霍金,再見!走完傳奇一生,他回到了自己喜歡的宇宙星球

我們看到的從很遠星系來的光

是在幾百萬年之前發出的

在我們看到的最遠的物體的情況下

光是在80億年前發出的。

這樣當我們看宇宙時,

我們是在看它的過去。

——霍金 《時間簡史》

霍金21歲時患上肌肉萎縮性側索硬化症(盧伽雷氏症),全身癱瘓,不能言語,手部只有三根手指可以活動;43歲因肺炎做手術,又喪失語言能力。他曾說:身體雖然殘障了,不要在精神上殘障。他撰寫的《時間簡史》,成為對大眾極具吸引力的宇宙學著作。讓我們來回顧一下霍金傳奇的一生。

霍金,再見!走完傳奇一生,他回到了自己喜歡的宇宙星球

斯蒂芬·威廉·霍金

少年霍金 被同學成為“愛因斯坦”

霍金1942年1月8日在英國牛津出生。父親法蘭克是畢業於牛津大學的熱帶病專家,母親伊莎貝爾1930年於牛津研究哲學、政治和經濟,可以說霍金從小就生活在一個學術家庭。

霍金,再見!走完傳奇一生,他回到了自己喜歡的宇宙星球

童年霍金(左)

雖然出身書香門第,但霍金小時候學習成績並不是太好,他很晚才學會閱讀,上學後在班級裡的成績從來沒有進過前10名,而且因為作業總是“很不整潔”,老師們覺得他已經“無可救藥”了,同學們也把他當成了嘲弄的對象。雖然沒有傲人成績,但是他卻有突出的聰明才智,大家給他起的綽號是“愛因斯坦”。

隨著年齡漸長,小霍金對萬事萬物如何運行開始感興趣起來,他經常把東西拆散以追根究底,但在把它們恢復組裝回去時,他卻束手無策,不過,他的父母並沒有因此而責罰他,他的父親甚至給他擔任起數學和物理學“教練”。

霍金的啟蒙學校是拜倫貴族學校,不過貌似霍金本人對於這所學校的“進步教學法”頗有微詞,理由竟然是學校沒有好好培養他的閱讀能力。8歲時,霍金轉學到聖奧爾本斯女子學校,後來又轉學到拉德雷特公校讀了一年。1952年9月,霍金進了聖奧爾本斯公校。霍金的父母十分重視教育。父親希望霍金可以考進廣受好評的西敏公學,但是13歲的霍金在獎學金考試當天生病了,沒有獎學金也沒有助學金,父母無法負擔昂貴的學費,所以霍金留在了聖奧爾本斯中學。

從1958年起,在數學老師Dikran Tahta的指導下,霍金和小夥伴們利用時鐘零件、舊電話交換機和其它回收零件製作電腦,霍金在科學方面的天賦逐漸突出。1959年,17歲的霍金進入了牛津大學主修物理和化學。受到研究熱帶病的父親帶來的影響,霍金認為自己作科學研究是非常自然的。“最聰明的孩子學數學和物理,不太聰明的學生物學。”儘管霍金認為學校裡物理是枯燥的學科,化學有趣得多,“但是物理學和天文學給了我們理解我們從何而來和我們為何在此的希望。”

從此,霍金開始了真正的科學探索。

21歲發病 醫生說最多再活2年

霍金的大學經歷就比較豐富,傲人的天資讓他與眾不同。1959年,17歲的霍金入讀牛津大學的大學學院攻讀自然科學。剛進大學時霍金覺得無聊寂寞,他的年紀比其他同學小,卻覺得大學的功課“荒謬的簡單”。

大二大三的時候,霍金變得活潑幽默,人氣飆增,對古典音樂和科幻小說產生了濃厚的興趣。他的大變身很大部分是因為參加了學院的划艇會。雖然霍金的大學三年沒有成為學霸,但他的計劃非常明確,就是進入劍橋大學研究院讀宇宙學。他用了很少時間而得到牛津大學一等榮譽學位,隨後轉讀劍橋大學研究宇宙學。

霍金,再見!走完傳奇一生,他回到了自己喜歡的宇宙星球

牛津大學畢業時的霍金

早在霍金在牛津大學讀書的最後一年,他發現自己的動作越來越笨拙,時常不知緣由地摔跤,划船也變得力不從心。有一次,他還從樓梯上摔下來,頭先著地,造成暫時的記憶力輕微喪失。在劍橋大學時,狀況更加惡化,他的講話有些含糊不清。霍金的父母親也注意到他的健康問題,帶他去看專科醫生,當時的霍金,只有21歲。在看過醫生之後,他被診斷出有肌肉萎縮性側索硬化症(盧伽雷氏症),當時醫生就跟他說:“你快不行了,最多再活兩年。”


