霍金是誰?他是一個大腦、一個神話、一個當(dāng)代最杰出的理論物理學(xué)家、一個科學(xué)名義下的巨人……除此之外，他更是一個坐在輪椅上與命運挑戰(zhàn)的勇士。
書堆中長大的天才
寒風(fēng)凌冽，法蘭克左手拿著試管，快步走向窗口，把窗戶又查看一遍。天氣太冷了，他把四個角落都給按嚴(yán)實了。窗外隱隱約約能感覺到到不遠(yuǎn)處戰(zhàn)爭的氣息，在死亡的恐怖籠罩下，一陣嬰兒的啼哭，打破了這寒冷而凝固了的空氣。
這天是1942年1月8日。斯蒂芬·威廉·霍金就出生在這個溫馨的家庭里，那年61歲的愛因斯坦正完成《科學(xué)和宗教》等一系列科學(xué)論文，正準(zhǔn)備到蘇聯(lián)參加猶太人組織的活動。也許是太忙的緣故，這位科學(xué)巨匠并沒能預(yù)感到他接班人的出生。小霍金給法蘭克和伊莎貝爾夫婦帶來了不少的歡樂，但麻煩事也不少。帶小孩對他們來說是個不小的挑戰(zhàn)，比寫醫(yī)學(xué)理論可復(fù)雜多了，盡管伊莎貝爾在眾領(lǐng)域頗有研究，但為了做個出色的媽媽，她還是要惡補(bǔ)很多嬰幼兒的護(hù)理常識。
時間一天天過去，小霍金也一天天長大，偶爾還會做幾個鬼臉來逗父母開心。
一晃幾年過去了，彈指間，小霍金能走路說話了，但奇怪的是，他和別的小孩不同，常常望著書架上的書默默發(fā)一陣子呆，這比玩玩具更有吸引力。于是父母決定給他提供最好的學(xué)習(xí)條件，并希望兒子能越過自己。望子成龍盼女成鳳是父母的共性，不僅僅在中國是這樣，各國皆是如此。
后來，霍金有了個妹妹，父母又領(lǐng)養(yǎng)了個弟弟。從此，霍金不再是孤零零的一人了，比起和同伴玩耍，他更愿意照顧弟弟妹妹。很快霍金到了學(xué)習(xí)的年齡了，他的智商和同班的小孩一樣，只是他房間里的書比別的孩子多得多，他的學(xué)業(yè)出眾，一路直上，終于如愿進(jìn)了牛津大學(xué)。這是他父母最想看到的結(jié)果，也是霍金多年努力的結(jié)果。進(jìn)入大學(xué)后，霍金的父母每每聊天都會不時地討論到他的就業(yè)問題。
霍金自己對此卻并不在意，他對未來考慮的并不多，和大多數(shù)同年齡段的同學(xué)一樣，處于迷茫期，不會花太多的時間去考慮他的未來，對學(xué)術(shù)論文也不太花時間。當(dāng)然，他也常常和同學(xué)們一起玩，不過他不愛運動，不擅常各類體育活動，他的手腳遠(yuǎn)沒有自己的大腦靈活�；艚饛男懽志秃茈y看，但自己就是控制不了。有一兩次在學(xué)校摔倒后竟不能自己爬起來——這是一個信號，不祥的預(yù)感籠罩著他。不過，他還是愉快地度過了自己21歲的生日。
病魔從天而降
從童年時代起，體育運動一直就不是霍金的長項，幾乎所有的球類活動他都不擅長。到牛津?qū)W習(xí)的第三年，霍金注意到自己變得更笨拙了，有一兩回沒有任何原因地跌倒。一次，他不知何故從樓梯上突然跌了下來，當(dāng)即昏迷，差一點死去。
但是，直到1962年霍金在劍橋讀研究生后，他的母親才注意到兒子的異常狀況。剛過完21歲生日的霍金在醫(yī)院里住了兩個星期，經(jīng)過各種各樣的檢查，他被確診患上了“盧伽雷氏癥”，即運動神經(jīng)細(xì)胞萎縮癥。他的四肢將越來越不聽使喚，然后到身體以及內(nèi)臟，直到心臟和肺部，最后猝死，他最多還有兩年的時間了，甚至?xí)炔坏侥脤W(xué)士學(xué)位的那一天。
