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仰望星空：霍金和他的先行者
2018年3月，英國物理學家霍金辭世，舉世悲悼、惋惜的同時，“時空節(jié)點”一詞開始流行。在霍金出生和去世的時間節(jié)點中，兩個偉大的名字赫然在目：1642年1月8日伽利略去世;300年后1942年1月8日霍金出生;1879年3月14日愛因斯坦出生，139年后即2018年3月14日霍金仙逝。“仿佛看到偉人們一代又一代地接過智慧的接力棒，在銀河里奔馳，愿你們在星辰中相遇。”一位網(wǎng)友在霍金去世后留言，表達了中國乃至世界人類發(fā)自內心的贊美。奇妙的時間節(jié)點，連接起人類仰望星空的深情目光。
霍金21歲時
1942年1月8日霍金在牛津出生，他是帶著父母科學的基因來到人間的。父母都是牛津大學教授，父親法蘭克專攻熱帶病，母親伊莎貝爾研究哲學、政治和經(jīng)濟學。童年的霍金學習成績一般，但喜歡玩具，尤喜設計復雜的玩具。他曾用一些廢棄物制作了一臺簡單的電腦——僅此一點，似乎有著某種暗喻?；艚鹪趧傔M入牛津大學時，并沒有開始便顯露出才華洋溢，但他在一步步地接近輝煌和他的21歲。
霍金的輝煌和他的21歲青春年華是如此相互糾結難于割舍，1963年霍金21歲，被確診患有一種運動神經(jīng)元病，即“漸凍癥”?；艚鹩羞^悲觀失望乃至絕望：“在我21歲時，我的期望值變成了零。自那以后，一切都變成了額外津貼。”期望值成零也可以說是期待、希望和理想歸零，可知霍金當時內心的沉郁和憂傷。但此種心境持續(xù)的時間似乎并不長，霍金理智地接受了這一現(xiàn)實，并且繼續(xù)享受生命。開始時病情較輕，還可以正?；顒印；艚鸷偷谝蝗纹拮雍喯嘧R于劍橋大學。簡回憶說，他倆的第一次見面毫無浪漫可言，是路遇，“他留著一頭亂糟糟的棕發(fā)，正沿著圣奧爾本斯街道低著頭蹣跚而行”。牛津大學，才俊薈萃之地也，但簡選擇了霍金，而霍金則告之她自己是漸凍癥患者。為了慎重起見，結婚前他又找了一趟自己的大夫，被告知：“你當然可以結婚，但從醫(yī)學的角度評估，你只有兩至三年壽命。”這是又一次心靈的摧殘，而且是近在咫尺的死亡宣布。簡沒有離他而去，而是對他說：“我們不怕病魔，不管醫(yī)生怎么說，我們要挑戰(zhàn)未來。”23歲時，霍金拄著拐杖結婚了。他們開始了相濡以沫的生活，還生了3個健康的孩子。
黑洞爆炸
霍金是帶著可怕的惡疾走向星云深處的，惡疾沒有成為他的噩夢，相反成為他專注于外星空研究、想象的一種助力。至1970年他已經(jīng)無法行走了，隨著病情的惡化，全身可以活動的僅三根手指，但霍金的大腦依然活躍，他的輪椅是他“解鎖充滿可能性的宇宙”的出發(fā)地。他認為，“和宇宙相比，人類顯得微不足道，因此殘疾也沒什么大不了”。70歲生日時，他坦承：“我確定我的殘疾和我的成名有關，我的體力極為有限，從事研究的宇宙本質卻浩瀚無垠。”霍金告訴我們，他僅有的一點體力和思想無暇他顧，只能在外太空漫步于星光月色和黑洞邊緣了。