21歲意識到自己患了不治之症的霍金,也經過一陣子消極的日子。他覺得自己可能都活不到完成畢業論文了,他在《我的簡史》裡承認,在其病症還未得到診斷前,他對生活極為厭倦,總覺得似乎沒有什麼事情值得去做。“我患病的一個後果就是把一切都改變了。當你面臨夭折時,你就意識到生命是值得過的,因為有很多事情等你去做。”

邂逅愛情 人生若只如初見

霍金就讀劍橋大學研究院時期,在1963年的新年派對裡,霍金遇到了朋友的妹妹簡·懷爾德,當時當時懷爾德正準備進入倫敦大學的潔恩·懷爾德,霍金正在劍橋大學讀研究生,懷爾德,她被霍金的風趣幽默與獨立性格所吸引。那時,霍金的身體已出現了漸凍症的症狀,雖然尚未確診,由於漸凍症無藥可治,患者通常只能活兩到三年。但是愛情的力量是偉大的,1964年10月,霍金與懷爾德定終身。霍金後來感言,這改變了他的人生,給予他生活的動機。

在婚後,霍金才開始在學術方面突飛猛進,其宇宙學研究,特別是關於黑洞輻射機制的研究成果也開始受到關注。讓世人知道霍金的宇宙學著作《時間簡史:從大爆炸到黑洞》,也是在婚後完成的。

霍金和簡有三個孩子,大兒子Robert在1967年出生,女兒Lucy在1970年出生,小兒子Timothy在1979年出生。由於霍金行動不便,簡必須承擔全家大小事,這也讓霍金有更多的時間研究物理。

霍金,再見!走完傳奇一生,他回到了自己喜歡的宇宙星球

1977年,霍金與家人在一起

但可想而知,簡一個人照顧一個大家庭不是一件簡單的事。1975年霍金從加州回到劍橋,有了學生助手的幫助,簡的負擔大大減輕,她有了更多的時間從事自己的愛好,比如唱歌。1977年12月簡在教堂的詩歌班認識了管風琴演奏家強納森·瓊斯,隨後瓊斯和霍金一家越走越近。1980年中期,瓊斯和簡產生對彼此產生了好感,據簡所說,霍金接受了這個狀況,但簡和瓊斯決定不能讓家庭破碎,於是保持了很長時間的柏拉圖關係。


霍金的病情慢慢惡化,需要護士24小時輪班護理,其中一個護士便是霍金隨後的第二任妻子伊蓮·梅森。那時霍金和簡的婚姻已經緊張了很多年,必不可少的護士和助手不可避免地打擾了他們的家庭生活。霍金明星般的地位對家人和同事來說也有一定的挑戰性,在一次採訪中,簡描述道,她的角色只是簡單地告訴霍金他不是上帝。除此之外,霍金對信仰的看法與簡的基督教信仰也有明顯的差異。

霍金和簡的婚姻從一開始就不容易,到後來也更加艱難,可惜他們無法“且行且珍惜”。在1980年晚期,霍金與護士伊蓮·梅森關係漸漸親密,1990年2月霍金離開了家庭,1995年春天與簡離婚,同年9月與伊蓮結婚。

在霍金的第二次婚姻後,他的家人和朋友覺得被霍金排斥在外,他們越來越擔心他會被虐待,隨後警方介入調查。但由於霍金拒絕控告,案件只好終結。在2006年,霍金和伊蓮平靜地離婚,之後霍金與簡合好,重新與孩子和孫子生活。很難說霍金的愛情故事是否算是美好的結局,家庭生活的苦甜辛酸也只有身在其中才能體會。

三次中國行 不到長城非好漢

霍金曾三次來中國,給愛好自然科學的國人帶來豐富的知識盛宴,點燃了無數學子攀登科學高峰的激情。

1985年,第一次來中國——

在中科達,霍金作了兩個報告,一個是專業的,一個是公眾性的。前者是黑洞形成的理論,後者是“Why does time go forward ?”( 為什麼時間總是向前?),更通俗一點解釋就是“為什麼不能返老還童?”

