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第八十章 證明奇性定理的霍金

　　霍金1942年出生於英國牛津，霍金出生的那一天，正是伽利略逝世300年祭日[1]。曾先後畢業於牛津大學和劍橋大學，並獲劍橋大學哲學博士學位。他之所以在輪椅上坐了47年，是因為他在21歲時就不幸患上了會使肌肉萎縮的盧伽雷氏症，演講和問答隻能通過語音合成器來完成。1973年，他考慮黑洞附近的量子效應，發現黑洞會像黑體一樣發出輻射，其輻射的溫度和黑洞質量成反比，這樣黑洞就會因為輻射而慢慢變小，而溫度卻越變越高，它以最後一刻的爆炸而告終。黑洞輻射的發現具有極其基本的意義，它將引力、量子力學和統計力學統一在一起。

　　1974年以後，他的研究轉向量子引力論。雖然人們還沒有得到一個成功的理論，但它的一些特征已被發現。例如，空間——時間在普郎克尺度（10-33厘米）下不是平坦的，而是處於一種粉沫的狀態。在量子引力中不存在純態，因果性受到破壞，因此使不可知性從經典統計物理、量子統計物理提高到了量子引力的第三個層次。

　　1980年以後，他的興趣轉向量子宇宙論。

　　2004年7月，霍金修正了自己原來的“黑洞悖論”觀點，信息應該守恒。

　　霍金是當代最重要的廣義相對論和宇宙論家，是本世紀享有國際盛譽的偉人之一，被稱為在世的最偉大的科學家，還被稱為“宇宙之王”。70年代他與彭羅斯一起證明了著名的奇性定理，為此他們共同獲得了1988年的沃爾夫物理獎。他因此被譽為繼愛因斯坦之後世界上最著名的科學思想家和最傑出的理論物理學家。他還證明了黑洞的麵積定理，即隨著時間的增加黑洞的麵積不減。這很自然使人將黑洞的麵積和熱力學的熵聯係在一起。

　　霍金名言

　　1.當你麵臨著夭折的可能性，你就會意識到，生命是寶貴的，你有大量的事情要做。

　　2.是先有雞，還是先有蛋？

　　3.宇宙有開端嗎？如果有的話，在此之前發生過什麽？

　　4.宇宙從何處來，又往何處去？

　　5.活著就有希望。

　　6.時間有沒有盡頭？

　　7.我注意過，即使是那些聲稱“一切都是命中注定的，而且我們無力改變”的人，在過馬路前都會左右看。

　　8.科學家和娼妓都是做他們喜歡的事賺錢。

　　9.一個人如果身體有了殘疾，絕不能讓心靈也有殘疾。

　　10.生活是不公平的，不管你的境遇如何，你隻能全力以赴。

　　11我的手指還能活動，我的大腦還能思維；我有終身追求的理想，我有愛和愛我的親人朋友；對了，我還有一顆感恩的心……（這句話是在一次新聞發布會上一位女記者提出的，但霍金還是以恬靜的微笑這樣回答）霍金不僅以他的成就征服了科學界，也以他頑強搏鬥的精神征服了世界。

　　童年時代，霍金一直很笨拙。

　　到牛津的第三年，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下來，當即昏迷，差一點死去。

　　直到1962年霍金在劍橋讀研究生後，他的母親才注意到兒子的異常狀況。剛過完21歲生日的霍金在醫院裏住了兩個星期，經過各種各樣的檢查，他被確診患上了“盧伽雷氏症”，即運動神經細胞萎縮症。

　　大夫對他說，他的身體會越來越不聽使喚，隻有心髒、肺和大腦還能運轉，到最後，心和肺也會失效。霍金被“宣判”隻剩兩年的生命。那是在1963年。

　　起初，這種病惡化得相當迅速。這對霍金的打擊是可想而知的，他幾乎放棄了一切學習和研究，因為他認為自己不可能活到完成碩士論文的那一天。然而，一個女子出現了。

　　她叫簡·瓦爾德。

　　1962年的夏天，簡通過朋友，認識了走路笨拙、腳步踉蹌的霍金，後來又發生了幾次偶遇。於是，他們碰到了愛情。

　　但是，他們的愛情卻多了一絲苦澀。霍金對自己的病感到無望，因此不打算建立長期穩定的關係。他們之間總是存在著一個第三者——死神。

　　然而，愛情的力量卻無法抗拒。第二年7月14日，簡和霍金結了婚。

　　多年之後，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婚，我願意為他做飯、洗衣、購物和收拾家務，放棄我自己以前的遠大誌向。”