霍金20歲、得漸凍癥前一年，于劍橋大學研究宇宙學。這也告訴我們，霍金在這之后的所有成就，都是在病中、日益嚴重的病中所取得。一個樂觀幽默的霍金很有可能讓人們忘記他是個病人，按照醫(yī)生的診斷只剩下兩三年壽命的病人，這本身就是奇跡。人們關心霍金說了什么，寫了什么，而霍金的病情似乎被忽略了?；艚饘τ钪嫱馓盏南胂蠓路鹨才c他的不治之癥漸行漸遠了。事實是：霍金病情的加重與霍金學術成就的進展是同步進行的，被稱為超人的霍金，是被病魔困擾了半個多世紀的霍金，也是不可思議的霍金。1970年霍金已無法行走，輪椅上的生涯由此而始，1985年，因為一次嚴重的肺炎，霍金漸失說話能力，最后他只能靠右眼底肌肉移動特制眼鏡的按鈕，指揮電腦上的光標而“說話”。在這一段長達幾十年的艱困中，霍金卻致力于對黑洞理論的完善，對黑洞表層“光滑的”美妙想象。
1974年，霍金在牛津大學舉行的第二次量子引力會議上，發(fā)表了論文《黑洞爆炸》，從而震驚了世界宇宙學界，震驚了所有關心時間是如何開始的人。它被稱為“物理學歷史上最美麗的論文之一”。1979年至2009年，霍金成為牛津大學盧卡斯數(shù)學教授，研究領域為宇宙論與黑洞。他“證明了愛因斯坦廣義相對論的奇性定理和黑洞面積定理，在統(tǒng)一20世紀物理學的兩大基礎理論——愛因斯坦創(chuàng)立的相對論和普朗克創(chuàng)立的量子力學方面走出了重要一步”?；艚鹱罹擢殑?chuàng)性、最富想象力的研究是大爆炸與黑洞，他證明：研究黑洞需要想象力，但黑洞不僅是想象物。“黑洞不僅是一個奇異的理論概念，而且在宇宙發(fā)展中扮演著奇異角色。事實上黑洞不是很黑，黑洞會釋放出輻射——霍金輻射，最終黑洞甚至會消失。”
霍金還說過，宇宙中還有相當數(shù)目的太初黑洞，正是這些黑洞還殘留著早期宇宙的某些特征，比如在多大程度上，宇宙的表面是光滑而均勻的。
我們頭頂?shù)男强眨呛诙疵懿嫉男强铡?/p>
從太初黑洞到未來黑洞，恒星們自己書寫著星星經(jīng)典。
致敬！丈量星空者
有多少偉大的頭顱，在星空下消失了，或者他們已成為星空的一部分，繼續(xù)著他們丈量星空成為“星際使者”的夢想。在哥白尼、布魯諾之后，仰望星空的伽利略以及望遠鏡出現(xiàn)了。伽利略從荷蘭的一個眼鏡匠處得到啟發(fā)，開始磨制鏡片，制作鏡筒。直接面對眼睛的凹透鏡片為“目鏡”，對著被觀察物體的凸透鏡為“物鏡”，一架放大32倍的望遠鏡由伽利略親手制成，并且也使伽利略成為人類史上第一個把望遠鏡指向太空者。
偉大的17世紀啊!
1610年1月初，當伽利略把望遠鏡指向木星時，發(fā)現(xiàn)木星的圓面附近有3個小亮點，那是3顆小星星，連續(xù)幾個夜晚的觀察之后他有所困惑，這3個小星星有時會成為4個，有時則是2個，為什么?困惑之后伽利略突然驚喜莫名：那是木星的4顆衛(wèi)星啊!它們環(huán)繞木星運轉有時互相遮蔽，有時轉到木星后面去了。哪有什么地球中心啊!哪里只是地球才有衛(wèi)星!用眼睛直接觀察太空的歷史由伽利略結束了。我們穿越過牛頓、赫歇爾、梅西耶、賴特等在星云中不朽的靈魂，聽康德說——1755年，康德發(fā)表了石破天驚的《自然通史和天體論》，提出了他的三個著名假設：太陽系起源的星云假設;銀河是一個扁球狀的星團，同時還存在著類似銀河的“星團天體”假設;海洋潮汐會減緩地球旋轉的速度假設。康德認為太陽系所在的龐大的恒星集團——銀河系并不孤獨，它是茫?？针H的“宇宙島”之一。天體想象大師啊，哲人康德。