隨後,霍金坐火車北上,來到北京師範大學,當時北師大研究黑洞理論的老師還是比較多的,霍金在北師大的四百座(即鍾敬文講堂)做了一次講演。

那時候的霍金還能說話,被北京師範大學相對論組的研究生們抬著,爬上了長城。霍金說:“不到長城非好漢!我寧願死在中國,也要爬一爬這萬里長城!

2002年,第二次來中國——

2002年,霍金第二次來中國,參加了當時在北京召開的國際數學家大會,並在浙江和北京作了主題為“膜的新奇世界”科普報告。

霍金的這次演講主要講的是膜宇宙理論,向公眾闡釋他的關於天體演化的“M理論”。

他心目中的宇宙:我們自以為生活在三維空間中,加上時間也不過是四維,但世界可能是十維或十一維的,其餘六個或七個維非常小;就像人的頭髮,用肉眼只能看到一根線,但透過放大鏡來看,就能看到頭髮是三維的。霍金自豪地談到了“黑洞”,黑洞會變小,最後消失。

霍金的學術報告究竟講的是什麼呢?他在投影屏幕上打出三個問題:“康德問:在宇宙開始之前為什麼有無限的時間?在所有這些時候裡面宇宙在做什麼呢?宇宙為什麼現在不處於熱平衡狀態?”

霍金認為,人類可能生活在一個更大空間的膜上。在霍金和他的同事羅傑·彭羅斯的宇宙模型裡,宇宙大爆炸是真實存在的。宇宙大爆炸是一切的起點,開啟了時間,而時間的終點則在黑洞。在宇宙大爆炸之前,或是在黑洞裡,愛因斯坦的廣義相對論失效。

2006年,第三次來中國——

2006年6月19日上午,2006年國際弦理論大會在北京召開,史蒂芬·霍金第三次來中國,並且在北京和香港做了關於宇宙起源的演講。所到之處颳起一陣陣強勁的“霍金旋風”。

在香港演講,蒂芬·霍金預測,很快人類將不得不尋找新的生活家園來代替地球。

霍金認為,目前地球面臨著許多意外的危險,其滅亡可能是相當突然的,為了生存人類必須要在宇宙中尋找新的家園。而解決上述問題的主要辦法是儘快開發太陽系的其他星球。他指出,人類20年後可能會在月球建立永久基地,同時未來40年內將在火星建立移民地。霍金稱:“假如我們不到其他的星系,我們不會找到類似於地球的星球。如果近100年內人類不會滅亡,他們也應該可以尋找到宇宙移民地。”

在北京演講時,人民大會堂有6300多名聽眾,大家虛心靜聽,長達半個多小時演講裡裡鴉雀無聲。

“宇宙有無起點?宇宙是否永恆?”這些問題一直困擾著人類中的智者。針對這個問題,霍金說:“愛因斯坦的理論不能預言宇宙如何起始,它只能預言宇宙一旦起始後如何演化。愛因斯坦的廣義相對論將時間和空間統一成時空。但是時間仍和空間不同,它像一個通道,要麼有開端和終結,要麼無限地伸展出去。為了理解宇宙的起源,我們必須把廣義相對論和量子理論相結合。”

他想像中的宇宙起源有點像沸騰水中的“泡泡”。他說:“宇宙的開端,可能出現了許多‘小泡泡’,然後消失。‘泡泡’膨脹的同時,會伴隨著微觀尺度的坍縮。一些坍縮的‘泡泡’由於不能維持足夠長的時間,來不及發展成星系和恆星,更不用說智慧生命了。但一些‘小泡泡’膨脹到一定尺度,就可以安全地逃離坍縮,繼續以不斷增大的速率膨脹,形成了我們今天看到的宇宙。我們已經觀察到,宇宙的膨脹在長期變緩後,再次加速,現有的理論仍不能很好地解釋這個現象。宇宙學是一個非常激動人心的學科。我們正接近回答古老的問題:我們為何在此?我們從何而來。”

最後的中國演講——

在時隔11年後,2017年11月5日,在騰訊we大會上,霍金雖然沒有親自到中國,但是以視頻演講的方式向人們闡釋了“未來之光”。這也是霍金生平最後一次的中國演講。

霍金認為今天的世界很像1492年的歐洲,當時人們堅信哥倫布探險註定是徒勞無功,然而新世界的發現為舊世界帶來深遠影響,新世界成了他們的烏托邦。今天人類向太空擴展探索甚至會產生更深遠的影響,它不會讓我們著眼於更廣闊的空間,而不是當下。

