霍金的哲理故事
霍金十三、四歲時已下定決心要從事物理學(xué)和天文學(xué)的研究。十七歲那年,他考到了自然科學(xué)的獎學(xué)金,順利入讀牛津大學(xué)。學(xué)士畢業(yè)后他轉(zhuǎn)到劍橋大學(xué)攻讀博士,研究宇宙學(xué)。不久他發(fā)現(xiàn)自己患上了會導(dǎo)致肌肉萎縮的盧伽雷病。由於醫(yī)生對此病束手無策,起初他打算放棄從事研究的理想,但后來病情惡化的速度減慢了,他便重拾心情,排除萬難,從挫折中站起來,勇敢地面對這次的不幸,繼續(xù)醉心研究。
七十年代,他和彭羅斯證明了著名的奇性定理,并在1988年共同獲得沃爾夫物理獎。他還證明了黑洞的面積不會隨時間減少。1973年,他發(fā)現(xiàn)黑洞輻射的溫度和其質(zhì)量成反比,即黑洞會因?yàn)檩椛涠冃。珳囟葏s會升高,最終會發(fā)生爆炸而消失。
八十年代,他開始研究量子宇宙論。這時他的行動已經(jīng)出現(xiàn)問題,后來由於得了肺炎而接受穿氣管手術(shù),使他從此再不能說話。現(xiàn)在他全身癱瘓,要靠電動輪椅代替雙腳,不但說話和寫字要靠電腦和語言合成器幫忙,連閱讀也要別人替他把每頁紙攤平在桌上,讓他驅(qū)動著輪椅逐頁去看。
霍金一生貢獻(xiàn)於理論物理學(xué)的研究,被譽(yù)為當(dāng)今最杰出的科學(xué)家之一。他的著作包括《時間簡史》及《黑洞與嬰兒宇宙以及相關(guān)文章》。雖然大家都覺得他非常不幸,但他在科學(xué)上的成就卻是在他在病發(fā)后獲得的。他憑著堅(jiān)毅不屈的意志,戰(zhàn)勝了疾病,創(chuàng)造了一個奇蹟,也證明了殘疾并非成功的障礙。他對生命的熱愛和對科學(xué)研究的熱誠,是值得年輕一代學(xué)習(xí)的。
他的不朽名著《時間簡史:從大爆炸到黑洞》,從研究黑洞出發(fā),探索了宇宙的起源和歸宿。他于1978年和1988年先后獲得物理學(xué)界兩項(xiàng)大獎,即阿爾伯特·愛因斯坦獎和沃爾夫獎。
以上是我們都比較熟悉的關(guān)于霍金簡介里經(jīng)常會提到的內(nèi)容,但是還原最真實(shí)的霍金我們還要從他的出生說起,也許他一出生就注定了他的不平凡,1942年1月8日伽利略逝世300周年紀(jì)念日,這天正是霍金出生的日期,霍金出生于一個典型的英國中產(chǎn)家庭,父母均為牛津大學(xué)畢業(yè)生,父親法蘭克是畢業(yè)于牛津大學(xué)的熱帶病專家,母親伊莎貝爾1930年代于牛津研究哲學(xué)、政治和經(jīng)濟(jì),霍金出生后母親也放棄了事業(yè)轉(zhuǎn)做了家庭主婦。
但是小時候的霍金從未表現(xiàn)過什么驚人的天賦,后來因?yàn)橐淮畏浅E既坏姆职鄿y試發(fā)揮超常,霍金被分到了一個很好的班級,盡管如此他的成績在班級一般也就是在20名上下。
據(jù)說小時候的霍金有個比較像小天才的癖好他喜歡玩具火車、輪船和飛機(jī),尤其喜歡把它們拆開探究它們是怎樣運(yùn)行的。多年以后霍金在發(fā)表演說時說他自己認(rèn)為:“自己的很多發(fā)現(xiàn)其實(shí)都來自我對探究事物和控制它們的渴望。”他感慨“從我開始攻讀博士之后,這種渴求才在宇宙學(xué)研究之中得到滿足。”然而他無法否認(rèn)的一點(diǎn)是,幼時的他只是經(jīng)常把東西拆開以窮根究底,對再把它們組裝回去卻束手無策。
霍金特也曾經(jīng)和我們一樣差點(diǎn)走上父母安排的軌跡,做醫(yī)生的父親希望霍金去學(xué)醫(yī),但他不喜歡生物學(xué),因?yàn)槟莻€學(xué)科不夠抽象,“過于敘述性并且不夠基礎(chǔ)。”17歲那年雖然“考得很糟”,他還是拿到了獎學(xué)金,進(jìn)了牛津大學(xué)的大學(xué)學(xué)院。
