對(duì)我來說脯颜,霍金是一個(gè)生活在云端的人。他雖然生活在我們這個(gè)時(shí)代舞蔽,可卻感覺他生活在歷史里荣病,他的名字就像艾薩克·牛頓一樣久遠(yuǎn);他身有殘疾渗柿,可是我從來不敢拿他與張海迪个盆、海倫·凱勒一類的人作比較,因?yàn)樗蛺垡蛩固挂粯佣淦埽巧系鄣膶檭杭樟粒挥杏钪嫘浅讲拍芘c之媲美。
霍金誕生的1942年陨溅,正是第二次世界大戰(zhàn)戰(zhàn)火正酣的時(shí)候终惑,英國(guó)和德國(guó)的飛機(jī)不斷往來在對(duì)方的領(lǐng)土上空投下炮彈。在這樣的時(shí)代里门扇,別說延續(xù)家族血統(tǒng)雹有,就是讓在世的人活下去就已不易。然而霍金是幸運(yùn)的臼寄,因?yàn)橛赞取⒌略诨ハ噢Z炸前有個(gè)協(xié)定,為了保護(hù)雙方歷史悠久的學(xué)述傳統(tǒng)吉拳,德國(guó)人同意不轟炸牛津和劍橋质帅,而英國(guó)人則保證不轟炸海德堡和格丁根。所以留攒,在那樣的年月里临梗,牛津和劍橋仍然是安全的,至少不用擔(dān)心晚上睡覺的時(shí)候炮彈會(huì)突然出現(xiàn)在自家的屋頂上稼跳。而霍金,就出生在牛津里吃沪。
霍金的父親弗蘭克和母親伊莎貝爾都曾是牛津大學(xué)的學(xué)生汤善。在霍金出生前,他們搬離了倫敦北部海格特的家票彪,住到了牛津市里红淡。霍金后來回憶說:“我最早的記憶是站在海格特的拜倫宮學(xué)校的托兒所里嚎啕大哭降铸≡诤担”然而這段記憶所標(biāo)識(shí)的往事已是他出生兩年后的事了,那時(shí)戰(zhàn)爭(zhēng)已基本平息推掸,他們也搬回到了海格特的家里桶蝎∽そ觯可以說,二戰(zhàn)的硝煙并沒有在小霍金身上留下多么難忘的印記登渣。
與印象中霍金總是側(cè)坐在輪椅上不同噪服,霍金的童年和一般小孩的一樣,簡(jiǎn)單而平靜胜茧。他是家里的長(zhǎng)子粘优,大妹瑪麗比他小18個(gè)月,小妹菲利帕則在他5歲的那一年誕生呻顽。兄妹三人年紀(jì)相仿雹顺,有很多共同的語言。小時(shí)候廊遍,他們常常在一塊兒玩耍嬉愧,家里的每一個(gè)房間都留下過他們的哭、笑聲昧碉,大不列顛的海灘上也曾留下過他們的足印英染。但是小時(shí)候的霍金和瑪麗的關(guān)系并不是很好,“我聽長(zhǎng)輩說被饿,我并不歡迎她的到來四康,童年時(shí)期里,我們的關(guān)系都有些緊張”狭握,這是多數(shù)生家庭難以避免的情況闪金,尤其是一個(gè)習(xí)慣了獨(dú)享父母的愛的孩子,當(dāng)忽然出現(xiàn)另一個(gè)孩子來和他分享這份愛的時(shí)候论颅,表現(xiàn)出適當(dāng)?shù)摹皵骋狻碑?dāng)然是正常的哎垦。隨著他們的成長(zhǎng),這份“敵意”也就消失了恃疯。
他們起初住的海格特漏设,是科學(xué)家和學(xué)術(shù)人士聚居的地方〗裢霍金的父親弗蘭克在醫(yī)學(xué)研究所從事熱帶病研究郑口,算得上一位學(xué)術(shù)人士,但是他的母親伊莎貝爾卻不是盾鳞,雖然她當(dāng)年在牛津大學(xué)修習(xí)哲學(xué)犬性、政治、經(jīng)濟(jì)學(xué)腾仅,但是她畢業(yè)后卻輾轉(zhuǎn)成為了一名秘書乒裆,結(jié)婚后,更是司職照管家里的起居飲食推励,冉然成了一名家庭主婦鹤耍。所以肉迫,當(dāng)弗蘭克的工作地點(diǎn)從海格特附近的漢姆斯特德搬到新落成的位于米爾山的國(guó)立醫(yī)學(xué)研究所時(shí),他們也就跟著舉家搬到了離研究所更近的圣奧爾本斯惰蜜。那時(shí)候霍金8歲昂拂,剛剛學(xué)會(huì)閱讀。從這點(diǎn)上說抛猖,他似乎并不是一個(gè)很有天分的孩子格侯,因?yàn)樗男∶梅评猎缭?歲的時(shí)候就學(xué)會(huì)閱讀了。然而事實(shí)并非如此财著,霍金之所以較晚學(xué)會(huì)閱讀联四,與他在拜倫宮學(xué)校的學(xué)習(xí)經(jīng)歷不無關(guān)系。拜倫宮是一間所謂先進(jìn)的學(xué)校撑教,他們反對(duì)“灌輸教育法”朝墩,而讓孩子自發(fā)地去學(xué)習(xí),但對(duì)霍金這樣極賦天分且玩興正濃的小孩來說伟姐,書本的文字當(dāng)然沒有游戲那么吸引人收苏。事實(shí)是,在霍金很小的時(shí)候愤兵,他就已經(jīng)能設(shè)計(jì)非常復(fù)雜的游戲了鹿霸,而這可比閱讀難多了!
