史蒂芬霍金

央視國際 (2002年09月01日 17:28)

　　人類自從誕生以來，就生活在大地海洋、天空陽光之中；當人類還不知道地球是一個運動行星的時候，就已經知道自己的生死存亡與世界息息相關；多少年過去了，人類終於知道地球與日月的關係，進而又知道了太陽系之外有銀河，銀河之外有億萬星系，億萬星系之外是廣袤無際的宇宙，但是，人類還想知道更多，人類生命對自然的探索永遠不會停息。

　　主持人：史蒂芬霍金，這是一個被眾多普通人所知道的當代科學家，他的一本關於宇宙學的科普著作被譯成59種文字，銷售出了2500多萬冊，他的著名當然和他超人的智慧、深邃的洞察力和非凡的發現有着極大的關係，然而，對於那些購買、閱讀和收藏《時間簡史》、《果殼中的宇宙》這兩本書的千百萬普通讀者來説，霍金之所以讓他們産生了極大的興趣，是因為他的研究正在回答所有人都在關心的問題——在人類的周圍，在浩瀚宇宙中，正在發生着什麼？

　　最近，史蒂芬霍金再一次來到中國。我們沒有和這位因為疾病喪失語言功能但卻智慧超常的人物進行直接的對話，他有限的對話能力必須用在更加專業的空間，我們只能採訪和霍金最親近的人，感受這位著名的數學家和理論物理學家。

　　人們似乎已經習慣了這位科學家不同尋常的狀態，霍金在當代世界中是一個知名度非凡的科學家，人們似乎已經熟悉了他的樣子，他出現在哪，哪就會掀起一陣關於宇宙科學的熱潮，當然，難以擺脫的從眾心理、追星心態也許是某些人追崇霍金的一個原因，但是，我們完全有理由相信科學本身的魅力是無可阻擋的。科學對迷信的勝利，改變了人類的自然命運，這也就促成了人們對科學的崇敬，構成了人們對科學家的信賴和尊重。

　　它是一個普通人，是我們中的一員

　　霍金現在是英國劍橋盧卡遜數學教授，一代科學巨匠牛頓曾經擔任過這個職務；霍金被認為是愛因斯坦之後最傑出的理論物理學家，他在探索與人類命運相關的宇宙演變上作出了突出成就，霍金的研究應該説是當代物理學最前沿的重大理論問題，關於這些問題的每一個進展，都將對人類科學的架構産生巨大的影響。

　　霍金對物理學的貢獻

　　霍金的研究有助於解答始終困惑着人類的一個問題，這個問題從人類誕生以來就已經存在。人類之所以成為萬物之靈長，有一個重要的特點就是人類對超出自己生存條件以外的周邊環境有着濃厚的興趣，這種興趣來自人的生存本能，它導致人類建立了自己的認識邏輯。生命的過程和結果是人類最關心的問題。然而人們一旦在考慮生命未來的時候，就自然會想到一個最簡單、最直接的答案：從哪來的，大概也就會回到那裏去；但是這是一個充滿疑問的結論，事實果真如此嗎？由此人類世世代代都在追問和探索：我們是從哪來？我們將向何處去？

　　霍金對物理學的貢獻，解決了物理學當中的什麼問題

　　在蒙昧時期，人們只能被動地崇拜那些直接決定自己命運的環境力量；這樣的崇拜發展成後來的神學；然而，宇宙賦予人類一個可以思考的大腦，在中國、古希臘等早期文明的人群中，産生了第一批可稱之為科學家的偉人，但是他們的智慧沒有走出地球。地心説是古代科學家共同的結論，得出這個結論肯定和人類期望安全和自以為是的心態有關。

　　中世紀的神學統治着人們對自然的認識與探索，這完全是人類社會利益規則的結果；但是，宇宙絲毫沒有顧及地球上的權威，它依然按照自己的方式運動着，毫不吝惜地展示着自己的規律。終於，人類中有了哥白尼、伽利略這樣衝出神學羈絆的科學家，他們的發現使人類的認識超出了地球，建立了太陽中心説。這個結論對於一向至尊的大地是悲哀的，也讓地球上的人類感到了命懸空中的恐懼和孤獨。然而，物理學和宇宙科學開始了，人類靠近了真理。

