2018-03-15 11:48:13 鳳凰歷史 弗里曼
2018年3月14日,,霍金的家人發(fā)表聲明表示,,霍金去世,,終年76歲。巧合的是,,其生日恰好是伽利略·伽利萊的忌日,,而忌日亦恰好是阿爾伯特·愛因斯坦的生日、世界圓周率日,。
霍金與伽利略之類的大師究竟差距在哪兒,?
不少人因此把他與這兩位劃時代的大師畫上了等于號,認為霍金之所以被世界銘記是因為他在科研上的突出貢獻,??上В@只是美好的愿景,,霍金之所以成名,,很大程度是因為一個禍害他終身的疾病。
突破壁壘的大師
“如果說我比別人看得更遠些,,那是因為我站在了巨人的肩上”這句話是被譽為“世界上第一個科學家”的牛頓的名言,。相信所有上過學的中國人,都在學校激勵學生的名人警句中見到過這句話,。不過,,撇除自謙的部分,牛頓這句話的原意真實反映了他的成就是如何取得的,。
牛頓的一生堪稱傳奇,,但又那么充滿爭議
在牛頓之前,物理界缺少“定律”,,人們在伽利略等大師的帶領(lǐng)下已經(jīng)了解了很多自然界的法則,,算是一只腳踏進了“科學”的大門。但是,,這個大門花費了無數(shù)科學家的心血卻不能進入,,直到牛頓的出現(xiàn)。二十多歲的他通過總結(jié)前人的發(fā)現(xiàn),,終于摸索出了牛頓定律,。有意思的是牛頓本人在晚年沉迷煉金,在他看來這也是“科學”都是“研究上帝造物”,。牛頓也因此被凱恩斯稱之為“最后一個魔法師”,。
不過科學家也罷,魔法師也罷,,后人給“牛頓”這個名字的定義,,就是“劃時代”。
牛頓與皇家科學院的院士們一起構(gòu)筑了一個新時代
同理,,愛因斯坦,、馮·諾依曼,、圖靈等二戰(zhàn)之所以成名也是因為同樣的道理。因為他們的關(guān)系,,地球才有了計算機,、核能等產(chǎn)物,哪怕是到了21世紀了,,我們所有的一切源頭都是那個時代發(fā)明的衍生物,。
那么斯蒂芬·霍金是否是這樣一個人呢?
霍金的成就
霍金與喬治·艾利斯于1968年發(fā)現(xiàn),,宇宙背景輻射的存在,,證實宇宙的確曾經(jīng)發(fā)生過大爆炸?;艚鹋c羅柏特·哲洛奇,、彭羅斯合作,將“奇性定理”加以延伸,。他們的研究成果是認為,,宇宙必須有一個初始奇點,時間與空間就是從這初始奇點開始演化,?;艚鹋c彭羅斯合作撰寫關(guān)于最初時間的論文榮獲1968年引力研究基金競賽第二名。1970年,,霍金與彭羅斯共同發(fā)表論文證明,,假若宇宙遵守廣義相對論,并且含有足夠多的物質(zhì)(如同現(xiàn)今觀察到的數(shù)量),,則它必定起始于大爆炸奇點,。
哪怕是小學生對霍金的理論也耳熟能詳
在1971年,他又發(fā)表了三篇重要論文,。第一篇論文指出,,宇宙可能存在一種嶄新種類的物體,稱為原生黑洞,,是在大爆炸的最早時刻經(jīng)過高溫與高壓制成的微觀黑洞,。第二篇論文部分證明了無毛定理,不論黑洞是怎樣形成的,,它只具有三種性質(zhì):質(zhì)量、角動量,、電荷,。第三篇論文闡明,黑洞的事件視界表面面積永不會減少,,兩個黑洞合并后的表面面積不會小于原先兩個表面面積之和,,這發(fā)現(xiàn)后來被命名為黑洞熱力學第二定律,。
今天你對黑洞的大部分認知都是來自霍金
因為任何粒子都無法從黑洞表面逃逸出去,所以黑洞的質(zhì)量只能增加,,不能減少,;又由于黑洞的事件視界表面面積是決定于它的質(zhì)量,所以表面面積也只能增加,,不能減少,。
作為一個天體物理學家,霍金無疑是十分成功的,,因為他的學說成功被公眾所知,。哪怕是大洋彼岸的中國人,在小時候看各種科普節(jié)目或者探索頻道也會看到霍金黑洞理論和大爆炸理論,。
宇宙大爆炸理論也是大洋彼岸的中國人耳熟能詳?shù)目茖W知識,,雖然已被證偽
然而,科學理論做所以被認可是科學是因為它具備了“可證偽性”,。就像科學家無法證明上帝不存在一樣,,雖然我們都知道天上沒有神祇,但是上帝是否在異次元呢,?是否是存在于量子世界的某個“存在”呢,?這些科學家們無法去探究,自然無法把上帝給“證偽”了,。
霍金與弦理論學者大衛(wèi)·葛羅斯,、愛德華·威滕在印度塔塔基礎(chǔ)研究院的2001年弦理論會議合照
霍金的理論就受到了來自北卡羅萊納大學教堂山分校的科學家LauraMersini-Houghton的挑戰(zhàn)。她認為恒星不可能坍縮并形成一個奇點,,并通過數(shù)學的方法來自證明這一點,。黑洞理論與宇宙大爆炸理論有著相互關(guān)聯(lián)之處,如果Laura的數(shù)學證明是正確的,,那么恒星的演化可能不會形成黑洞,,宇宙始于奇點也可能面臨新的質(zhì)疑。Laura認為恒星在演化過程中一直在失去質(zhì)量,,在恒星末年時質(zhì)量的損失更大,,于是就不能形成黑洞。如果她的計算正確,,那么伴隨著我們長大的“黑洞”以及“宇宙大爆炸”就是不存在的,,霍金的宇宙觀將受到質(zhì)疑和挑戰(zhàn)。
論硬指標,,霍金的成就的確不如楊振寧
由于,,一些人甚至認為霍金的成就還不如楊振寧,畢竟人家是地地道道的諾貝爾獎得主。不過,,霍金無論在名氣還是口碑上都完勝楊振寧,,這究竟是什么緣故?
