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霍金归寂:他从命运的黑洞逃离,让宇宙深入人心

作者:Vista看天下 来源:Vista看天下 公众号
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04-03


“霍金是继爱因斯坦之后社会影响最大的科学家,今后五十年也许不会再有社会影响这么大的科学家出现。就物理学上的成就来说,霍金当然是20世纪下半叶最大的物理学家之一。”


——李淼



3月14日,英国物理学家斯蒂芬·霍金在剑桥去世,享年76岁。一时间社交媒体刷屏,人们争相缅怀他。


对于霍金的科学成就,大多数人只能说出“黑洞”等几个名词。一如他那本科普读物《时间简史》是读不懂的畅销书,但全世界还是有超过2500万的人把它买回家,供在书架上。


这世上再没有一个科学家可以享受这种待遇,理论物理学家李淼称霍金可能是继爱因斯坦之后社会影响最大的科学家。


21岁,霍金便被医生宣布死刑,最多活不过三年;28岁,他全身肌肉萎缩,不得不歪坐在轮椅上;43岁,他不能言语,只能通过语音合成器表达。


他的一生如同“果壳中的宇宙”,即使被束缚在方寸之地,仍能自以为无限空间之王:他探索着宇宙的奥妙,永远充满好奇心;他爱过,痛苦过,再爱,再痛苦;他爬长城,登南极,下深海;他出唱片,客串影视剧,看脱衣舞娘…… 


人们不懂霍金的学说,但依然热爱他,因为他那脆弱的身体却散发出彪悍的活力,把原本注定乏味的生活过得多姿多彩。正如《三体》作者刘慈欣所说,霍金给予普通人最大的启示在于世界上曾经有这么一个人,就眼皮能动,思想却在遨游太空。而很多人身强力壮,但是思想却一辈子都瘫在轮椅上。


人生黑洞


“你未来的计划是什么?”牛津毕业考面试官扫了一眼这个显然没在笔试中尽全力的学生。他的笔试成绩在一等和二等的边界线。


“如果你给我一等我就去剑桥,给我二等我就留在牛津。”在牛津大学研读自然科学时,霍金每天只学一小时就能应付考试。当时牛津的风气也流行这种不费吹灰之力的卓越,因勤奋努力而获得好成绩的人被叫做“灰人”,是最逊的称号。那时的霍金觉得没什么值得努力追求,如果毕业成绩一般,就当个公务员或下议院文职书记。


霍金得到了一等,20岁的他转赴剑桥的应用数学和理论物理系学习天文学。当时天文学因多靠猜想且难被证明,几乎不被认为是正当学科,研究成果停滞在30年代。整个学科都在等一个重振旗鼓的领袖。


在牛津的最后一年,霍金开始发觉自己越来越笨手笨脚,有时系鞋带都困难。1963年的除夕晚会上,霍金的手臂失控,倒酒时,大部分酒都倒在了桌布上。在场的一位叫简·王尔德的姑娘也注意到了他。多年后,简回忆首次见到霍金的印象,“他当时好像已丧失了什么,他还知道某种他自己无法控制的事情正在发生”。


简一头棕发,声音轻柔,是位虔诚的天主教徒。她刚被威斯菲尔德学院录取,将攻读语言学。简觉得,这位剑桥研究生有些古怪,带着一种知识分子的傲慢,但她喜欢史蒂芬带着酒窝的微笑。二人开始交往。


春季开学,霍金没出现在剑桥校园,他被送到医院做为期两周的一系列检查。这次检查对这位刚满21岁的青年宣判死刑。他得了肌萎缩性侧索硬化症,也就是常说的渐冻症,医生预测他活不过三年。


霍金不明白这事为什么会发生在自己身上,他把自己关在瓦格纳的音乐中。歌剧《英雄传唤使》讲的是一场恶战后,九位女武神到人间各地寻觅阵亡的英勇武士,并把他们带到天界,使其复生,以守卫神殿。随时会死的念头缠住霍金,他觉得自己如同悲剧中的人物,命运已定。


住院时,他亲眼看到对床一位刚认识的14岁男孩死于血癌。出院不久,他梦见自己被处死,还多次梦见自己要牺牲性命去救别人。这些让他意识到,还有更不幸的人。如果命运给他一个缓刑,还有很多他能做到,且值得做的事。


霍金跌入了命运的黑洞,而他和简的爱情就是那微弱的光芒,助他逃离黑洞。1965年,霍金和简结婚。为了找到工作养家糊口,霍金必须完成博士论文。人生中头一次,霍金开始用功。出乎意料的是,他发现自己乐在其中。“虽然称为工作可能不尽正确,因为有人曾经说过,科学家和妓女是靠着做自己爱做的事情来赚钱。”霍金在自传中写道。


他和另一位物理学家罗杰·彭罗斯一起证明了奇点定理。这条定理说,如果整个宇宙都困在一个既无边界也无力的奇点,那么宇宙就可能是通过爆炸而自发诞生的,不需要上帝之手去推动。一切诞生于虚无,无中生有。


