因為“只有瘋狂的科學(xué)家，才會(huì )想要回到過(guò)去‘顛倒因果’。”
據英國媒體報道，物理學(xué)家霍金在最近拍攝的一部有關(guān)宇宙的紀錄片時(shí)提到，人類(lèi)其實(shí)能建造出接近光速的宇宙飛船，并且能夠進(jìn)入未來(lái)。
霍金甚至說(shuō)，自己是因為擔心別人把他當成“怪人”，所以才不敢亂說(shuō)話(huà)，也不愿意多談?dòng)嘘P(guān)時(shí)光機的東西，直到透過(guò)紀錄片后才敢大方討論。
(四)時(shí)間也有縫隙
至于時(shí)光機的關(guān)鍵點(diǎn)，霍金強調就是所謂的“4度空間”，科學(xué)家將其命名為“蟲(chóng)洞”�；艚饛娬{，“蟲(chóng)洞”就在我們四周，只是小到肉眼很難看見(jiàn)，它們存在于空間與時(shí)間的裂縫中。他指出，宇宙萬(wàn)物非平坦或固體狀，貼近觀(guān)察會(huì )發(fā)現一切物體均會(huì )出現小孔或皺紋，這就是基本的物理法則，而且適用于時(shí)間。時(shí)間也有細微的裂縫、皺紋及空隙，比分子、原子還細小的空間則被命名為“量子泡沫”，“蟲(chóng)洞”就存在于其中。
(五)回到“遙遠過(guò)去”
而科學(xué)家們企圖穿越空間與時(shí)間的極細隧道或快捷方式，則不斷在量子天地中形成、消失或改造，它們連結兩個(gè)不同的空間及時(shí)間。部分科學(xué)家認為，有朝一日也許能夠抓住“蟲(chóng)洞”，將它無(wú)限放大，使人類(lèi)甚至宇宙飛船可以穿越;另外若動(dòng)力充足加上完備科技，科學(xué)家或許也可以建造一個(gè)巨大的“蟲(chóng)洞”。
霍金指出，理論上時(shí)光隧道或“蟲(chóng)洞”不只能帶著(zhù)人類(lèi)前往其他行星，如果蟲(chóng)洞兩端位于同一位置，且以時(shí)間而非距離間隔，那么宇宙飛船即可飛入，飛出后仍然接近地球，只是進(jìn)入所謂“遙遠的過(guò)去”。因為在4度空間中，10分鐘也許是n小時(shí)。
(六)飛船能去“未來(lái)”
霍金表示，如果科學(xué)家能夠建造速度接近光速的宇宙飛船，那么宇宙飛船必然會(huì )因為不能違反光速是最大速限的法則，而導致艙內的時(shí)間變慢，那么飛行一個(gè)星期就等于是地面上的100年，也就相當于飛進(jìn)未來(lái)。
霍金舉人造衛星為例，指衛星在軌道運行時(shí)，由于受地球重力影響較小，衛星上的時(shí)間比地上時(shí)間稍快。由此，霍金就設想出一艘大型極速宇宙船，可在1秒內加速至時(shí)速9.7萬(wàn)公里，6年內加速至光速的99.99%，比史上最快的宇宙船阿波羅10號快2000倍。船上的乘客就是變相飛向未來(lái)，作出名副其實(shí)的時(shí)間旅行。
在科學(xué)的前沿撰寫(xiě)科幻小說(shuō)
霍金，這位當代杰出的物理學(xué)家，不僅走在科學(xué)研究的最前列，而且寫(xiě)出了許多引人入勝的科普讀物。
在《時(shí)間簡(jiǎn)史》一書(shū)中，霍金念念不忘的就是大統一理論，這是愛(ài)因斯坦未盡的夢(mèng)想�；艚鹪跁�(shū)中坦言，不能用單獨的美妙的公式描述和預測宇宙的每一件事情，因為量子理論的測不準原理決定了宇宙是不確定性和確定性統一的�；艚鹜ㄟ^(guò)地圖模型來(lái)說(shuō)明宇宙的多樣性可能需要一組理論來(lái)進(jìn)行描述。
《時(shí)空本性》在80年前廣義相對論時(shí)就以完整的數學(xué)形式表達出來(lái)，量子理論的基本原理在70年前也已出現，然而這兩種整個(gè)物理學(xué)中最精確、最成功的理論能被統一在單獨的量子引力中嗎?世界上最著(zhù)名的兩位物理學(xué)家就此問(wèn)題展開(kāi)一場(chǎng)極端與極端的辯論。這本書(shū)是基于霍金和彭羅斯在劍橋大學(xué)的6次演講和最后辯論而成。
《未來(lái)的魅力》是以霍金預測宇宙今后十億年前景開(kāi)頭，以唐·庫比特最后的審判的領(lǐng)悟為結尾，介紹了預言的發(fā)展歷程及我們今天預測未來(lái)的方法。
《果殼中的宇宙》一書(shū)是繼《時(shí)間簡(jiǎn)史》后霍金最重要的著(zhù)作。在這本書(shū)中，霍金再次把我們帶到理論物理的最前沿。在霍金的世界里，真理和幻想有時(shí)只是一線(xiàn)之差�；艚鹩猛ㄋ椎恼Z(yǔ)言解釋提示我們對宇宙展開(kāi)充分的想象，并以他獨特的熱情，邀請我們一起展開(kāi)一場(chǎng)非凡的時(shí)空之旅。
霍金是本世紀享有國際聲譽(yù)的偉人之一，當代最重要的廣義相對論和宇宙論家，被稱(chēng)為在世的最偉大的科學(xué)家，還被稱(chēng)為“宇宙之王”。他雖患盧伽雷氏癥(即運動(dòng)神經(jīng)細胞萎縮癥)，禁錮在一張輪椅上達40年之久，他卻身殘志不殘，克服了殘廢之患而成為國際物理界的超新星。他超越了相對論、量子力學(xué)、大爆炸等理論而邁入創(chuàng )造宇宙的“幾何之舞”。他的思想出色地遨游到廣袤的時(shí)空，解開(kāi)了宇宙之謎。他承受了常人不可承受的痛苦，也創(chuàng )造了常人不可創(chuàng )造的奇跡。他對生命的熱愛(ài)和對科學(xué)研究的熱誠以及他的頑強、他的堅持都是非常值得我們學(xué)習的。