?圣奧爾本斯是一座古老的城鎮(zhèn)秆乳,它緊挨著維魯拉米恩古城廢墟(維魯拉米恩是過去英國(guó)僅次于倫敦的古羅馬定居地)懦鼠,曾在中世紀(jì)擁有過全英國(guó)最富有的修道院,是一個(gè)很有歷史韻味的地方屹堰,而他們的新家——一幢維多利亞風(fēng)格的巨宅肛冶,也透著中世紀(jì)的優(yōu)雅和別致。但是對(duì)從倫敦搬遷而來的霍金來說扯键,這里卻顯得有點(diǎn)乏味和保守睦袖。一來是因?yàn)樗麄冃聛碚У剑瑳]有朋友荣刑;二來是因?yàn)樗赣H的學(xué)術(shù)背景和行為方式(只要能省錢扣泊,弗蘭克對(duì)外表毫不在乎),使得他們家在別人眼里總顯得有些“怪異”嘶摊。遷居到圣奧爾本斯期間,對(duì)于霍金三兄妹來說评矩,最快樂的日子莫過于在奧斯明頓米爾斯的度假時(shí)光了叶堆。那時(shí)候,弗蘭克買了一輛吉普賽大篷車斥杜,并把它改造成一個(gè)小屋安置在奧斯明頓米爾斯里虱颗,作為度假用的臨時(shí)住所沥匈。直到1958年縣政會(huì)將大篷車挪走為止,他們一家人都在那里享受暑假的午后陽光忘渔。其間高帖,也就是在他們搬到圣奧爾本斯一個(gè)學(xué)期之后,由于弗蘭克的橫跨非洲之旅時(shí)間長(zhǎng)達(dá)四個(gè)月之久畦粮,伊莎貝爾不愿獨(dú)自在家?guī)Ш⒆由⒅罚銕е艚鹑置脕淼轿靼嘌赖鸟R略卡島拜訪她的學(xué)友貝里爾,并在那里度過了他們又一段美好的時(shí)光宣赔。
20世紀(jì)50年代预麸,英國(guó)的教育等級(jí)森嚴(yán),不但學(xué)校被分成學(xué)術(shù)型學(xué)校和非學(xué)術(shù)型學(xué)校儒将,而且學(xué)術(shù)型學(xué)校還被進(jìn)一步劃分成A吏祸、B、C三種類型的班級(jí)钩蚊,也就是把學(xué)生分成了三六九等贡翘。用現(xiàn)在的眼光來看,這種劃分方法很不合理砰逻,因?yàn)槿绻阍?1歲入學(xué)考試的時(shí)候沒能考進(jìn)A班鸣驱,意味著你未來的生活將非常艱難(很有一考定終身的意味)。10歲時(shí)诱渤,霍金參加了“11+”(這里的11丐巫,指的是考生考試年齡。那時(shí)候英國(guó)小升初的考生普遍是11歲的年紀(jì))入學(xué)考試勺美,雖然較一般同學(xué)年齡要小递胧,但是霍金還是很順利地考進(jìn)了圣奧爾本斯學(xué)校的A班。13歲時(shí)赡茸,弗蘭克為了讓霍金將來有更好的起點(diǎn)缎脾,讓他試考西敏公學(xué)(當(dāng)時(shí)英國(guó)最好的學(xué)校之一)。但由于他們家不富裕占卧,在進(jìn)西敏公學(xué)之前霍金必須先贏得獎(jiǎng)學(xué)金遗菠,否則即使考上他們也供不起』眩可是辙纬,考試當(dāng)天,霍金卻生病了叭喜,從而錯(cuò)過了獎(jiǎng)學(xué)金考試贺拣,只好留在了圣奧爾斯本學(xué)校。然而,霍金并不因此而感到遺憾譬涡,他后來回憶說闪幽,“我留在了圣奧爾本斯學(xué)校,在此我得到的教育和西敏公學(xué)相比涡匀,即使不是更好盯腌,也肯定是同樣好的教育≡纱瘢”在圣奧爾本斯學(xué)校期間腕够,霍金的成績(jī)?cè)诎嗉?jí)成績(jī)排行榜上從來都是中下水平,而且他的作業(yè)也很不整潔拾酝,“我的老師對(duì)我的書寫感到絕望”燕少,然而他的老師和同學(xué)誰都沒有懷疑過他的智商,因?yàn)樗谕瑢W(xué)之間的綽號(hào)蒿囤,就叫“愛因斯坦”客们。