对这一大胆设想的探寻让霍金完成了博士学业。但行走对霍金而言越来越难。他利用墙壁、手杖和其他能受力的物体移动。朋友们尽可能地帮他,但他回避别人的帮助。好几次,同事都注意到霍金头上缠着绷带做研究。


很快,只有熟人才能听懂他的话,用手写公式也越发吃力。随着咀嚼肌肉的逐渐失力,霍金不得不需要他人帮忙擦流出的食物。28岁的霍金开始坐轮椅了。他的研究也从宏观投向微观。进入70年代,他开始研究黑洞。


一般认为,任何事物都无法逃出黑洞,就连光也无法从中逃脱。但霍金发现,黑洞不是全黑的。事实上,它们还会以量子辐射的形式,向外发射极其微弱的粒子。这一现象就是“霍金辐射”。这和之前所有黑洞理论相反。就像一个炙热的身体散热一样,黑洞一定会发射粒子,在这个蒸发理论中,黑洞最终会消失。


1974年情人节当天,初级研究助理霍金在牛津大学宇宙学会议室宣布这一理论。现场的讨论、争吵、喝彩、质疑声层层高升,关于霍金理论的讨论迅速从这间阶梯教室传至整个学界。当年,他当选为皇家学会会员,三年内,升为教授。


无边界


直到1974年,霍金每晚在家都坚持用手一点一点将自己拉上楼梯,以锻炼剩余的肌肉张力。但身体状况还是不可逆转地恶化了,他不得不接受轮椅上的生活。上下车时,霍金像个坏了的洋娃娃一样被人抱起,但一旦他坐上轮椅,会灵活地转个圈,快速往前开,一般人要疾走才跟得上。据说他还喜欢用轮椅压不喜欢的人的脚,比如英国查尔斯王子。不过霍金回应这纯属恶意谣言,“谁再这么说,我就要压他的脚了”。


1979年,霍金被剑桥大学授予卢卡斯数学教授席位,这是牛顿曾经担任过的职位。那时,中国科技大学也在研究黑洞,对霍金蒸发的相关理论很好奇。1981年,中国科技大学就想邀请霍金来讲座,但科大地处合肥,交通不便。霍金因身体需要,饮食都是专门制作,需从英国空运,合肥的各种保障条件让英国驻京使馆不放心。


但霍金本人来华的愿望强烈。中方的接待人员在回忆文章中写道:“他说,只要能保证他在合肥活着,他就来。”霍金终于在1985年来到中国。


当时霍金仅在学界有名,在合肥的讲座也只有三四百人参加,其中还有一些少年班的孩子来“充数”。


在从合肥回京的火车上,中方陪同人员发现,霍金在分秒必争地写着什么。为给女儿赚学费,霍金前一年在出版商的建议下开始写一本科普方面的书。那就是后来的《时间简史》。


2002年,霍金再度登上长城


刚到北京,霍金突然提出要登长城。当时长城没有无障碍通道,不适合接待行动不便者。但霍金坚持,甚至说,“如果不让他上长城,他就就地自杀”。最后,坐在轮椅上的霍金愣是被北京师范大学一帮研究黑洞的小伙子抬着上了长城。后来,他又分别于2002年和2006年两次来过中国。


身体的受限并没有阻碍霍金对世界的向往。除了澳洲,霍金去过地球上每一块大陆,还曾乘潜艇下过海底。苏联解体前,霍金曾7次访苏。其中一次,为帮一群学生偷偷发俄文圣经,霍金还被拘留数小时,虽然他并不相信上帝。


1997年受邀参加在智利的研讨会时,霍金和部分参会的物理学家在智利空军的护送下飞抵位于南极半岛的智利空军基地。南极一望无际的白色如同宇宙的起点。根据霍金提出的无边界设想,宇宙是闭合的,没有边界。宇宙的开端如同南极,随着往北运动,代表宇宙尺度的维度的圈会膨胀。“询问宇宙起始之前发生了什么没有意义,正如南极之南没有任何东西。”霍金在自传中写道。


庆祝60岁生日时,霍金坐上热气球环游剑桥郡。数周后,因为在校园内玩轮椅飙车,他把一条腿摔骨折。他喜欢把轮椅开到全速,边疾驰,边欣赏助理的表情。霍金越玩越大。65岁时,他还在波音飞机的系列俯冲动作中体验“零重力”飞行。在25秒的失重状态中,霍金离开轮椅,漂浮在机舱。那种自由让他觉得自己并无残障。


“我一生梦想太空旅行,鉴于我的轮椅还稳扎在地球,我将一直做梦。”霍金一直计划乘坐英国维珍银河公司的太空船飞往太空。


大众偶像


第一次中国之行后不久,霍金又飞去法国和瑞士做学术交流。途中,最坏的事情发生了,他得了肺炎。为了保命,霍金必须接受气管切开手术,这将完全剥夺他讲话的能力。他的气管被切开一个小口,通过这个孔连接呼吸机,这也意味着从此接受24小时看护,再无隐私,再也无法过普通的家庭生活。