　　與簡的訂婚使霍金的生活發生了真正的變化。為了結婚，他需要一份工作，為了得到工作，就需要一個博士學位。因此，他開始了一生中的第一次用功。令他十分驚訝的是，他發現自己很喜歡研究。愛情有了圓滿的結局。然而，輪椅出現了。

　　霍金的病情漸漸加重。1970年，在學術上聲譽日隆的霍金已無法自己走動，他開始使用輪椅。直到今天，他再也沒離開它。

　　永遠坐進輪椅的霍金，極其頑強地工作和生活著。

　　1991年3月，霍金在一次坐輪椅回柏林公寓，過馬路時被小汽車撞倒，左臂骨折，頭被劃破，縫了13針，但48小時後，他又回到辦公室投入工作。

　　又有一次，他和友人去鄉間別墅，上坡時拐彎過急，輪椅向後傾倒，不料這位引力大師卻被地球引力翻倒在灌木叢中。

　　雖然身體的殘疾日益嚴重，霍金卻力圖像普通人一樣生活，完成自己所能做的任何事情。他甚至是活潑好動的——這聽來有點好笑，在他已經完全無法移動之後，他仍然堅持用惟一可以活動的手指驅動著輪椅在前往辦公室的路上“橫衝直撞”；在莫斯科的飯店中，他建議大家來跳舞，他在大廳裏轉動輪椅的身影真是一大奇景；當他與查爾斯王子會晤時，旋轉自己的輪椅來炫耀，結果軋到了查爾斯王子的腳趾頭。

　　當然，霍金也嚐到過“自由”行動的惡果，這位量子引力的大師級人物，多次在微弱的地球引力左右下，跌下輪椅，幸運的是，每一次他都頑強地重新“站”起來。

　　1985年，霍金動了一次穿氣管手術，從此完全失去了說話的能力。他就是在這樣的情況下，極其艱難地寫出了著名的《時間簡史》，探索著宇宙的起源。霍金取得巨大成功，但生活的現實取代了愛情的浪漫，他和簡的婚姻走到了盡頭。

　　霍金的研究對象是宇宙，但他對觀測天文從不感興趣，隻有幾次用望遠鏡觀測過。與傳統的實驗、觀測等科學方法相比，霍金的方法是靠直覺。

　　“黑洞不黑”這一偉大成就就來源於一個閃念。在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，黑洞應該是有溫度的，這樣它就會釋放輻射。也就是說，黑洞其實並不那麽黑。

　　這一閃念在經過3年的思考後形成了完整的理論。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，人們認為黑洞隻吞不吐。

　　從宇宙大爆炸的奇點到黑洞輻射機製，霍金對量子宇宙論的發展做出了傑出的貢獻。霍金獲得1988年的沃爾夫物理獎。

　　霍金的科普著作《時間簡史——從大爆炸到黑洞》在全世界的銷量已經高達2500萬冊，從1988年出版以來一直雄踞暢銷書榜，創下了暢銷書的一個世界紀錄。在這本書裏，霍金力圖以普通人能理解的方式來講解黑洞、宇宙的起源和命運、黑洞和時間旅行等。

　　在《時間簡史》一書的開頭，霍金指出：“有人告訴我，我在書中每寫一個方程式，都將使銷量減半。於是我決定不寫什麽方程。不過在書的末尾，我還是寫進一個方程，愛因斯坦的著名方程E=mc2.我希望此舉不致嚇跑一半我的潛在讀者。”現在看來，霍金完全是多慮了。

　　簡評：一個研究宇宙的科學家，他的胸懷和理想必然比宇宙更廣袤，沒有這樣的胸懷和理想，是無法研究宇宙的。所以他無視自己的身體殘疾和愛情的失敗。