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史蒂芬霍金

央视国际 (2002年09月01日 17:28)


  人类自从诞生以来,就生活在大地海洋、天空阳光之中;当人类还不知道地球是一个运动行星的时候,就已经知道自己的生死存亡与世界息息相关;多少年过去了,人类终于知道地球与日月的关系,进而又知道了太阳系之外有银河,银河之外有亿万星系,亿万星系之外是广袤无际的宇宙,但是,人类还想知道更多,人类生命对自然的探索永远不会停息。

  主持人:史蒂芬霍金,这是一个被众多普通人所知道的当代科学家,他的一本关于宇宙学的科普著作被译成59种文字,销售出了2500多万册,他的著名当然和他超人的智慧、深邃的洞察力和非凡的发现有着极大的关系,然而,对于那些购买、阅读和收藏《时间简史》、《果壳中的宇宙》这两本书的千百万普通读者来说,霍金之所以让他们产生了极大的兴趣,是因为他的研究正在回答所有人都在关心的问题——在人类的周围,在浩瀚宇宙中,正在发生着什么?

  最近,史蒂芬霍金再一次来到中国。我们没有和这位因为疾病丧失语言功能但却智慧超常的人物进行直接的对话,他有限的对话能力必须用在更加专业的空间,我们只能采访和霍金最亲近的人,感受这位著名的数学家和理论物理学家。

  人们似乎已经习惯了这位科学家不同寻常的状态,霍金在当代世界中是一个知名度非凡的科学家,人们似乎已经熟悉了他的样子,他出现在哪里,哪里就会掀起一阵关于宇宙科学的热潮,当然,难以摆脱的从众心理、追星心态也许是某些人追崇霍金的一个原因,但是,我们完全有理由相信科学本身的魅力是无可阻挡的。科学对迷信的胜利,改变了人类的自然命运,这也就促成了人们对科学的崇敬,构成了人们对科学家的信赖和尊重。

  它是一个普通人,是我们中的一员

  霍金现在是英国剑桥卢卡逊数学教授,一代科学巨匠牛顿曾经担任过这个职务;霍金被认为是爱因斯坦之后最杰出的理论物理学家,他在探索与人类命运相关的宇宙演变上作出了突出成就,霍金的研究应该说是当代物理学最前沿的重大理论问题,关于这些问题的每一个进展,都将对人类科学的架构产生巨大的影响。

  霍金对物理学的贡献

  霍金的研究有助于解答始终困惑着人类的一个问题,这个问题从人类诞生以来就已经存在。人类之所以成为万物之灵长,有一个重要的特点就是人类对超出自己生存条件以外的周边环境有着浓厚的兴趣,这种兴趣来自人的生存本能,它导致人类建立了自己的认识逻辑。生命的过程和结果是人类最关心的问题。然而人们一旦在考虑生命未来的时候,就自然会想到一个最简单、最直接的答案:从哪里来的,大概也就会回到那里去;但是这是一个充满疑问的结论,事实果真如此吗?由此人类世世代代都在追问和探索:我们是从哪里来?我们将向何处去?

  霍金对物理学的贡献,解决了物理学当中的什么问题

  在蒙昧时期,人们只能被动地崇拜那些直接决定自己命运的环境力量;这样的崇拜发展成后来的神学;然而,宇宙赋予人类一个可以思考的大脑,在中国、古希腊等早期文明的人群中,产生了第一批可称之为科学家的伟人,但是他们的智慧没有走出地球。地心说是古代科学家共同的结论,得出这个结论肯定和人类期望安全和自以为是的心态有关。

  中世纪的神学统治着人们对自然的认识与探索,这完全是人类社会利益规则的结果;但是,宇宙丝毫没有顾及地球上的权威,它依然按照自己的方式运动着,毫不吝惜地展示着自己的规律。终于,人类中有了哥白尼、伽利略这样冲出神学羁绊的科学家,他们的发现使人类的认识超出了地球,建立了太阳中心说。这个结论对于一向至尊的大地是悲哀的,也让地球上的人类感到了命悬空中的恐惧和孤独。然而,物理学和宇宙科学开始了,人类靠近了真理。