起初，這種病惡化得相當(dāng)迅速，這對霍金的打擊是可想而知的，他幾乎放棄了一切學(xué)習(xí)和研究，人生開始面臨著嚴(yán)重的挑戰(zhàn)，更猶如正要開放的花朵突遭嚴(yán)重的打擊。
病情一天天加重了。到1970年，在學(xué)術(shù)上聲譽(yù)日隆的霍金已無法自己走動。無奈的他開始使用輪椅。從此之后他再也沒能離開過它。
就算在輪椅上，霍金也沒有逃脫命運的捉弄。1991年3月，霍金坐輪椅回柏林公寓的路上，被小汽車撞倒，左臂骨折，頭被劃破，縫了13針，但堅強(qiáng)的霍金僅僅經(jīng)過48小時的修正就又重新回到辦公室投入工作。禍不單行，就在霍金和友人去鄉(xiāng)間別墅時，由于上坡拐彎過急輪椅向后傾倒，霍金被翻倒在了灌木叢中。
1984年，他說話已相當(dāng)困難，開始吐字不清，說幾個詞要花好長時間。1985年，霍金又得了肺炎，治療時切開了氣管，從此他再也不能發(fā)聲了。
后來，人們?yōu)樗谳喴紊习惭b了一臺電腦和語音合成器。他用僅有的兩個完好的手指在鍵盤上敲出要說的詞，組成相應(yīng)的句子，經(jīng)過語音合成器發(fā)出聲音來。他就用這個辦法，進(jìn)行學(xué)術(shù)交流，做學(xué)術(shù)報告。
在挑戰(zhàn)面前，命運好像做了退卻，一個兩年半過去了，又是幾個兩年半過去了，他還是堅強(qiáng)地活著。
無論命運有多壞，人總應(yīng)有所作為，有生命就有希望。
他的身體變化很大，很快就不能動了，和醫(yī)生預(yù)期的一樣，他更沒心思去研究學(xué)術(shù)上的問題了，直到一個女孩的出現(xiàn)，改變了他的人生軌跡，給了他生存下去的勇氣。
給霍金帶來創(chuàng)造首個奇跡的人是簡·懷爾德，他的女朋友。1962年夏天，簡通過朋友，認(rèn)識了走路笨拙、腳步踉蹌的霍金，后來又發(fā)生了幾次偶遇。于是，他們產(chǎn)生了愛情，但卻多了一絲苦澀。愛情的力量是無法抗拒的。第二年7月14日，簡和霍金結(jié)了婚。他們的愛情觀并沒有在因病魔的出現(xiàn)而放棄，而是更加堅定，兩人并肩應(yīng)對病魔，打破了只能活2年半的神話。
霍金重新開始研究學(xué)術(shù)了，并且很順利地獲得了博士學(xué)位�；艚饘ε擞兄毺氐挠哪校�(dāng)人們問到他所追求的目標(biāo)是什么時，他回答第一想知道黑洞里有什么，第二想知道女人是什么。
多年之后，簡在自己的回憶錄《音樂移動群星》中寫道：“我非常愛他，任何東西都不能阻止我和他結(jié)婚，我愿意為他做飯、洗衣、購物和收拾家務(wù)，放棄我自己以前的遠(yuǎn)大志向�！�
霍金的身體不能動彈，說一句話要繞幾個復(fù)雜的轉(zhuǎn)換過程，但即使這樣也改變不了他的學(xué)術(shù)研究，他成功完成了《時間簡史》。這是繼愛因斯坦《相對論》之后，物理學(xué)中揭露宇宙奧秘的最偉大著作，他是最成功的殘疾人之一，也是最能創(chuàng)造奇跡和命運挑戰(zhàn)的勇士，他詮釋著時間的概念，并打破時間的人。20來歲被“判”死刑的人，一直活到現(xiàn)在。2012年，他已經(jīng)70歲了。
“科學(xué)巨人”的物理理論
(一)黑洞不黑
霍金的研究對象是宇宙，但他對觀測天文從不感興趣，只有幾次用望遠(yuǎn)鏡觀測過。與傳統(tǒng)的實驗、觀測等科學(xué)方法相比，霍金的方法是靠直覺。
“黑洞不黑”這一偉大成就就來源于一個閃念。1970年11月的一個夜晚，霍金在慢慢爬上床時開始思考黑洞的問題。他突然意識到，黑洞應(yīng)該是有溫度的，這樣它就會釋放輻射。也就是說，黑洞其實并不那么黑。