霍金稱,當我們進入太空,是會發現新生命,還是其他,都說不準。宇宙是無限的,我們還是可以假設,生命會在某處出現。在太陽系中,月球和火星的移民顯而易見,木星和土星的一些衛星也有可能,星際航行必經過長期時間,這個長期是指未來二百年及更長。

最後霍金提出一個”突破射星“的概念,認為這在未來可能會使人類的星際旅行變成事實。“人類作為獨立物種,大概已經存在了兩百萬年。如果人類想延續下一個一百萬年,就要勇敢前行。”

史蒂芬·威廉·霍金的生平是非常富有傳奇性的,在科學成就上,他是有史以來最傑出的科學家之一,他的貢獻是在他被盧伽雷氏症禁錮在輪椅上50年之久的情況下做出的。他的貢獻對於人類的觀念有深遠的影響,所以媒體早已有許多關於他如何與全身癱瘓作搏鬥的描述。

在富有學術傳統的劍橋大學裡他擁有幾個榮譽學位,是最年輕的英國皇家學會會員。在公眾評價中,被譽為是繼阿爾伯特·愛因斯坦之後最傑出的理論物理學家。他提出宇宙大爆炸自奇點開始,時間由此刻開始,黑洞最終會蒸發,在統一20世紀物理學的兩大基礎理論——愛因斯坦的相對論和普朗克的量子論方面走出了重要一步。

他因患肌肉萎縮性側索硬化症,禁錮在輪椅上達50年之久,卻身殘志堅,克服了殘疾之患而成為國際物理界的超新星。他不能書寫,甚至口齒不清,但他超越了相對論、量子力學、大爆炸等理論而邁入創造宇宙的“幾何之舞”——無邊界條件。儘管他那麼無助地坐在輪椅上,他的思想卻使人們遨遊到廣袤的時空,漸漸解開宇宙之謎。

從21歲患病覺得上天不公,到結了兩次婚,有三個漂亮並卓有建樹的孩子,還有成功的科學生涯,他認為自己的殘疾在某些方面反而是財富,可以使自己不用分心地投入研究,“我的一生是充實而滿足的。”

霍金四大經典語錄:

一:“外星人”在看著你

霍金說:“在無限的茫茫宇宙中,一定存在著其它形式的生命。”他說:“或許外星生命會正盯著我們看呢。” “不管最終地外智慧生命到底存在還是不存在,現在該是有人正式投入進來。這個問題,我們必須要弄個明白。”

二:千年內人類須移民外星 否則“滅絕”

霍金在美國洛杉磯發表演講時稱,他認為,未來1000年內,基本可以確定的是地球會因某場大災難而毀滅,如核戰爭或者溫室效應。因此,他強調人類必須移居其它星球。美國航空航天局局長格里芬也表示,單獨一顆行星上的物種,是不可能永久生存下來的。

霍金表示:“人類滅絕是可能發生的,但卻不是不可避免的,我是個樂觀主義者,我相信科學技術的發展和進步最終可以帶人類衝出太陽系,到達宇宙中更遙遠的地方。”

三:智能機器是真正人類“終結者”

霍金多次表示,“徹底開發人工智能可能導致人類滅亡”。按照霍金的說法,人工智能科技在初級發展階段的確為人類生活帶來便利,但是,機器將可能以不斷加快的速度重新設計自己。

而人類則受制於生物進化速度,無法與其競爭,最終被超越。科學界把這種人工智能超越人類智慧的轉折點命名為“奇點”。

四:“黑洞”不存在?只有“灰洞”?

在一篇《黑洞的信息保存與氣象預報》的論文中,霍金指出黑洞其實是“不存在”的,不過“灰洞的確存在”,再次震驚物理學界。

霍金1976年提出著名的“霍金輻射”理論,即黑洞在形成中質量減少的同時,還不斷在以能量形式向外界發出輻射。但一旦黑洞濃縮並蒸發消失後,其中所有信息就隨之消失,與量子力學認定該類物質信息永不會完全消失的理論相矛盾。這就是所謂的“黑洞悖論”。

30多年來,霍金試圖以各種推測來解釋這一矛盾觀點。現在看來,他給了一個更具說服力的答案。霍金承認,自己最初有關黑洞邊界“視界”的認識是有缺陷的,光線其實是可以穿越視界的。他稱,黑洞從來都不會完全關閉自身,物質和能量在被黑洞困住一段時間以後,又會被重新釋放到宇宙中。


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