在圣奧爾本斯學(xué)校,霍金有幾個(gè)很親密的朋友材诽。后來底挫,這些人基本都和他保持了一生的友誼×辰模霍金回憶說建邓,“我們習(xí)慣于進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的討論和辯論,論題所涉及的范圍極為廣泛睁枕,從無線電控制模型到宗教信仰官边,從通靈學(xué)到物理學(xué)。我們還談?wù)撚钪娴钠鹪赐庥觯接懰膭?chuàng)生及運(yùn)行是否為上帝所為注簿。”類似這些有益的探討是西敏公學(xué)難以給予他的跳仿,這也是他后來之所以感恩圣奧爾本斯學(xué)校的原因诡渴。
那時(shí)候,弗蘭克醉心于他的熱帶病研究菲语,但為了讓霍金有機(jī)會(huì)接觸科學(xué)實(shí)驗(yàn)妄辩,他常常把霍金帶到他的實(shí)驗(yàn)室,讓他觀察昆蟲的行為山上,鼓勵(lì)他培養(yǎng)科學(xué)上的興趣眼耀,并親自指導(dǎo)他學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),“有這樣的背景佩憾,加之有我父親的工作為榜樣哮伟,我認(rèn)為自己從事科學(xué)研究是非常自然的潭辈。”
然而在圣奧爾本斯的最后兩年澈吨,當(dāng)霍金提出要專攻數(shù)學(xué)和物理時(shí),反對(duì)最力的反而是弗蘭克寄摆。原來谅辣,他當(dāng)初指導(dǎo)兒子學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),并不是為了讓他將來從事數(shù)學(xué)教育(弗蘭克認(rèn)為婶恼,學(xué)數(shù)學(xué)的除了做教師找不到任何工作)桑阶,而是為了引導(dǎo)他走向醫(yī)學(xué)的路。直到當(dāng)他發(fā)現(xiàn)霍金實(shí)在對(duì)生物學(xué)沒有興趣之后勾邦,才肯做出讓步蚣录,允許霍金學(xué)習(xí)化學(xué)和數(shù)學(xué)。即便如此眷篇,霍金還是沒有放棄物理萎河,在他眼里,“物理是這么容易而顯然”蕉饼。這也從側(cè)面反映出了他在這方面的極高天賦虐杯。也許,那時(shí)候霍金想專攻物理和數(shù)學(xué)還有校園潮流的影響昧港,因?yàn)樗髞砘貞涀约寒?dāng)初為什么沒有聽從父親的安排時(shí)這樣描述道擎椰,“生物學(xué)在學(xué)校的地位相當(dāng)?shù)停盥斆鞯暮⒆訉W(xué)數(shù)學(xué)和物理创肥,不太聰明的才學(xué)生物學(xué)达舒。”對(duì)于一個(gè)天賦極高的十幾歲少年來說叹侄,“表現(xiàn)欲”是一種很容易讓人理解的行為巩搏,這在后來的牛津求學(xué)期間也能反映出來。
剛開始申報(bào)牛津大學(xué)的時(shí)候圈膏,圣奧爾本斯的校長(zhǎng)認(rèn)為霍金年齡太小塔猾,不適合報(bào)讀牛津,但是霍金還是在1959年3月同另外兩個(gè)比他高一級(jí)的學(xué)生一起去了牛津參加獎(jiǎng)學(xué)金的考試稽坤。那次考試丈甸,其實(shí)霍金感覺并不好,可結(jié)果卻是好的尿褪,他順利地獲得了牛津的獎(jiǎng)學(xué)金睦擂,并成為了那里的一員。那一年杖玲,他才17歲顿仇。