這一閃念在經(jīng)過3年的思考后形成了完整的理論。1973年11月，霍金正式向世界宣布，黑洞不斷地輻射出X光、伽馬射線等，這就是有名的“霍金輻射”。而在此之前，人們認(rèn)為黑洞只吞不吐。
從宇宙大爆炸的奇點到黑洞輻射機(jī)制，霍金對量子宇宙論的發(fā)展做出了杰出的貢獻(xiàn)�；艚皤@得1988年的沃爾夫物理獎。
(二)量子力學(xué)最新進(jìn)展
霍金希望解開宇宙誕生之時的奧秘，上個世紀(jì)70年代時，霍金將量子力學(xué)應(yīng)用于解釋黑洞現(xiàn)象，但是在之后的30年中，用量子力學(xué)解釋整個宇宙已經(jīng)變得更加困難了�；艚鹣胝业揭惶卓梢酝昝澜忉屨麄�宇宙現(xiàn)象的理論來說明137億年誕生直到現(xiàn)在的宇宙，但是多年過去了，就算無限接近他仍然沒有得出結(jié)論。按照他的量子力學(xué)理論，宇宙誕生是大爆炸產(chǎn)生的，這是一個被壓縮的無限小卻具有超大重力的物質(zhì)(也可以理解成密度無限大)爆炸的產(chǎn)物。量子力學(xué)的理論范疇不能夠解釋這一個過程是如何進(jìn)行?為什么會這樣?霍金說“那必須有一套可以描述小規(guī)模重力的理論”。最新的科學(xué)突破是霍金的同事，倫敦瑪麗皇后學(xué)院的麥克·格林(Michael 。Green)參與建構(gòu)的超弦理論，簡稱為“弦論”，這理論指出所有粒子和自然力量，其實都是在震蕩中像弦一樣的微小物體，解決了霍金一直想努力解答的重力問題，這個理論必須建立在宇宙有9、10甚至是大于11個的維度中，而我們身處的三維世界可能僅僅是真正宇宙的其中一個膜。目前為數(shù)眾多的世界各地科學(xué)家正在太空和地球做相關(guān)的實驗來證明弦論以及從實驗來證明從而支持霍金的黑洞理論和量子理論。
(三)時光機(jī)理論
英國著名物理學(xué)家斯蒂芬·威廉·霍金繼承認(rèn)外星人的存在后，又發(fā)表一個驚人論述：他聲稱帶著人類飛入未來的時光機(jī)，在理論上是可行的，所需條件包括太空中的蟲洞或速度接近光速的宇宙飛船。不過，霍金也警告，不要搭時光機(jī)回去看歷史，因為“只有瘋狂的科學(xué)家，才會想要回到過去‘顛倒因果’�！�
據(jù)英國媒體報道，物理學(xué)家霍金在最近拍攝的一部有關(guān)宇宙的紀(jì)錄片時提到，人類其實能建造出接近光速的宇宙飛船，并且能夠進(jìn)入未來。
霍金甚至說，自己是因為擔(dān)心別人把他當(dāng)成“怪人”，所以才不敢亂說話，也不愿意多談有關(guān)時光機(jī)的東西，直到透過紀(jì)錄片后才敢大方討論。
(四)時間也有縫隙
至于時光機(jī)的關(guān)鍵點，霍金強(qiáng)調(diào)就是所謂的“4度空間”，科學(xué)家將其命名為“蟲洞”�；艚饛�(qiáng)調(diào)，“蟲洞”就在我們四周，只是小到肉眼很難看見，它們存在于空間與時間的裂縫中。他指出，宇宙萬物非平坦或固體狀，貼近觀察會發(fā)現(xiàn)一切物體均會出現(xiàn)小孔或皺紋，這就是基本的物理法則，而且適用于時間。時間也有細(xì)微的裂縫、皺紋及空隙，比分子、原子還細(xì)小的空間則被命名為“量子泡沫”，“蟲洞”就存在于其中。
(五)回到“遙遠(yuǎn)過去”