我們快要接近愛因斯坦了。在這之前先說一點關于宇宙和光。中國古人謂：“四方上下曰宇，往古來今曰宙”;東漢天文學家張衡說：“宇之表無極，宙之端無窮”?；艚鸬恼撌鰹椋?ldquo;古老的關于基本上不變的、已經(jīng)存在并將繼續(xù)存在無限久的宇宙的觀念，已為運動的、膨脹的并且看來是從一個有限的過去開始，并將在有限的將來終結的宇宙觀念取代。”國人肖巍著《宇宙的觀念》中有包含了中國古代哲學理念的精妙之論：“更概括地說，從混沌中誕生有序的宇宙，有序的宇宙轉變?yōu)槿f有的宇宙，而這個萬有的宇宙竟創(chuàng)生于‘無’。”老子所謂“有生于無”也。
宇宙空間之大，天文學以光年計算。光是宇宙間運行速度最快者。1秒鐘30萬公里的光速眨眼之間便繞了地球7圈又半。光在1年中的瀟灑行程約為9.5萬億公里，此即1光年。光的神速是在追尋還是在逃逸?光何時而起?從何而來?愛因斯坦不僅有對光的殫精竭慮的思考，還有絕對非凡的夢想：“如果我趕上了一束光線去看世界，它會是怎樣的呢?”愛因斯坦的狹義相對論解釋了時間和運動是相對于觀察者的，只要光速不變，自然規(guī)律在宇宙中是一樣的。他的廣義相對論則隱伏著無窮機緣。他提出：“引力是由質量存在創(chuàng)造的時空連續(xù)體中的一個彎曲場”。自此以后，愛因斯坦廣義相對論所預言的那種暗天體，使宇宙科學界浮想聯(lián)翩。最早想象黑洞并作出具體描述的，是英國劍橋大學學監(jiān)約翰·米歇爾，1783年，他在《倫敦皇家學會哲學學報》撰文稱：一個質量足夠大并足夠緊致的恒星，會有強大的引力場，以至于連光線都不能逃逸——任何從恒星表面發(fā)出的光，還沒有到達恒星遠處即被恒星的引力吸引回來。
黑洞術語與蟹狀星云
黑洞這一術語直到1969年才由約翰·惠勒創(chuàng)造?；堇栈貞浾f：“1969年，我們在紐約阿姆斯特丹大道的太空物理研究所開會。我說，在做最后結論之前，還必須把另一個問題提出來，這就是引力完全坍縮的物體，而你在重復諸如引力完全坍縮物體用詞十次之后，就會覺得必須有一個更好的名字，這就是我開始使用‘黑洞’這個術語的緣由。”在霍金去世后，英國《獨立報》稱“發(fā)現(xiàn)黑洞使霍金成為世界上最著名的科學家”。其實發(fā)現(xiàn)黑洞的并不是霍金，大爆炸理論亦然，其概念是1927年勒梅特首先提出，他認為宇宙起源于一個“原始原子”。伽莫夫發(fā)揮了勒梅特的思想，認為宇宙起源于一個極端高溫、極端緊致、極端高密度的原始火球，伽莫夫稱之為混沌，這一火球中的物質以基本粒子形態(tài)存在。大約180億年前，這個混沌體發(fā)生大爆炸，向外飛散，密度降低;溫度降至5500萬攝氏度時，中子自動形成質子與電子輻射，使這些微粒結合形成氫原子、核原子等，人類所知的一切元素，都是在大爆炸之后半小時內產(chǎn)生的。
有新生的光。
也有正在消散的光。
在恒星爆炸之后出現(xiàn)的中子星，也許還不是星星之歷程的必然的最后一步。一顆質量比太陽大十倍的恒星，其風燭殘年、黑洞的形成及相關探討因為霍金而更為完善了：“當恒星耗盡其核能，那就沒有東西可維持其向外的壓力，恒星由于自身的引力開始坍縮。隨著恒星收縮，表面上的引力場就變得越來越強大，而逃逸速度就會增加……其結果就是一個黑洞，這是時空的一個區(qū)域，在這個區(qū)域不可能逃逸到無窮遠。”
更通俗地說，大爆炸時拋出的大量物質會形成彌漫的星云。
