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第43章 科学奇人—霍金

疾病是可怕的,但更怕的是人心的失望和绝望。1942年1月8日,史蒂芬·霍金出生于英国的一个医生家庭。小时候霍金并不很聪明,他学会讲话和阅读都比他妹妹晚得多。在上小学的时候,他的学习成绩也不突出,只是中等偏上的水平。但是史蒂芬·霍金的动手能力非常强,他的玩具经常被他拆开又安装起来,他还设法搞清它们的基本原理。他喜欢对事情刨根问底,一个难题如果没有搞清他决不罢手。他经常设计一些游戏,这些游戏相当复杂,一般的小孩子在游戏中很难取胜。他做功课时最讨厌别人的提示,无论遇到多么难的题目,都要绞尽脑汁独立完成,不喜欢得到别人的帮助。同学们戏称他为“我们的小爱因斯坦”。也许是巧合,也许是小时候就被同学们发现具有非同一般的天赋,这位“小爱因斯坦”长大后因为在科学上的重大成就而被科学界称为“新爱因斯坦”。

父亲的愿望是让霍金学习生物学和医学,将来继承父辈的事业,霍金却选择了一条不同的道路。1959年,17岁的霍金进入英国牛津大学学习物理。在大学里,他的天赋得到了充分发挥。

1962年,史蒂芬·霍金从牛津大学毕业,以优异的成绩考入剑桥大学研究生院,继续学习物理学。众所周知,物理学上有两个领域:一个是研究大尺度的宏观领域,这就是宇宙学;另一个是研究小尺度的微观领域,这就是基本粒子。霍金选择了大尺度的宇宙学,师从著名天文学家邓尼斯·西阿玛。西阿玛是宇宙学方面的权威,许多天体物理学家、相对论学者、宇宙学学者都是他的学生,能够得到他的指导是霍金一生最幸运的事。有了名师的指导,再加上自己的努力,霍金的学业飞速地进步,他提出的许多观点得到了导师的肯定。导师曾多次对人说:“史蒂芬·霍金是我最喜欢的学生之一,将来肯定会成为一名著名的物理学家。”进入研究生院刚刚一年,灾难就悄悄来临了。在走路的时候,霍金发现自己的手脚越来越不听使唤,有时候跌倒了就难以爬起来。他不得不去医院进行检查。检查的结果是残酷的:他得了一种不治之症——庐伽雷病,这种病会导致全身瘫痪,甚至会因呼吸系统肌肉失效而窒息死亡。医生预计他最多能再活两年半的时间。

这个意外使21岁的霍金陷入了绝望的深渊。但他马上又振作起来。他一遍又一遍地对自己说:不能这样去等死,不,绝对不能!

霍金以顽强的意志继续去完成学业。1965年,他终于胜利完成了博士论文答辩,并获准留校工作,但病魔并没有就此放过他。1970年,他坐到了轮椅上,再也没有站起来。1974年以后,他连吃饭都得别人来喂了。1983年以后,他连声音都发不出了,彻底失去了讲话的能力。他全身瘫痪,只有几根手指能自由活动。面对这样的局面,霍金还暗自庆幸,他的大脑还活着!“只要大脑还活着,我就没有理由去停止科学研究工作!”这是霍金通过键盘发出的惊人之语。

在病床上、轮椅上,霍金仍然在进行科学研究工作。为了解决他工作和生活的不便,人们为他设计了一台专门的机器来替代翻书;他阅读资料时,助手就把资料一页页挨着摆在一张大办公桌上,他驱动轮椅从桌前缓缓行进,慢慢地阅读。他不能写字,也不能讲话,专家为他设计了一台专用的微型电脑和一台语言合成器,装在他轮椅的扶手上。他利用仅能活动的几根手指操纵鼠标器,从电脑中选择词汇,组成句子,通过语言合成器发出声音与人们进行交流。就是在这样艰难的情况下,霍金以顽强的意志每天进行着科学研究,并成为一名世界著名的科学家。

黑洞蒸发理论是霍金一生中最重要的成果,这一结果连他自己都感到有点难以置信。他发现黑洞并不“黑”,而在以稳定的速率向外发射粒子,他从数学上反复证实了这个结果,还提出了一个能产生这一效应的物理学上的量子过程。此间,霍金曾同他的朋友多次讨论他将来的命运,他说,他预料自己最终会得肺炎而死,虽不知何时发生,可是一定会发生。他还预料,在此之前他的智力将不会有任何退化,对此他信心百倍,对于自己的最终命运他似乎已经泰然处之。其实,霍金作为向生命极限挑战的科学家,他的智慧已远远超过了他身体的局限,这个局限已经无法束缚住他对时间的思考。

身残志坚的霍金在研究黑洞时完全不落俗套,勇于探索,敢于冲刺,独辟蹊径。当时许多人认为,黑洞是处于死亡阶段的恒星,那里的引力大得使任何物质甚至光子都被吸住而跑不出来,因而人们无法直接观测到它的存在。霍金一反这个传统看法,巧妙地把广义相对论、量子力学和热力学结合起来,创造性地提出:在宇宙大爆炸后,可能形成数以万计的微小黑洞,他们把成10亿吨的物质密集于一个质子大小的空间内。他宣布,根据量子论预言,这种黑洞实际上能不断产生物质,放出亚原子粒子,并在最后能量耗尽时发生爆炸。由此,他建立了著名的微型黑洞爆炸理论。

霍金的微型黑洞爆炸理论,对黑洞物理学的发展起了重大的推动作用,它改变了人们对宇宙的看法,为人们提供了宇宙源于何时这一难题的线索。它的发表,立即轰动了科学界,霍金随之名声大振,他被誉为是当今世界上继爱因斯坦之后最杰出的理论物理学家。霍金的老师,著名的物理学家西雅玛曾无限深情地赞扬霍金说:“像霍金做出的这种突破性发展,在物理学历史上极其罕见。他是闪烁于天空的明星,而以其残疾之身完成此等宏伟业绩,尤其令人钦佩!”

霍金还把量子力学理论应用到宇宙学的研究中,创立了新的宇宙起源模型——一个封闭的无边界的、有限的、四维时空的宇宙模型。

霍金还创造了一项世界吉尼斯纪录,他的科普名著《时间简史》,1988年4月出版后发行量达到2500万册,长期位于世界畅销书榜首。

医生当年的预言并没有变为现实。许多年过去了,史蒂芬·霍金还好好地活着,他将不仅以其伟大的科学成就流芳百世,更以他顽强不屈的意志永远激励着后人!

精彩点评:

斯蒂芬·霍金是被科学界公认的继爱因斯坦之后最伟大的理论物理学家。他的科普巨著《时间简史——从爆炸到黑洞》,在全球持续畅销。每一位有幸见到他的人,都会对人类居然有以如此坚强毅力追求终极真理的灵魂而感到震撼,又不自觉地产生深深的敬意。

霍金的身体因为疾病而变形地吓人,可谓丑得出奇,但他的大脑却是天文物理、理论物理界最聪明的一个大脑。对于霍金来说,疾病是可怕的,但更可怕的是人心的失望和绝望。他的成功缘于他明确的目标,不懈的努力,顽强的意志,广而持久的记忆力,奔放畅游的想像力。霍金作为成功的榜样,永远激励着青少年朋友在顺境和逆境中追寻伟大的事业和美好的人生。

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