身殘志堅的科學家
眾所周知,,霍金患有一種不尋常的早發(fā)性,、慢發(fā)性肌萎縮性脊髓側(cè)索硬化癥,俗稱漸凍癥,。幾十年來,,由于這種疾病,他的身體在逐漸癱瘓,。該疾病開始于霍金在牛津大學讀書的最后一年,,在那時,他發(fā)現(xiàn)自己動作越來越笨拙,,時常不知緣由地摔跤,,劃船也變得力不從心。有一次,,他還從樓梯上摔下來并且頭先著地,,造成暫時的記憶力輕微喪失。在劍橋大學時,,狀況更加惡化,,他的講話有些含糊不清?;艚鸬母改赣H也注意到他的健康問題,,因此帶他去看專科醫(yī)生,。在21歲時,,醫(yī)生診斷其患有肌萎縮性脊髓側(cè)索硬化癥,只剩兩年可活,。
2006坐在輪椅上的霍金
不過,,上帝沒有給霍金以健全的身體,卻給了他無比強悍的意志力和生命力,。被醫(yī)生判定只能活兩年的霍金,,居然挺了過來。在60年代后期,,霍金的身體狀況又開始惡化,,行動走路都必須使用拐杖,不再能定期教課不說,,還失去了書寫的能力,。但是,,他并不氣餒,還自己發(fā)展出一種替代的視覺性方法,,他在腦里形成各種不同的心智圖案與心智方程,他可以用這些心智元素來思考物理問題,。
霍金在美國國家航空航天局成立50周年紀念活動演講
物理學者維爾納,?以色列表示,霍金的思考過程,,有如莫扎特只憑借想象就寫出一整首極具特色的交響樂曲,。禍不單行的霍金在1985年拜訪歐洲核子研究組織時感染了嚴重的肺炎,必須使用維生系統(tǒng),。由于病況危急,,醫(yī)生詢問其妻潔恩是否應(yīng)該終止維生系統(tǒng)的運行。潔恩的答案是“不”,,替代方案是霍金必須接受氣管切開術(shù),。這項手術(shù)可以幫助他呼吸,但將使他從此再也無法發(fā)聲,。
霍金一直希望被當作正常人
于是,,那個舉世聞名的電子發(fā)生器就誕生了。電腦專家華特·沃特斯送給他一個稱為“平等者”的程式,,可以讓他在屏幕上選擇單字,、單詞或字母。平等者的字匯大約有2500-3000個單字,?;艚鸷芨吲d地表示,“與在我失去說話功能前相比,,我現(xiàn)在可以更如意地傳達信息,。
但就算是病魔也沒能打倒他?;艚馂榱嘶I措孩子教育與家庭生活所需的費用,,霍金決定撰寫一本大眾讀者可以看得懂,解釋宇宙奧秘的科普書籍,,這就是后來赫赫有名的《時間簡史》,。經(jīng)過多次編綴,該書于1988年出版發(fā)行,。這本書快速飄升至美國與英國的暢銷書排行榜第一名,,并且占據(jù)那位置好多個月,很快地就賣出一百萬本,。
值得一提的是時間簡史并不是由專業(yè)的學術(shù)出版社發(fā)行,,而是讓商業(yè)出版社發(fā)行的
《時間簡史》讓霍金從科學家變成了暢銷書作者,,配合霍金身殘志堅的形象,一下子讓霍金”紅了“,,《新聞周刊》雜志甚至在封面刊登了他的肖像,,稱他為”宇宙大師“?;艚鹨惨虼吮蝗澜缛嗣?,包括中國人民所熟知。
不過,,霍金卻喜歡人們把他視為科學家,,然后才是科普作者,但是在專業(yè)的學術(shù)圈內(nèi),,他的理論基本被證偽了,。這不得不說是上帝的玩笑,折磨他的疾病讓他成為知名人物,,他雖然被人們當成頂級科學家,,但是他自己知道他的成功是因為商業(yè)而非學術(shù),雖然他自己更希望成為牛頓那樣的人,。
2009年,,奧巴馬親自為霍金佩戴總統(tǒng)自由勛章
如今,逝者已矣,,霍金雖然沒有成為他夢想中成為的那個人,,但是有一點是不會變的,他坐在輪椅上不能開口說話,,卻依舊堅持科研工作的精神是人們所需要的,,也將一直激勵全人類。
責編:馬鐘鸰 PN018
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