位于金牛座的“蟹狀星云”就是一顆恒星爆炸后的殘骸。從太空拍攝的這一星云的圖片上可以看到，這是一團極大的膨脹中的云，由劇烈騷動的氣體構成。這些星云殘骸美麗而迷人，它因本身發(fā)光的氫和氮的細絲狀結構而呈現(xiàn)橘紅色，星云內部由磁場中的自由電子照明。1054年7月4日，人類初見“蟹狀”星云時，其光芒明亮閃爍，觀星者以為天上出現(xiàn)了一顆極大的新星，兩年后星光黯淡漸至消退。1731年，天文學家用更高倍的望遠鏡尋找、觀察，并認定這是大約九百年前一次天體災難的殘星余云。
最早證實位于金牛座的“蟹狀星云”乃一顆恒星爆炸后之殘骸的，是中國古代天文記錄?！端问贰罚?ldquo;宋仁宗至和元年五月乙丑，客星出天關，東南可數(shù)寸，歲余稍沒。”“天關”即金牛座也?！端螘酚洠?ldquo;至和元年，伏睹客星出見，其星上微有光彩，黃色。”《宋會要輯稿》更為詳明：“至和元年五月，晨出東方，守天關晝見如太白，芒角四出，色赤白，凡見二十三日。”1928年，美國天文學家哈勃指出：“蟹狀星云”就是中國古籍所記載的芒角四出的“客星”爆發(fā)后的遺跡，國際天文學界據(jù)此也稱之為“中國新星”。
有新生的光。
有消散的光。
宇宙的奧秘就是光。
中國古人對天文的了解，明朝末年學者顧炎武先生說：“三代以上，人人皆知天文。七月流火，農(nóng)夫之辭也;三星在天，婦人之語也;月離于畢，戍卒之作也;龍尾伏辰，兒童之謠也。”
這在某種程度上可以解釋，為什么康德、伽利略、愛因斯坦、霍金等探尋宇宙星云者，在中國得到了如此之多的尊敬和共同語言。
霍金與梵帝岡：上帝住哪兒？
1975年，梵蒂岡羅馬教廷把“庇佑十二世獎章”頒發(fā)給霍金，他與好友白納德·卡爾一起飛往羅馬。白納德·卡爾寫道：“那是一個非常動人的場合，在正常情況下，得獎的人必須走到教宗面前去接受獎章。可是因為霍金不能走路，教宗便走到霍金面前。這是一個歷史性的時刻，教會——尤其是天主教會和宇宙學之間一向有矛盾，這可追溯到伽利略時代，而霍金對伽利略有極大的親切感。”(《時間簡史續(xù)編》)在同一本書里，霍金記錄的是1981年梵帝岡召開宇宙學會議時，“我又重新喚起了對宇宙開端和命運問題的興趣，之后我們受到教皇的召見”?；艚鹌届o地記錄下了這次會見：“教皇告訴我們，研究宇宙在大爆炸以后的演化是可以的，但是由于大爆炸本身是創(chuàng)生的時刻，因而是上帝的事務，所以我們不應該去詢問那個時刻本身。”
就在梵帝岡的這次宇宙學會議上，霍金提出了《宇宙的邊界條件》的論文，認為：“空間和時間在范圍上有限，但是自己包容起來，而沒有邊界或邊緣，正如地球的表面面積是有限的，卻沒有邊界或邊緣一樣。”霍金并且風趣地說：“在我所有的旅行中，我從未從世界的邊緣掉下去。”“只要宇宙有一個開端，我們就可以設想有一位造物主。但是，如果宇宙確實是完全自足的，那還會有造物主的存身之處嗎?”“或許沒有天堂，也沒有來世。我們只有今生來欣賞宇宙的偉大設計。為此，我非常感激。”作為劍橋大學盧卡斯數(shù)學教授，霍金對“統(tǒng)一理論”進行了研究，該理論是從愛因斯坦開始追尋的物理學的偉大目標。他在《時間簡史》中寫道：“一個圓滿、前后一致的統(tǒng)一理論僅僅是第一步，我們的目標是對我們周邊的事物和我們自身的存在，獲得徹底的理解。”也就是說，霍金試圖“找到一個‘萬物理論’，將讓人類‘明白上帝的心’”。后來，霍金又提出，統(tǒng)一理論或許并不存在。
霍金的思想在漫步星云時靈光四射，他有時也否定自己、糾正自己，倘非如此，霍金還是霍金嗎?