　　它是眾多探索中的一個，（與愛因斯坦的比較）

　　人們喜歡把偉大的人物放在一起加以比較，但是科學史推崇所有為了探究規律而作出的努力，即使是失敗，也是一種探索中的否定。人類科學在擺脫了神學的羈絆之後，建立了自己的聖殿，聖殿之中群星燦爛。牛頓在一系列科學巨人栽種的蘋果樹下，發現了一系列重大的物理定律，把科學推上一個高峰。牛頓的偉大成就除了帶給人類一次改變命運、受益無窮的工業革命以外，還把人類對宇宙的探索引進了太空；愛因斯坦是牛頓定律的否定者，也是牛頓成就的發展者，愛因斯坦的相對論使人類進入了一個更加廣闊和活躍的宇宙，在這個宇宙中生命賴以存在的基本條件時間和空間是可以變化的。牛頓的萬有引力定律和愛因斯坦的相對論都觸及到了宇宙運動的脈搏，但是牛頓絕對空間的念頭和愛因斯坦的宇宙常數，絆住了兩位科學巨人繼續前進的腳步。1929年，美國科學家艾德溫－哈勃發現並創立了紅移定律，這個發現直接證明了宇宙在膨脹中運動，由此導引了宇宙大爆炸學説的誕生，這個發現同生命由來的基本問題有着直接的關係，但是新的發現必定帶來更多新的問題。這時候，史蒂芬霍金來了。

　　1942年1月8日史蒂芬霍金在倫敦牛津出生的時候，英格蘭正在經受第二次世界大戰中納粹德國飛機的轟炸；霍金的命運似乎註定要和宇宙的探索相關，它誕生的那一天正好是伽利略離開這個世界300周年的日子，按照霍金後來的估計，那一天全世界應該有20萬個孩子出生，而直到今天霍金還沒有找到同年同月同日生的同行者。

　　霍金的——關於自己對命運的看法

　　年輕的霍金錶現出在數學和物理學上的天分。20歲的時候他已經從牛津大學畢業走進了劍橋大學。1963年21歲的霍金被診斷換上了肌肉萎縮性側面硬化病，也被稱作是運動神經細胞病。這種病能讓全身的肌肉逐漸喪失功能，最終心臟和肺也喪失功能。醫生當時的診斷是霍金還有兩年的生命。在經過了幾個月的消沉後，霍金從沮喪中擺脫出來，他的智慧踏上探索宇宙演變的路途，一年半以後，皇家學會發表了霍金的第一篇論文，他的研究生涯開始了。

　　它是眾多探索者中傑出的科學家，（他的工作習慣，它總是在思考）

　　從1970年開始，霍金已經不能離開輪椅，這時他的生命力已經打破了最初醫生的預言，而且，不斷嚴重的疾病並沒有造成他的思考鈍化停滯，在他身體的活動空間越來越小的同時，霍金的思維空間卻在微小的粒子到幾百萬光年的星雲中飛躍，他希望在相互矛盾的量子力學與廣義相對論中，找出一個統一的理論，並由此解答宇宙演變的共同規律。1969年美國科學家約翰惠勒提出黑洞這個概念，20世紀的物理學開始對黑洞有了特殊的注意。由於黑洞是人們的視線所看不到的，因為視線所能觀察的光已經被黑洞所吸引，所以只能通過黑洞引力對周圍天體的影響來推測黑洞是否存在。

　　20世紀70年代，霍金和彭羅斯共同證明了宇宙中奇點的存在，肯定了黑洞是宇宙構造中的一個重要組成部份。在黑洞裏面，一個星體上所有的物質受到無限擠壓，所有的表明物質存在的狀態都不存在了，這就是説它變成了一個奇點，密度無限大，時間滅絕，所有人類研究出來的定律包括相對論的定律已經不再適用，可以説沒有法則測定會發生什麼。這種秩序和邏輯不存在也許就是科學家起初不願意接受每個黑洞中都可能有個奇點的原因。可是霍金的方程式卻證明了宇宙中應該有奇點的存在。