  它是众多探索中的一个,(与爱因斯坦的比较)

  人们喜欢把伟大的人物放在一起加以比较,但是科学史推崇所有为了探究规律而作出的努力,即使是失败,也是一种探索中的否定。人类科学在摆脱了神学的羁绊之后,建立了自己的圣殿,圣殿之中群星灿烂。牛顿在一系列科学巨人栽种的苹果树下,发现了一系列重大的物理定律,把科学推上一个高峰。牛顿的伟大成就除了带给人类一次改变命运、受益无穷的工业革命以外,还把人类对宇宙的探索引进了太空;爱因斯坦是牛顿定律的否定者,也是牛顿成就的发展者,爱因斯坦的相对论使人类进入了一个更加广阔和活跃的宇宙,在这个宇宙中生命赖以存在的基本条件时间和空间是可以变化的。牛顿的万有引力定律和爱因斯坦的相对论都触及到了宇宙运动的脉搏,但是牛顿绝对空间的念头和爱因斯坦的宇宙常数,绊住了两位科学巨人继续前进的脚步。1929年,美国科学家艾德温-哈勃发现并创立了红移定律,这个发现直接证明了宇宙在膨胀中运动,由此导引了宇宙大爆炸学说的诞生,这个发现同生命由来的基本问题有着直接的关系,但是新的发现必定带来更多新的问题。这时候,史蒂芬霍金来了。

  1942年1月8日史蒂芬霍金在伦敦牛津出生的时候,英格兰正在经受第二次世界大战中纳粹德国飞机的轰炸;霍金的命运似乎注定要和宇宙的探索相关,它诞生的那一天正好是伽利略离开这个世界300周年的日子,按照霍金后来的估计,那一天全世界应该有20万个孩子出生,而直到今天霍金还没有找到同年同月同日生的同行者。

  霍金的——关于自己对命运的看法

  年轻的霍金表现出在数学和物理学上的天分。20岁的时候他已经从牛津大学毕业走进了剑桥大学。1963年21岁的霍金被诊断换上了肌肉萎缩性侧面硬化病,也被称作是运动神经细胞病。这种病能让全身的肌肉逐渐丧失功能,最终心脏和肺也丧失功能。医生当时的诊断是霍金还有两年的生命。在经过了几个月的消沉后,霍金从沮丧中摆脱出来,他的智慧踏上探索宇宙演变的路途,一年半以后,皇家学会发表了霍金的第一篇论文,他的研究生涯开始了。

  它是众多探索者中杰出的科学家,(他的工作习惯,它总是在思考)

  从1970年开始,霍金已经不能离开轮椅,这时他的生命力已经打破了最初医生的预言,而且,不断严重的疾病并没有造成他的思考钝化停滞,在他身体的活动空间越来越小的同时,霍金的思维空间却在微小的粒子到几百万光年的星云中飞跃,他希望在相互矛盾的量子力学与广义相对论中,找出一个统一的理论,并由此解答宇宙演变的共同规律。1969年美国科学家约翰惠勒提出黑洞这个概念,20世纪的物理学开始对黑洞有了特殊的注意。由于黑洞是人们的视线所看不到的,因为视线所能观察的光已经被黑洞所吸引,所以只能通过黑洞引力对周围天体的影响来推测黑洞是否存在。

  20世纪70年代,霍金和彭罗斯共同证明了宇宙中奇点的存在,肯定了黑洞是宇宙构造中的一个重要组成部份。在黑洞里面,一个星体上所有的物质受到无限挤压,所有的表明物质存在的状态都不存在了,这就是说它变成了一个奇点,密度无限大,时间灭绝,所有人类研究出来的定律包括相对论的定律已经不再适用,可以说没有法则测定会发生什么。这种秩序和逻辑不存在也许就是科学家起初不愿意接受每个黑洞中都可能有个奇点的原因。可是霍金的方程式却证明了宇宙中应该有奇点的存在。

