生于伽利略逝日,逝于爱因斯坦生日

英国当地时间6月15号,霍金的骨灰安葬在威斯敏斯特大教堂,与牛顿和达尔文为邻。我想起了三个多月前霍金逝世的那天。那天中午下课后打开手机,一则快讯赫然入目——著名物理学家史蒂芬霍金博士去世了,我之前从没听说过霍金病重,所以霍金逝世的消息之突然让我惊愕不已,心绪久不能平。

按照霍金的遗愿,墓碑上刻着他提出的描述黑洞熵的著名公式

那天刚好是爱因斯坦的生日,也是pi(圆周率)日,我早上还想着网上会不会出现纪念爱因斯坦诞辰的文章,中午就被悼念霍金的消息“轰炸”。我想起以前看过的《霍金讲演录》,霍金在访谈里津津乐道自己的生日恰好就是伽利略逝世300周年的日子。然而不管霍金能不能清醒地知道自己逝世的日子也刚好是爱因斯坦的生日,他都再也不能向别人津津乐道了。霍金生于伽利略的逝日,而逝于爱因斯坦的生日,享年又于爱因斯坦相同,如此巧合,让人觉得是不是冥冥之中早有安排。

霍金之所以出名,一方面是由于他的重度残疾,身体被永远禁锢在轮椅上;另一方面在于他的研究领域是宇宙学,思想飞跃到宇宙的深处。这两者结合起来,足以构成一个传奇而伟大的人生,符合公众的崇拜和猎奇心理。

他21岁被查出患肌肉萎缩性侧索硬化症,也就是俗称的“渐冻症”,此后活动能力逐渐减退,最后全身只有眼睛和X根手指能活动(X≤2)。但他却长年坚持做研究,靠着轮椅上的电脑和语音合成器跟人交流、发表演讲等。

身体被禁锢在轮椅上的霍金,思想飞扬到无边的宇宙

霍金在牛津大学就读的最后一年感到自己的动作越来越笨拙,一年后被诊断为绝症,医生断定他没两年可活。此前在牛津大学每天平均只学习一小时的霍金此时终于意识到时间的宝贵——“当你面临着夭折的可能性,你就会意识到生命是宝贵的,你有大量的事情要做。”幸运的是,一位名叫简·瓦尔德的姑娘让霍金重拾起生活的信心,她在霍金被诊断出绝症之后毅然与他订婚。疾病并没有剥脱霍金思考的能力,这时他又在广义相对论和黑洞理论的研究工作上取得了进展。古人云:“朝闻道,夕死可矣”,支持霍金活下去的,不仅是家庭的温暖和事业的成功,更是对宇宙终极真理的追求。

1965年霍金和简结婚

霍金的研究领域是宇宙学,广义相对论是他的主要的研究工具,学术界公认他的两大研究成果是“奇点定理”和“霍金辐射”。虽然他的研究领域在可预见的未来里没有实际应用的价值,所以他没有获得诺贝尔奖,毕竟就算是爱因斯坦本人也没有因为广义相对论而获奖,而是凭借“光量子”理论解释了“光电效应”而获奖。霍金不仅是一位出色的宇宙学家,也是一位出色的科普作家,他不遗余力地向公众介绍他的研究工作和宇宙学的最新进展,写出了《时间简史》、《果壳里的宇宙》、《大设计》等风靡全球的科普著作。

《时间简史》中文版封面

在亚里士多德以前,人们都认为大地是平坦的,人走到边界就会掉下去,而亚里士多德根据一些经验推断出:大地是球形,地球是宇宙的中心,所有物体都向着地心运动,而天体在宇宙之外(因为天体不落向地球)。牛顿则把地球的引力推广到天体之间,认为宇宙无限,不存在什么中心。爱因斯坦提出广义相对论,证明宇宙时空不是平坦的。根据广义相对论,霍金和彭罗斯又证明了宇宙在过去必定有一个开端(奇点),物理定律是奇点处失效;霍金后来又提出“虚时间”假说,在“虚时间”里,宇宙没有开端和终点,时空“有限无界”,就像地球的表面没有边界但是是有限的一样,奇点就像地球上的南北极点,跟宇宙中的其他“时空点”没有区别,物理定律在“奇点”处也就不会失效。

从古希腊德谟克利特的“原子论”,到爱因斯坦试图建立的“统一场论”,物理学家一直相信世界是统一的,一直在寻找统一的理论解释世界,而现代物理学的理论基础——广义相对论和量子力学,却至今还无法兼容,霍金提出的“量子引力”和“量子宇宙学”理论或许会是人类寻求物理世界统一路上的一个里程碑。

霍金提出的“虚时间”假说

霍金的意义贡献或许就在于人类宇宙观、时空观的不断变革之中,在于人类对终极真理的执着追求精神之中,正如《时间简史》中文版的译者吴忠超所说:“人们不得不对人类中居然有以这般坚强意志去追求终极真理的灵魂从内心产生深深的敬意”。

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