而科學(xué)家們企圖穿越空間與時間的極細(xì)隧道或快捷方式，則不斷在量子天地中形成、消失或改造，它們連結(jié)兩個不同的空間及時間。部分科學(xué)家認(rèn)為，有朝一日也許能夠抓住“蟲洞”，將它無限放大，使人類甚至宇宙飛船可以穿越;另外若動力充足加上完備科技，科學(xué)家或許也可以建造一個巨大的“蟲洞”。
霍金指出，理論上時光隧道或“蟲洞”不只能帶著人類前往其他行星，如果蟲洞兩端位于同一位置，且以時間而非距離間隔，那么宇宙飛船即可飛入，飛出后仍然接近地球，只是進(jìn)入所謂“遙遠(yuǎn)的過去”。因為在4度空間中，10分鐘也許是n小時。
(六)飛船能去“未來”
霍金表示，如果科學(xué)家能夠建造速度接近光速的宇宙飛船，那么宇宙飛船必然會因為不能違反光速是最大速限的法則，而導(dǎo)致艙內(nèi)的時間變慢，那么飛行一個星期就等于是地面上的100年，也就相當(dāng)于飛進(jìn)未來。
霍金舉人造衛(wèi)星為例，指衛(wèi)星在軌道運行時，由于受地球重力影響較小，衛(wèi)星上的時間比地上時間稍快。由此，霍金就設(shè)想出一艘大型極速宇宙船，可在1秒內(nèi)加速至?xí)r速9.7萬公里，6年內(nèi)加速至光速的99.99%，比史上最快的宇宙船阿波羅10號快2000倍。船上的乘客就是變相飛向未來，作出名副其實的時間旅行。
在科學(xué)的前沿撰寫科幻小說
霍金，這位當(dāng)代杰出的物理學(xué)家，不僅走在科學(xué)研究的最前列，而且寫出了許多引人入勝的科普讀物。
在《時間簡史》一書中，霍金念念不忘的就是大統(tǒng)一理論，這是愛因斯坦未盡的夢想。霍金在書中坦言，不能用單獨的美妙的公式描述和預(yù)測宇宙的每一件事情，因為量子理論的測不準(zhǔn)原理決定了宇宙是不確定性和確定性統(tǒng)一的�；艚鹜ㄟ^地圖模型來說明宇宙的多樣性可能需要一組理論來進(jìn)行描述。
《時空本性》在80年前廣義相對論時就以完整的數(shù)學(xué)形式表達(dá)出來，量子理論的基本原理在70年前也已出現(xiàn)，然而這兩種整個物理學(xué)中最精確、最成功的理論能被統(tǒng)一在單獨的量子引力中嗎?世界上最著名的兩位物理學(xué)家就此問題展開一場極端與極端的辯論。這本書是基于霍金和彭羅斯在劍橋大學(xué)的6次演講和最后辯論而成。
《未來的魅力》是以霍金預(yù)測宇宙今后十億年前景開頭，以唐·庫比特最后的審判的領(lǐng)悟為結(jié)尾，介紹了預(yù)言的發(fā)展歷程及我們今天預(yù)測未來的方法。
《果殼中的宇宙》一書是繼《時間簡史》后霍金最重要的著作。在這本書中，霍金再次把我們帶到理論物理的最前沿。在霍金的世界里，真理和幻想有時只是一線之差。霍金用通俗的語言解釋提示我們對宇宙展開充分的想象，并以他獨特的熱情，邀請我們一起展開一場非凡的時空之旅。
霍金是本世紀(jì)享有國際聲譽(yù)的偉人之一，當(dāng)代最重要的廣義相對論和宇宙論家，被稱為在世的最偉大的科學(xué)家，還被稱為“宇宙之王”。他雖患盧伽雷氏癥(即運動神經(jīng)細(xì)胞萎縮癥)，禁錮在一張輪椅上達(dá)40年之久，他卻身殘志不殘，克服了殘廢之患而成為國際物理界的超新星。他超越了相對論、量子力學(xué)、大爆炸等理論而邁入創(chuàng)造宇宙的“幾何之舞”。他的思想出色地遨游到廣袤的時空，解開了宇宙之謎。他承受了常人不可承受的痛苦，也創(chuàng)造了常人不可創(chuàng)造的奇跡。他對生命的熱愛和對科學(xué)研究的熱誠以及他的頑強(qiáng)、他的堅持都是非常值得我們學(xué)習(xí)的。
