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霍金,一个隐喻

2004-07-01

世界知识 2004年16期
关键词:霍金的霍金牛顿

爱因斯坦,牛顿,还有英国著名物理学家霍金。这样一个牌局,有点中国人说的关公战秦琼的味道。这是美国著名科幻电视系列剧《星际旅行》中一个著名的场景。虽然是科幻剧,但它也有科学理论作依据,这个理论就是让霍金成名的“黑洞理论”。根据这个理论,黑洞有可能成为实现时间旅行的通道。

不过,就在不久前,这个理论却被霍金自己否定了。霍金也因此再次成为焦点人物。7月21日,在爱尔兰的都柏林,第17届国际广义相对论和万有引力大会召开。

“我想报告大家,我认为我已经解决了理论物理学上的一个重要问题,这个问题自从30年前我提出黑洞辐射以来就存在。”斯蒂芬·霍金说。这个问题就是,黑洞究竟是不是宇宙中的一个真空吸尘器,能吞噬一切物质和信息。

多年来,霍金认为“是”。但现在,他改主意了。他的最新计算结果表明,黑洞的表面存在起伏和波动,给信息逃逸提供了可能。也就是说,黑洞吞噬的物质不可能没有痕迹地消失,它们将最终被一点一点释放出来,并携带着原来物质的一些信息。在讲演的最后,霍金微笑着继续用他带有美国口音的机器合成声音说道:“我很遗憾让那些科幻片的影迷们失望了,但要通过黑洞旅行到其他宇宙的可能性,的确并不存在。”

也就是说,要让爱因斯坦、牛顿、霍金一块儿打牌,这种可能性理论上也不存在了。这大概真的会让很多相信,或者愿意相信时间旅行的科幻电影迷们失望了。《时间简史》,这是让整个世界倾听霍金的第一本书。1982年,当40岁的霍金开始写这本试图解释宇宙起源的书时,他只是想为女儿攒些钱做学费。但是,从1988年4月首版至今,该书已被翻译成30种文字,出售了大约550万册,平均每900人一册。是什么在吸引着读者呢,是宇宙起源的秘密,还是霍金一生的奇迹。

霍金曾说:“我出生于1942年1月8日,刚好是伽利略逝世三百周年的那一天。我估计了一下,那天大约有20万个婴儿诞生,不知道其中还有没有后来对天文学感兴趣的人。”小时侯的霍金感兴趣的并不是天上的星星,而是怎么进自己的家门。霍金的姐姐介绍说:“他最喜欢尝试用各种方式进家门……”

霍金17岁那年考上牛津大学,平均每天只花一个小时读书。最终,却以一级荣誉学位毕业,进入剑桥大学攻读宇宙学。霍金的同学说:“那时我们已经意识到,他和我们岂止不住在一条街上,简直都不住在同一个星球上。”

然而,22岁的霍金遭遇了生命中的黑洞。肌萎缩性脊髓侧索硬化症,也叫卢伽雷症。脊髓和大脑内控制肌肉运动的神经细胞逐渐死亡,患者最终因呼吸肌功能失效导致肺炎或窒息死亡。但患病过程中思维不受影响。医生说,他会在两年内死去。但事实是,疾病的黑洞并没有将霍金完全吞噬。15年过去了,1979年,37岁的霍金成为剑桥大学的卢卡斯数学教授,这个教席最早是为牛顿设立的。英语中,教席和椅子是同一个词。乐观的霍金總是指着自己的轮椅幽默地说:“他们说它是牛顿的椅子,而今它显然变模样了。”

那以后,几乎每天,霍金都会坐着轮椅,走过一个剑桥特意为他修筑的斜坡,穿过一个挂着包括牛顿在内的所有卢卡斯教授画像的走廊,来到自己的办公室。在这个别人无法打扰的安静空间,以一种别人无法察觉的方式,思索宇宙的秘密。他的头低垂着,宽大的嘴由于体力和脑力的运动而出现怪相。偶尔,他会为思想中的某个滑稽念头咧嘴而笑,两只蓝眼睛在金丝眼镜后面闪闪发亮。这时,霍金办公室的门口总会挂上一块木排,上面写着:“请保持安静,老板正在睡觉。”

上个世纪70年代,霍金的身体渐渐只能局限在轮椅里,他的研究却进入了一个令人瞩目的高峰期。1973年,霍金提出黑洞辐射理论,认为黑洞发出辐射的温度和黑洞质量成反比。黑洞会因为辐射而慢慢变小,温度却越变越高,并最终以爆炸告终。此后,黑洞辐射被称为“霍金辐射”,成为揭开宇宙起源秘密的重要理论。

对于霍金的黑洞理论,物理学界一直存在争议,就连霍金自己也承认,在广义相对论和量子理论的领域,“黑洞能吞噬一切”的理论存在着无法协调的矛盾。

在非常困难的时候,霍金也想到过认输。他说:“这个理论太强大了,知道它就等于知道了上帝在想什么。”

如今,霍金否定了自己,但绝不是认输。霍金的黑洞理论研究从此进入了一个新阶段。人们甚至比从前更加尊重他,因为斯蒂芬·霍金就是那个永恒的生动隐喻,代表着人类胆识的极至:相信宇宙可为一个物种所理解,而这个物种自己只有短暂历史,其形体只限于一个小的世界,但却拥有能包容150亿年时空的想象力。

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