在牛津大學(xué)有一個(gè)“灰人理論”,說的是正確的學(xué)術(shù)態(tài)度是“反對(duì)刻苦”,你要么即使不努力也能智慧過人臼闻,要么坦然接受自己的天賦鸿吆,接受一個(gè)四等的學(xué)位。如果你為了獲得更好的學(xué)位而發(fā)奮努力述呐,就會(huì)被人視為“灰人”惩淳,這是牛津詞匯中最壞的稱呼。如果你在某個(gè)領(lǐng)域天分很高乓搬,你研究這個(gè)領(lǐng)域思犁,牛津大學(xué)會(huì)全力支持你;如果你沒有這方面的天賦进肯,卻非要通過努力去彌補(bǔ)激蹲,也會(huì)被視為“灰人”,被認(rèn)為你在浪費(fèi)生命江掩,因?yàn)榧词鼓阍倥ρ瑁@輩子也達(dá)不到天才所能達(dá)到的高度∑盗玻霍金剛到牛津的時(shí)候项郊,很坦然地接受了這個(gè)理論。在牛津的三年時(shí)光里斟赚,他除了參加賽船俱樂部以使自己的生活更豐富外着降,似乎并沒有做更多的努力。他回憶說拗军,“我計(jì)算過一次任洞,我在那里的三年時(shí)間,大約只用功了一千小時(shí)发侵,平均每天1小時(shí)交掏。我對(duì)自己的懶惰并不感到自豪,但那時(shí)我的態(tài)度和多數(shù)同學(xué)并無二致刃鳄,我們傾向于絕對(duì)厭倦和覺得沒有任何東西值得努力追求盅弛。”
?最后一次終考的時(shí)候叔锐,由于霍金沒有作準(zhǔn)備挪鹏,為了避免考試中出現(xiàn)需要事實(shí)性知識(shí)作答的問題,他轉(zhuǎn)而計(jì)劃做理論物理問題愉烙。但是因?yàn)榫o張箱叁,考試前夕他失眠了笼才,考出的成績(jī)可想而知并不理想银萍,處于一等和二等學(xué)位之間,這需要追加一次面試以確定他的最終成績(jī)禀苦。面試將近尾聲的時(shí)候,教授問及他的未來計(jì)劃遂鹊,他說要做研究振乏,并明確表示,如果他獲得一等學(xué)位秉扑,他就去劍橋昆码,否則就留在牛津。因?yàn)樗淮_定自己將來是否能夠從事研究的工作邻储,所以他還申報(bào)了公務(wù)員。最后的結(jié)果是旧噪,他錯(cuò)過了公務(wù)員的筆試吨娜,獲得了學(xué)院的認(rèn)可,拿到了一等學(xué)位淘钟,同時(shí)還獲得了學(xué)院提供的一份小額畢業(yè)旅行金宦赠,而他用這筆資金,完成了一次伊朗之旅米母。?
1962年10月勾扭,霍金到達(dá)劍橋成為了那里的一名研究生。他原本申報(bào)的導(dǎo)師是弗雷德·霍伊爾铁瞒,當(dāng)時(shí)英國(guó)最知名的天文學(xué)家妙色、穩(wěn)態(tài)理論的主要倡導(dǎo)者。但是因?yàn)閳?bào)考他的研究生太多慧耍,學(xué)院沒有足夠的名額分配給霍金身辨,只好將他調(diào)劑給丹尼斯·西阿瑪。那時(shí)候芍碧,西阿瑪雖然是他的導(dǎo)師煌珊,但是霍金對(duì)他的很多思想?yún)s持異議,尤其是關(guān)于馬赫原理泌豆,但是這種持異議的爭(zhēng)論定庵,反而激勵(lì)了霍金發(fā)展自己理論和思想的決心。
霍金剛開始從事理論研究的時(shí)候踪危,宇宙學(xué)和基本粒子物理學(xué)被認(rèn)為是最激動(dòng)人心的兩個(gè)領(lǐng)域蔬浙,其中基本粒子物理學(xué)更是集中了當(dāng)時(shí)絕大多數(shù)最聰明的人,是一個(gè)活躍的快速變化的領(lǐng)域陨倡,而宇宙學(xué)和廣義相對(duì)論則停滯于30年代敛滋,也就是自愛因斯坦發(fā)展廣義相對(duì)論之后,就沒有人能夠再進(jìn)一步發(fā)展了兴革。當(dāng)時(shí)绎晃,霍金對(duì)這兩個(gè)領(lǐng)域基本一無所知蜜唾,只是因?yàn)橛X得研究基本粒子太像搞植物學(xué)了(正如前文交代的他不喜歡生物學(xué)一樣),所以他才選擇了宇宙學(xué)和廣義相對(duì)論庶艾。
