霍金：宇宙奥秘的探索者

邵红能

勤学好问，兴趣广泛

1942年1月8日，霍金出生于英国牛津市的一个知识分子家庭，这一天正好是伽利略逝世300周年。霍金的父母均毕业于牛津大学，而且很注重霍金的教育，这对他的成长有很大的影响。

霍金少年时期成绩就很突出，但却在13岁那年的拉德雷特考试时，因病未能进入更好的西敏公学，而是继续留在圣奥尔本斯公校就读。在这里，他有很多挚友，他们一起玩图版游戏，制造爆竹、模型飞机和模型船艇，以及讨论有关基督教和超感官知觉的问题。15岁时，霍金学习到宇宙正在膨胀的理论，这使他非常惊讶。静态宇宙似乎那么合乎自然，永远持续地存在；而膨胀宇宙会随着时间流逝而扩张，最后形同真空，这概念似乎很不合理。

刚开始，虽然霍金被同学们亲切地称为“爱因斯坦”，但他在学术上的成绩却不尽如人意。在中学时代的后两年，班上来了一位数学教师—迪克岚·挞塔。在他的启发下，霍金对数学和物理学产生了浓厚兴趣。回忆起中学的学习，霍金说道：“在少年时，我对所有科学都一视同仁。十三四岁后我知道自己要在物理学方面做研究，因为这是最基础的科学。尽管我知道中学物理课内容太容易、太浅显，但物理学和天文学有望解决我们从何处来和为何在这里的问题。我想探索宇宙的底蕴。”1959年，17岁的霍金顺利考入牛津大学，并于三年后毕业。后来他又进入剑桥大学理论物理专业读研究生。

1963年，21岁的他不幸被诊断出患有肌肉萎缩性侧索硬化症（即运动神经细胞病），医生断言身患绝症的他最多只能活两年。于是，他更加努力，想用仅剩的短暂时间做点有价值的事。在医生宣判的死期临近时，霍金的广义相对论学习有了点眉目，而就在这时，他遇见了彭罗斯。1965—1970年，霍金和彭罗斯组成一个有关黑洞和婴儿宇宙的研究小组，两人一道将奇点的存在性证明推广到更加一般的情况，包括早期宇宙。霍金很快毕业了，他同时成功申请了一笔奖金用于学术研究。接下来是和心爱的简结婚，而那个宣判霍金死刑的医生再也没联系他。霍金的病奇迹般地好了起来。

化繁为简，致力科普

1973年，霍金考察黑洞附近的量子效应，发现黑洞会像天体一样发出辐射，其辐射的温度和黑洞质量成反比，这样黑洞就会因为辐射而慢慢变小，而温度却越变越高，最后以爆炸而告终。1974年2月14日晚，32岁的霍金向科学界的同行报告他一生中最重要的发现—黑洞不黑，它也能向外界辐射能量。这种辐射后来被命名为“霍金辐射”。黑洞辐射或霍金辐射的发现具有重大的意义，它不仅将广义相对论、量子场论和热力学统一，而且将量子力学引入由引力理论主宰的黑洞研究的产物。这个理论虽然迄今尚未被证实，却为研究黑洞提供了更多的可能。

1973年以后，他的研究转向了量子引力论。1980年以后，霍金的兴趣转向了量子宇宙论，提出了能解决宇宙第一推动问题的无边界条件。

1988年，在霍金46岁的时候，他与彭罗斯一起获得了沃尔夫物理奖。同一年，他的著作《时间简史》在美国出版，之后的数十年间，这本书的销量超过了千万册。美国版封面上，编辑精选了一张霍金坐在轮椅上的凄惨照片，据说，这会使那本书的销量至少增加一倍；而霍金也精选了爱因斯坦的那个著名公式写进书中，据说，这会使书的销量减少一半。

2001年10月，霍金的又一部巨作《果壳中的宇宙》出版发行。该书是《时间简史》的姐妹篇，以相对简化的手法及大量图解，诉说宇宙起源。2006年，他在中国香港透露正与女儿合写一套类似于《哈利波特》的作品，但主题是理论物理学而非魔法的小说。

霍金的中国情缘

霍金与中国有着密切的关系。1985年，霍金第一次来中国，就在中国科技大学的水上报告厅中做了有关天体物理的学术报告。2002年，霍金第二次来中国，在北京做了主题为“膜的新奇世界”的科普报告，向公众阐释他的关于天体演化的“M理论”。2006年，霍金第三次来中国，他带来的仍然是自己关于宇宙学最新的研究—分别在香港科技大学和北京人民大会堂讲述了《宇宙的起源》。

霍金說：“一个人身体残疾了，决不能让精神也残疾。”一次霍金演讲结束后，一位女记者冲到演讲台前问到：“病魔已将您永远固定在轮椅上，你不认为命运让你失去太多了吗？”霍金脸上充满了笑意，用他还能活动的3根手指，艰难地叩击键盘后，显示屏上出现了四句文字：“我的手指还能活动；我的大脑还能思维；我有终生追求的理想；我有爱我和我爱的亲人和朋友。”在回答完那个记者的提问后，他又艰难地打出了第五句话：“对了，我还有一颗感恩的心！”现场顿时爆发出了雷鸣般的掌声。

霍金的“虫洞”理论

提到时光机，霍金强调其关键点就是所谓的“四度空间”，科学家将其命名为“虫洞”。他指出，宇宙万物非平坦或固体状，贴近观察会发现一切物体均会出现小孔或皱纹，这就是基本的物理法则，而且适用于时间。时间也有细微的裂缝、皱纹及空隙，比分子、原子还细小的空间则被命名为“量子泡沫”，“虫洞”就存在于其中。

霍金是当今世界最知名的物理学家，同时也是天才的科普作家。他既能研究高深莫测的宇宙物理学，又能把这些高深的理论写得深入浅出。霍金凭着坚毅不屈的意志，战胜了疾病，创造了一个奇迹。他对生命的热爱和对科学研究的热忱，是值得我们学习的。