术后的一段时间,霍金唯一的交流方式是,有人指着字母卡,指到正确的字母时,霍金扬一下眉毛,逐个逐个字母拼写一个单词。写书和任何科研工作都不可能了。后来借助语音合成器,霍金才重获表达能力,写完了《时间简史》。


1988年,《时间简史》出版,封面是霍金坐在轮椅上的照片。出版奇迹由此诞生。这部大部分人难以看懂的科普书被译成40多种文字,迄今为止销售量超过2500万册,超过了麦当娜的写真集。


霍金与第一任妻子简和他三个孩子在一起


霍金跨出学术界,成为大众偶像。但是他的婚姻生活也亮起了红灯。简和一位教会音乐家乔纳森走得很近。和简一样,乔纳森也是位虔诚的教徒,他经常帮着照顾霍金和他的子女。霍金一度默许这种外人不解的三人关系。这让霍金很痛苦。


1990年,霍金和简分居。1995年,他与照看他的护士伊莱恩结婚。随后,简也和乔纳森结婚。霍金用“激情而骚动”形容第二段婚姻,但2006年还是分道扬镳。晚年,简继续照顾霍金。


2013年,当霍金的传记电影《万物理论》剧组在剑桥拍摄五月舞会时,霍金和简突然探班。倚在轮椅上的霍金裹着厚厚的被子,在一旁看着演员再现他们俩生命中最重要的约会。


夜空中四散着金色的烟花,草坪上的各式帐篷上缠着星星般的灯泡。少男少女穿着礼服,有的在喝酒跳舞,有的羞涩地搭讪。当饰演霍金的演员埃迪·雷德梅恩紧张地走向霍金时,霍金和简都恍惚了。穿着礼服的少年身材瘦削,戴着黑框眼镜,棕金色的头发齐眉,书生气十足。一瞬间,仿佛时间倒流。


“烟花很美。”71岁的霍金通过电脑用他标志性的机器人声音说。简把埃迪的头发弄乱,说真正的霍金头发永远乱糟糟的,眼镜也经常是脏的。


霍金热衷于各种跨界。在电影《星际迷航》中,霍金和爱因斯坦、牛顿边互损,边打扑克。最后霍金赢了。他笑着对爱因斯坦说:“阿尔伯特,你又错了。”在电视剧《生活大爆炸》中,他挑出“谢耳朵”论文中的错误,后者当场晕倒。霍金淡定地说:“又一个晕倒的粉丝。”与英国摇滚乐队平克·弗洛伊德两度合作中,他留下了数段重金属风的献唱:“曾经的数百万年,我们活着,全如鸟兽。”2012年的伦敦残奥会上,霍金还客串了把主持人。


霍金参演《生活大爆炸》与主演“谢耳朵”合影 


几乎每个霍金的公众讲座都会爆出笑声和口哨,留下一个又一个经典的段子。2015年,霍金的3D全息投影从剑桥大学投射到悉尼歌剧院,和现场观众讨论宇宙奥秘以及地球未来。最后的问答环节,主持人念了一位名叫萨曼莎的观众的提问:“泽恩·马利克离开OneDirection乐队会造成怎样的宇宙效应?”


“终于有个重要的问题了。”霍金的回答幽默而接地气,“我希望那些心碎的女孩关注理论物理的研究。有一天,多重宇宙的存在可能会被证明。在我们的宇宙外,还有另一个不同的宇宙。在那个宇宙里,他仍是乐团的一员。这个女孩可能也会愿意知道,在另一个可能存在的宇宙里,她和这个成员结婚了,快乐地生活在一起。”


霍金的办公室里挂着一幅玛丽莲·梦露的大海报,他曾说,与其回到过去见脾气不怎么好的牛顿,他更愿意见到梦露。霍金离世后,一位脱衣舞俱乐部老板也撰文纪念。有报道称,霍金是某个脱衣舞俱乐部的十年资深会员。老板还记得第一次见霍金时问他,如果您愿意,可否花一两分钟和我聊聊宇宙,然后开玩笑地跟了一句,“或者您更愿意看姑娘们”。短暂沉默后,机器声回道:“姑娘们。”


今年初,一位摄影师在给霍金拍照时发现他的精神状态不好。眼皮一直睁不开,围巾下也全是针眼。为维持眼下面仅有的一小块肌肉活跃,他需要每天多次注射药剂。但这仅有的一小块肌肉也在慢慢萎缩。


拍摄结束前,摄影师希望霍金给一个词,来表明他想对这个世界说的话。显示屏上出现了字母W,但半天没有下文。护士称霍金最近打字经常不受控制,有时会打出没意义的字符。


屏幕上的光标移动了。字母O出现。又等了一会儿,光标再次移动,最后停在W上。


“Wow。”这是霍金对世界表达的惊叹。


关于宇宙,他还有很多要说。“因为你爱的人住在这里,宇宙才有了意义。”


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