《時間簡史》及“說話和傾聽”
1988年，霍金失語3年后，寫成《時間簡史：從大爆炸到黑洞》。這本著作被翻譯成40多種語言，成為一時無兩的國際暢銷書。世界爭說輪椅上的霍金?；艚鹨暂^為通俗的語言告訴我們：大爆炸乃宇宙的開始亦即時間的開始，而黑洞則是恒星之死。事實上，黑洞甚至不是很黑，人掉進黑洞會變成意大利面條，最終黑洞甚至會消失。英國《金融時報》3月14日稱，霍金對宇宙學的許多重大問題，尤其是20世紀物現(xiàn)學的兩個偉大理論相對論和量子力學的統(tǒng)一作出了重要貢獻。西方世界反復詢問的另一個問題是：霍金為什么如此迷人?
霍金之所以迷人，首先在于他總是提出一些高度復雜的問題，觸發(fā)人們的思考、爭論：這個世界有沒有一位神?如果宇宙是自足的，神住哪兒呢?宇宙中還有其他生命嗎?如果外星人到訪，我們怎么辦?霍金欣賞科技帶來的便利，但他又警告說：“我認為全面發(fā)展人工智能，會造成人類滅亡。”霍金還認為，“說話和傾聽”在未來的技術時代，是人類最為重要的一件事情：“在數(shù)百萬年的時間里，人類就像動物那樣生活。然后發(fā)生了一些事，從而釋放了我們的想象力，我們學會了說話和傾聽。語言讓我們能夠交流思想，讓人類通過合作來實現(xiàn)不可能。通過說話，人類取得了最大的成就，因為不說話，人類遭遇了最大的失敗……有了任我們支配的技術，可能性是無限的，人類需要做的只是確保我們保持對話。”一個失語者，告訴我們說話和傾聽及交流之于人類的無比重要性，縱觀當今世界，強權橫行，戰(zhàn)爭與制裁烽火不斷，霍金以其特有的敏銳預判將來，告訴人類：技術愈是發(fā)展，且任我們支配，那就有了“無限的可能性”。這無限的可能性中就包括了戰(zhàn)爭、破壞生態(tài)環(huán)境?；艚鹫f：“我們面臨因為貪婪和愚蠢而自我毀滅的危險。在一個污染日益嚴重且越來越擁擠的小星球上，我們不能再自己照顧自己。”未來有各種可能，外星人造訪是其中之一，霍金認為：“如果外星智能生命到訪，結果很可能和當年哥倫布到美洲大陸一樣，對土著居民來說，事情可不太妙。”霍金從不認為自己有多么了不起，從整體而言“人類只是在一顆中等大小星球上的化學敗類”，他宣稱：“我們微不足道!”
輪椅人生
霍金的輪椅人生使霍金更加可愛迷人。
我們常常對坐輪椅者抱有同情，因為他們的殘疾、他們人生的艱難。如同前述，霍金患病之初，那是21歲的青春年華，此后病情加重。起先他并不接受輪椅，在這一可怕的疾病面前，霍金并不是一開始就認為“殘疾也沒什么大不了”。直到20世紀60年代末期，霍金才同意坐輪椅，但依舊憤憤不平，他時常會肆無忌憚地沖過街道，妻子簡不僅要照顧3個孩子，還為霍金擔驚受怕。他幾乎做不了任何事情，他的體力極為有限，感謝上蒼，他的頭腦、思維健康而活躍，他的想象力——對星云、黑洞、外太空的想象，竟如此清晰、美妙、迷人!
