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明星科学家是怎样炼成的励志人物霍金的故事

故事 时间:2018-09-24 我要投稿
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  2005年的纪录片里,霍金的轮椅被推着从剑桥西路5号的家中出发,经过美丽的剑河、古老的国王学院,驶过一个斜坡,来到银街的应用数学和理论物理系的办公室。一块黑布条绕过霍金的额头,把那颗珍贵的大脑袋固定在轮椅靠背上以防晃动。

  一些人说:这个大脑比这个星球上大部分同类更了解宇宙,却不能在这个星球表面上随意走动;另一些人则认为:这根本不可能是我们的同类,他应该是个外星人。

  然而,这个大脑做了什么?

  同行们说,他提出了大爆炸可能开始于一个奇点,还发现了黑洞不黑,也有辐射。前者为霍金捧得了1988年的物理学沃尔夫奖;而对后者,《连线》杂志认为,那是足以得诺贝尔奖的研究,可那只是媒体的说法,并没有专业人士那么说过。

  普通公众只知道这个人写过《时间简史》——一本可能是世界上最难看懂的畅销书——全球销量几乎达到1000万册。以“物理”的名义,霍金卖出的书超过了麦当娜的写真集《性》。

  普通的小时候

  霍金的“传奇人生”可以追溯到他的出生日期:1942年1月8日,伽利略逝世300周年纪念日。霍金出生于一个典型的英国中产家庭,父母均为牛津大学毕业生。

  除了那个极具偶然性的出生日期,小时候的霍金从未表现过什么惊人的天赋。他的成绩在班级从未排名上游,一般是在二十名上下。

  小时候的霍金还有个比较像小天才的癖好,喜欢玩具火车、轮船和飞机,尤其喜欢把它们拆开,探究它们是怎样运行的。

  做医生的父亲希望霍金去学医,但他不喜欢生物学,因为那个学科不够抽象。17岁那年,虽然“考得很糟”,他还是拿到了奖学金,进了牛津大学的大学学院。大学学院不设数学专业,霍金申请了物理学,然而,仍然没有什么火花在霍金与物理的碰撞中产生。

  20世纪五十年代末,极端厌学的情绪笼罩着牛津,这帮年轻的聪明人鄙视用功,“靠用功而得到好分数被认为是灰人,那是最坏的诨名。”当时的霍金,看上去并没有要打破这种氛围的意图。在牛津的四年间,他总共用功1000小时,“平均每天一小时”。为了通过期终考,他选择了理论物理,他说,那是为了“避免记忆性的知识”。成绩不好,处于一等和二等的边缘,需要面试。面试时,一位考官问到未来计划,霍金回答:我要做研究。最后,他拿到了一等的毕业成绩。

  转折

  霍金想研究的是宇宙学。在理论物理中,有两个领域是最抽象也最基本的,一个是看不见摸不着的基本粒子,另一个是庞大的宇宙。霍金觉得粒子物理不如宇宙学抽象,前者更像生物学,“科学家们能做的只不过是和植物学一样把各种粒子分门别类。”

  所以,霍金去了剑桥,“当时的牛津没人研究宇宙学,而剑桥的霍伊尔却是英国当代最杰出的天文学家”——不仰望星空,只在纸上计算的宇宙学,在当时几乎还没有公开的合法地位。

  我们的宇宙为什么是这样?有一种说法是:我们就在这里,所以,我们看到的宇宙是这样。但这个答案不能让霍金满意,他想要知道更多。

  面对新的学科,霍金遇到的一个麻烦是:他的数学不够好,因为他在牛津的课程里没有数学课。刚开始学广义相对论时,“只能听懂它的语言和方程,并没有真正领会这门学科。”就在他犹豫是否要继续时,在一个非常冷的圣诞假期,一件改变他一生的事情发生了。

  滑冰时,母亲发现,自己儿子在摔倒后要爬起来非常艰难。医生告诉他,有一天,他会死于呼吸肌丧失功能,而他的寿命,也许只有两年了。

  拿着医生开的维生素片,霍金回到学校,他觉得自己很倒霉,“也许已经活不到博士毕业了。”浑浑噩噩中,霍金邂逅了一个叫简·瓦格纳的圆脸姑娘,并和她订了婚。

  为了结婚,霍金需要工作;为了找到工作,他得拿到博士学位。于是,平生第一次,他开始用功。在医生宣判的死期临近时,霍金的广义相对论学习有了点眉目,而且,他遇见了彭罗斯。彭罗斯比霍金大11岁,有相当好的数学功底。

  根据爱因斯坦的理论,万有引力与时空观紧密相关,万有引力最恰当的解释不是传统的力,而是时间和空间的弯曲。当时空弯曲了,所有的物体走最短程的路径,这些短程路径看上去就像是引力作用在物体上而引起的。