　　1974年霍金通過複雜的計算，得出了一個令學術界感到驚訝的成就，宇宙中黑洞存在有輻射。這個發現使得熱力學、廣義相對論和量子力學出現了新的統一，這意味着人類將改變對物理的理解。

　　霍金的理論對於人類社會的意義

　　愛因斯坦在世的時候曾經講過一句名言：上帝不玩骰子，這是針對量子力學的不確定性表示的不信任。這種不信任使愛因斯坦沒有意識到相對論在另一個空間是不適用的，這個空間是黑洞形成的宇宙微粒。霍金運用量子力學的發現證明愛因斯坦這位科學巨人不僅犯了錯誤，而且犯了雙重錯誤：黑洞的量子效應暗示，上帝不僅玩骰子，而且有時候它把骰子丟到看不見地方去。

　　當有人問到霍金畢生研究的目的，他的回答很簡單：“我要了解為什麼會有宇宙存在，為什麼宇宙的狀態是這樣的。”這大概也就是霍金高深的理論能夠引起許多普通人興趣的原因。

　　1985年，疾病使霍金已經不能開口説話，但是他的研究仍然在繼續。1974年以後，霍金在研究量子引力論，1980年，他轉向了量子宇宙論；而現在“膜的新奇世界”是他經常講演的一個主題。

　　他的發現帶給了我們什麼？

　　從牛頓時代起，物質運動的第一推動力始終在困擾着人類，通過愛因斯坦的相對論已經可以得出宇宙演化的結論，大爆炸理産生了宇宙“奇點”的概念，科學家相信奇點是一個有無限大密度，沒有長、寬、高，即是一切物，又是無物。霍金的貢獻是，在經典物理中證明了黑洞和大爆炸的奇點的不可避免，在量子物理的框架裏，指出黑洞因輻射越變越小，大爆炸的奇點不但被量子效應抹平，而且整個宇宙正是從這裡開始的。

　　霍金的學術成就在於，他真正使宇宙論成為一門成熟的科學。從哥白尼、伽利略開始，到牛頓、愛因斯坦、哈勃等眾多的科學巨人，帶領人類站在地球上認識宇宙向兩個方向進軍，一方面是朝着無限大的宏觀宇宙發展，另一方面是朝着無限小的微觀領域探索。似乎可以這樣説，霍金的成就是他在發現探索宇宙黑洞的過程中，找到了無限大到無限小之間的聯絡和演變規律。它是人類科學在對微觀和宏觀的認識中找到一個科學的匯合點。這的確是人類科學里程碑的式的進步。

　　霍金的生活和科研狀態

　　人們驚嘆這位天才的科學家，很多人甚至不能想象它是如何在經受疾病折磨的同時，完成了一個又一個足以改變人類對宇宙認識的研究，這種強烈的反差也是人們對霍金格外尊重和注意的一個原因。在霍金的大腦中，裝載和思考着人類對廣袤神秘宇宙探究，而他的個人行動能力卻僅限於兩三個手指的微微顫動，不停止的探索就是他的生命的意義。這種意義恰恰是人類大腦這個特殊器官的本能，他把人類的這個本能使用得既充分又優美。

　　現代人類科學不斷地給這個世界帶來驚奇的發現和偉大的奇蹟，科學引導着人們經歷了一個不斷深刻地認識生命與萬物運動規律的歷史，從這一點上來説，史蒂芬霍金研究的成果也是人類認識客觀世界的進步。霍金的新一本科普著作《果殼中的宇宙》是《時間簡史》的姊妹篇，這本書的書名取自莎士比亞的名劇《哈姆雷特》的一句臺詞：即使把我關在果殼中，我仍然認為自己是無限空間之王。霍金引用這這句話的用意是多重的，但從人類對宇宙認識的過程來看，在沒有尋找和發現更高級的宇宙智慧的時候，人類是宇宙規律的唯一的發現者和研究者，人類的大腦或許就是宇宙智慧的奇點，霍金和許多科學研究者一樣，表明了人類智慧不斷延伸的能力，這是人類智慧的驕傲。

責編：曉星