霍金熱愛生活，而且力求好玩、有趣豐富。他是個跨界者，好萊塢拍攝了關于霍金的多部作品，如《真實的霍金》《霍金的故事》《萬物理論》等，《萬物理論》中飾演霍金的80后演員“小雀斑”埃迪·雷德梅尼感動了霍金。在拍攝時，他曾多次去探班，上映后又饒有興致地觀看并給制作方發(fā)了一封郵件，評價“小雀斑”的表演：“在觀看影片的某些時刻，看著雷德梅尼就像在看我自己。”“這部影片給了我一個自省的機會。”埃迪·雷德梅尼因為這一角色獲奧斯卡大獎，霍金的祝賀是：“埃迪你太棒了，我以你為榮!”霍金不吝對別人的贊美，而且在享譽全球時表示“自省”。他在輪椅上遨游星際黑洞，穿梭在廣義相對論和量子力學之間，他殫精竭慮，他自省什么?其實每一個人都有觀照自己內心的可能和必要，霍金亦然。他不認為有一個神存在并且干預宇宙，“確保好人獲勝或在來世受到獎賞”的信念是癡心妄想。但他同樣冥思苦想于“宇宙為何存在?我不知道如何通過一種可行的方式，提出這個問題并給出答案。如果存在這樣一種可行的方式，它是有意義的。但這讓我困惑”。
霍金的輪椅人生是好玩的、多彩的。美劇《生活大爆炸》中，他客串了第5季第21集。在《銀河飛龍》系列的《墮落》一集中，他出鏡3分鐘，飾演自己，在全息成像平臺里與愛因斯坦、牛頓、生化人打撲克。雖然靠機器發(fā)出聲音，但霍金卻在著名的搖滾樂團平克·弗洛伊德的一部專輯中，用電腦合成器發(fā)聲參與其中?；艚鹑舨皇侨绱藷釔凵睿窃谳喴沃虚L吁短嘆命運不公，他還能享壽76歲嗎?霍金如此熱愛生命，但這并不妨礙他支持安樂死，他本人還曾嘗試自殺。在他接受氣管切開術的時候，“我短暫地閉氣試圖自殺，但是缺氧的反射動作太強烈，迫使我繼續(xù)呼吸”。他為此抱怨，健康人有能力自殺，殘障者很可能連自殺的力氣都沒有?；艚饑L試自殺并失敗之后，再無此舉并強調，對生命絕望自殺是錯誤的，“除非你處于巨大痛苦之中，但是這個決定因人而異”?；艚鹫f過：“我一輩子最大的希望，是在外層空間死去。”他并不相信有來世、有靈魂，解釋這一最大希望的唯一理由只能是：霍金對天宇外層空間之迷戀。這樣做的一個可能是他會掉進黑洞。讓我們想象這一畫面：坐著輪椅、在星云的簇擁下，倏忽間已身在黑洞。美哉，星墳!
無解
霍金去世后，《紐約時報》的評論說，霍金是“在輪椅上漫游宇宙的人”，是“人類意志和好奇心的象征”，是“一個超越了極限的人”，是“自愛因斯坦之后，沒有哪位科學家能如此吸引公眾的想象，并得到了全世界幾十億人喜愛的”天體物理學家。善哉，斯言!
2018年第10期《青年文摘》郝景芳撰文：霍金的攝影師去給霍金拍照時，霍金的狀態(tài)并不好，眼睛一直睜不開。患病后的霍金先是靠兩三個尚能活動的手指打字，后來則靠眼睛底下的一塊肌肉撥揮電腦上的光標，現(xiàn)在這一塊肌肉似乎也在漸凍中了。攝影師離開前輕聲地問霍金：“您能再給我一個詞，表達你想對世界說的話嗎?”霍金的護士說：“他恐怕完成不了，他眼睛下面的肌肉正在萎縮。”就在攝影師準備離開時，突然聽見屏幕上光標的聲音……顯然霍金是在用僅剩的力氣，回答攝影師的問題，移動的光標停留在W上面。護士解釋說，因為身體原因，霍金有時打出來的字是沒有意義的。攝影師正猶豫間，光標又動了，第二次停留在o上面。過了一會兒，光標又動了，最后停留在w上面——Wow——驚嘆!在輪椅上漫游宇宙之后，霍金依然無解的是：它為什么呈現(xiàn)出現(xiàn)在這樣子?它究竟為什么存在?他對宇宙依然驚嘆!
想起了康德的墓碑以及墓中人語：“有兩種東西我們愈經(jīng)常愈反復思想時，它們就會給人灌注時時更新、有加無已的驚贊和敬畏之情：頭頂?shù)男强张c內心的道德律。”