  黑洞就是时空弯曲的最有名的例子。在大质量天体塌缩成黑洞的过程中,必然存在一个点,所有的塌缩物质在这个点之后就没有了路径,用几何的语言来说,这是几何上的奇点。在普通人看来,这是毁灭之点,因为越靠近这个点,引力产生的拉扯力越大,最终归于毁灭。从物理学的角度来看,在这个点上,所有的物理学定律不再适用

  这也就可以理解,很多物理学家讨厌这个点,不承认它的存在。

  从1965年到1970年,霍金和彭罗斯组成一个黑洞和婴儿宇宙的研究小组,两人一道将奇点的存在性证明推广到更加一般的情况,包括早期宇宙。

  很快,霍金顺利毕业,申请到了学院的一笔研究奖金,跟简结了婚。而他的病,看上去也忘了他,恶化的速度一天天慢了下来。

  到1979年,霍金生育了三个子女,还获得了卢卡斯教席。

  开始,也是结束

  到了1982年,随着医疗费和子女的教育经费的节节攀升,霍金打算发挥自己的专长去赚点钱。他想写本关于宇宙的小书,给那些对物理学和数学一窍不通的人解释宇宙学,而且要让书畅销。

  一位纽约的文化经纪人说:“宇宙学以及霍金与疾病奋斗的故事是这本书畅销的两大保障。”最终,美国的矮脚鸡出版社用25万美金的预付款和丰厚的稿酬买走了霍金的故事。出版社派了一个编辑与霍金合作这本书,霍金写一段草稿寄给编辑,编辑列出一长串的问题及修改意见,协助他把科学问题用通俗易懂的语言重写。

  这本书写得很不容易,其间,霍金因为肺炎不得不切开气管,失去了说话能力,只能靠扬眉来进行交流。幸亏,很快就有人送了他一个协助沟通的计算机程序,让他可以继续写作。

  1988年,在霍金46岁的时候,他与彭罗斯一起获得了物理沃尔夫奖,这本《时间简史》也终于在美国出版了。

  美国版封面上,编辑精选了一张霍金坐在轮椅上的凄惨照片,据说,这会使那本书的销量至少增加一倍;相应地,霍金也精选了爱因斯坦那个著名公式写进书中,据说,这会使书的销量减少一半。

  然后,霍金就出名了:《辛普森一家》把他画进了卡通片;亿万富翁出钱赞助他去体验无重力实验室;他的影响甚至超出了有名的麻瓜世界,《哈里·波特》中,有魔法师在酒吧翻看《时间简史》,哈里·波特版维基指出:“那是一本由矮脚鸡出版社出版的,一个名叫霍金的麻瓜写的时间旅行的指南。”

  人们批评出版社无耻地利用了疾病,霍金自己说:“我曾经鼓动过矮脚鸡出版社在英国版中用一张好的照片,把美国版的那张凄惨的过时照片换下来。但他们坚持原封不动,据说,美国公众已经把它和我的书画了等号。”

  这确实是件很无奈的事情,一个充分发达的大脑加上一具迅速衰败的躯体,正好符合人类对种群中那种名叫“科学家”的异类同胞的想象。

  随着《时间简史》的热销,霍金的婚姻也走到了尽头。与他结婚25年的简认为,她正在失去自我,“每次到了正式场合,我就只是个站在他身后的人。”

  霍金说:“我知道我的人生很难被描述为普通,但我确实觉得,在我心里,我就是个普通人。”描述自己的工作流程,他说:“首先是寻求优雅而协调的数学模型,然后提出理论,利用理论作出可被观测验证的预言。如若观测和预言一致,也不能说明理论被证明了,只不过说明该理论有资格存活,以作下一步预言,新预言又要由观测来验证。如果观测与预言不符,那么就抛弃你的理论。”很少有人能听懂这个“普通人”的话,然而,这不妨碍人们喜欢这调调。

  人们是那么喜欢他。在中国,一手《时间简史》、一手《金刚经》是作家王朔某段时间的经典形象。在美国,一个加油站服务员得知服务对象是科学家时,就说自己最崇拜的英雄就是霍金。霍金说:“人们喜欢遵循这样的公式:史蒂芬·霍金患了很严重的病,他被禁锢在轮椅上,不能言语,只能挪动几根手指。然而,他写了这部关于大问题的书:我们从何处来往何处去……”

  在美国,有专栏作家问:“难道有谁看懂了《时间简史》吗?”一位家长公开回应:“我认为,看不懂这本书的人该去补补基础物理知识。我17岁的儿子就觉得霍金这本书很容易理解,他认为霍金该在书里介绍些更难的物理。”

  2010年,霍金68岁,出版了新书《大设计》,并在一部纪录片中表示:不要跟外星人说话,他们也许并非善意。又说:我们应该相信存在外星人,而不是上帝。

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