大學(xué)學(xué)院不設(shè)數(shù)學(xué)專業(yè),于是霍金申請了物理學(xué),然而仍然沒有什么火花在霍金與物理的碰撞中產(chǎn)生。在牛津的歲月里,他仍然沒有顯現(xiàn)任何“成才”的跡象,他的人生,仍然只是平平凡凡。
在牛津的4年間霍金總共用功1000小時,“平均每天1小時”。為了通過期終考他選擇了理論物理,他說那是為了“避免記憶性的知識”,還在考試前夜霍金因緊張而失眠。成績不好處于一等和二等的邊緣需要面試,真正面試那天一位考官問到未來計(jì)劃,霍金回答:我要做研究。正是這樣一個堅(jiān)定而又執(zhí)著的計(jì)劃,最后他拿到了一等的畢業(yè)成績。
霍金想研究的是宇宙學(xué),在理論物理中有兩個領(lǐng)域是最抽象也最基本的,一個是看不見摸不著的基本粒子,另一個就是龐大的宇宙,霍金覺得粒子物理不如宇宙學(xué)抽象前者更像生物學(xué),“科學(xué)家們能做的只不過是和植物學(xué)一樣把各種粒子分門別類。”所以霍金去了劍橋,“當(dāng)時的牛津沒人研究宇宙學(xué)。
在劍橋的歲月霍金也經(jīng)歷了我們每個人一生中都會迷茫的那樣一個階段,不一樣的是我們都因?yàn)椴煌氖虑槎诖苏褡髟诖藫P(yáng)帆,霍金說在一個非常寒冷的圣誕假期,一件改變他一生的事情發(fā)生了。
就是這樣一次滑冰,母親發(fā)現(xiàn)自己兒子在摔倒后要爬起來非常艱難,于是霍金被送進(jìn)了父親的醫(yī)院住了3周,做了各種檢查并且目睹了對面床上一個男孩死于肺炎。醫(yī)生告訴霍金,有一天他會死于呼吸肌喪失功能,而他的壽命也許只有兩年了。
拿著醫(yī)生開的維生素片霍金回到學(xué)校,他覺得自己很倒霉,“也許已經(jīng)活不到博士畢業(yè)了。”他做噩夢,聽瓦格納,“因?yàn)樗臀业哪┤蘸诎蹬d味相投”。渾渾噩噩中,霍金邂逅了一個叫簡·瓦格納的圓臉姑娘,并和她訂了婚。
和大多數(shù)的人一樣為了結(jié)婚霍金也需要工作,為了找到工作他也不得不去爭取一個更好的敲門磚,于是他得拿到博士學(xué)位,在醫(yī)生宣判的死期臨近時,霍金的廣義相對論學(xué)習(xí)有了點(diǎn)眉目,而且他遇見了彭羅斯。
彭羅斯比霍金大11歲,他有相當(dāng)好的數(shù)學(xué)功底,當(dāng)其他人正在費(fèi)盡心思猜測求解方程時,他引進(jìn)了一種新方法,不需要具體的求解方程,就能看出解的'一些性質(zhì)。
根據(jù)愛因斯坦的理論萬有引力與時空觀緊密相關(guān),在愛因斯坦看來,萬有引力最恰當(dāng)?shù)慕忉尣皇莻鹘y(tǒng)的力,而是時間和空間的彎曲。當(dāng)時空彎曲了,所有的物體走最短程的路徑,這些短程路徑看上去就像是引力作用在物體上而引起的。
黑洞就是時空彎曲的最有名的例子,在黑洞的周圍存在一個曲面,在這個曲面之內(nèi),光線的最短程線不會到達(dá)黑洞的外部。而彭羅斯證明,在大質(zhì)量天體塌縮成黑洞的過程中,必然存在一個點(diǎn),所有的塌縮物質(zhì)在這個點(diǎn)之后就沒有了路徑,用幾何的語言來說,這是幾何上的奇點(diǎn)。在普通人看來,這是毀滅之點(diǎn),因?yàn)樵娇拷@個點(diǎn),引力產(chǎn)生的拉扯力越大,最終歸于毀滅。從物理學(xué)的角度來看,在這個點(diǎn)上,所有的物理學(xué)定律不再適用——這也就可以理解,很多物理學(xué)家討厭這個點(diǎn),不承認(rèn)它的存在。
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