  1974年霍金通过复杂的计算,得出了一个令学术界感到惊讶的成就,宇宙中黑洞存在有辐射。这个发现使得热力学、广义相对论和量子力学出现了新的统一,这意味着人类将改变对物理的理解。

  霍金的理论对于人类社会的意义

  爱因斯坦在世的时候曾经讲过一句名言:上帝不玩骰子,这是针对量子力学的不确定性表示的不信任。这种不信任使爱因斯坦没有意识到相对论在另一个空间是不适用的,这个空间是黑洞形成的宇宙微粒。霍金运用量子力学的发现证明爱因斯坦这位科学巨人不仅犯了错误,而且犯了双重错误:黑洞的量子效应暗示,上帝不仅玩骰子,而且有时候它把骰子丢到看不见地方去。

  当有人问到霍金毕生研究的目的,他的回答很简单:“我要了解为什么会有宇宙存在,为什么宇宙的状态是这样的。”这大概也就是霍金高深的理论能够引起许多普通人兴趣的原因。

  1985年,疾病使霍金已经不能开口说话,但是他的研究仍然在继续。1974年以后,霍金在研究量子引力论,1980年,他转向了量子宇宙论;而现在“膜的新奇世界”是他经常讲演的一个主题。

  他的发现带给了我们什么?

  从牛顿时代起,物质运动的第一推动力始终在困扰着人类,通过爱因斯坦的相对论已经可以得出宇宙演化的结论,大爆炸理产生了宇宙“奇点”的概念,科学家相信奇点是一个有无限大密度,没有长、宽、高,即是一切物,又是无物。霍金的贡献是,在经典物理中证明了黑洞和大爆炸的奇点的不可避免,在量子物理的框架里,指出黑洞因辐射越变越小,大爆炸的奇点不但被量子效应抹平,而且整个宇宙正是从这里开始的。

  霍金的学术成就在于,他真正使宇宙论成为一门成熟的科学。从哥白尼、伽利略开始,到牛顿、爱因斯坦、哈勃等众多的科学巨人,带领人类站在地球上认识宇宙向两个方向进军,一方面是朝着无限大的宏观宇宙发展,另一方面是朝着无限小的微观领域探索。似乎可以这样说,霍金的成就是他在发现探索宇宙黑洞的过程中,找到了无限大到无限小之间的联系和演变规律。它是人类科学在对微观和宏观的认识中找到一个科学的汇合点。这的确是人类科学里程碑的式的进步。

  霍金的生活和科研状态

  人们惊叹这位天才的科学家,很多人甚至不能想象它是如何在经受疾病折磨的同时,完成了一个又一个足以改变人类对宇宙认识的研究,这种强烈的反差也是人们对霍金格外尊重和注意的一个原因。在霍金的大脑中,装载和思考着人类对广袤神秘宇宙探究,而他的个人行动能力却仅限于两三个手指的微微颤动,不停止的探索就是他的生命的意义。这种意义恰恰是人类大脑这个特殊器官的本能,他把人类的这个本能使用得既充分又优美。

  现代人类科学不断地给这个世界带来惊奇的发现和伟大的奇迹,科学引导着人们经历了一个不断深刻地认识生命与万物运动规律的历史,从这一点上来说,史蒂芬霍金研究的成果也是人类认识客观世界的进步。霍金的新一本科普著作《果壳中的宇宙》是《时间简史》的姊妹篇,这本书的书名取自莎士比亚的名剧《哈姆雷特》的一句台词:即使把我关在果壳中,我仍然认为自己是无限空间之王。霍金引用这这句话的用意是多重的,但从人类对宇宙认识的过程来看,在没有寻找和发现更高级的宇宙智慧的时候,人类是宇宙规律的唯一的发现者和研究者,人类的大脑或许就是宇宙智慧的奇点,霍金和许多科学研究者一样,表明了人类智慧不断延伸的能力,这是人类智慧的骄傲。

责编:晓星


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