當(dāng)時(shí)袁余,人們某種程度上對(duì)廣義相對(duì)論的理解還處于數(shù)學(xué)性的認(rèn)知上,因?yàn)楫?dāng)他們找到某組描述廣義相對(duì)論的愛因斯坦方程解時(shí)咱揍,他們只顧著高興颖榜,甚至不去詢問該解是否具有某種物理意義!霍金加入這一研究領(lǐng)域之后煤裙,有兩個(gè)廣義相對(duì)論研究中心對(duì)他的影響很大掩完,一個(gè)是位于德國(guó)漢堡的由帕斯庫(kù)爾·約當(dāng)領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì);另一個(gè)則是赫爾曼·邦迪領(lǐng)導(dǎo)的位于倫敦國(guó)王學(xué)院的研究中心硼砰,而前者主要是以其發(fā)表的論文對(duì)霍金施以影響且蓬,因?yàn)樗麖奈丛L問過那里。
因?yàn)榛艚鹪谑W爾本斯和牛津大學(xué)所接觸的物理并未涉及過于深?yuàn)W的數(shù)學(xué)题翰,而如今他選擇的宇宙學(xué)卻需要最復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算恶阴,所以一開始西阿瑪建議他研究天體物理(相對(duì)宇宙學(xué)容易些),但是霍金拒絕了這個(gè)在他看來缺乏想象力的學(xué)科豹障,而決心專攻宇宙學(xué)冯事,并在研究的過程中不斷汲取新的數(shù)學(xué)營(yíng)養(yǎng)——這是他日后得以榮升劍橋大學(xué)盧卡斯數(shù)學(xué)教授(一個(gè)榮譽(yù)職位,由最優(yōu)秀的從事物理或數(shù)學(xué)研究的人擔(dān)任血公,同一時(shí)期只有一人)長(zhǎng)達(dá)30年之久的原因昵仅。那段時(shí)間,他沉溺于廣義相對(duì)論的教材之中累魔,并且每周都會(huì)和西阿瑪其余的三名研究生一起到國(guó)王學(xué)院聽課岩饼。
然而就在他發(fā)起努力的時(shí)候,他的身體卻發(fā)生了異變薛夜。其實(shí)在牛津的最后一年霍金就注意到籍茧,他的身體變得越來越笨拙了,但是醫(yī)生給他的建議只是“別喝啤酒”梯澜,所以他也沒有特別注意寞冯。然而事情并沒有那么簡(jiǎn)單,來到劍橋后晚伙,他的動(dòng)作變得越發(fā)遲緩吮龄。
1962年圣誕節(jié)期間,霍金在圣奧爾本斯湖滑冰的時(shí)候不慎摔倒咆疗,爬不起來漓帚,他才意識(shí)到問題的嚴(yán)重性。這一次午磁,他在醫(yī)院里待了2周尝抖,可是醫(yī)生們除了在他身體上做各種檢查之外毡们,并沒有給出任何實(shí)際性的答復(fù)∶亮桑“意識(shí)到我患了可能在幾年內(nèi)致死的絕癥讓我有點(diǎn)震驚衙熔。這樣的事怎么會(huì)落在我頭上呢?”因?yàn)椴恢啦∏闀?huì)怎么樣發(fā)展搅荞,霍金顯得很迷茫红氯。醫(yī)院方面也因束手無策,只好讓他回到劍橋繼續(xù)他的廣義相對(duì)論和宇宙學(xué)的研究咕痛。然而愁云慘淡痢甘,霍金又如何把精神集中到研究上呢?那時(shí)候茉贡,他聽瓦格納的音樂聊以自慰产阱,可是報(bào)紙卻報(bào)道說他酗酒,一石激起千層浪块仆,各報(bào)社轉(zhuǎn)載傳抄,竟信以為真王暗。因?yàn)椴“Y懸而未決悔据,霍金對(duì)生活十分厭倦,所以也沒有心思對(duì)這種情況加以制止俗壹,而任其發(fā)酵科汗。
好在這種狀況并沒有持續(xù)很久,出院不久绷雏,霍金夢(mèng)到自己將被處死头滔,他忽然意識(shí)到,如果他被緩刑的話涎显,還有很多他能做且值得做的事坤检。“畢竟期吓,如果我反正都要死早歇,不妨做一些好事√智冢”想通了死亡的問題箭跳,他漸漸放下了心里的包袱,而真正讓霍金重新煥發(fā)對(duì)生命熱情的卻是因?yàn)橐粋€(gè)姑娘的到來潭千。
大概在霍金確診為ALS病(肌萎縮側(cè)索硬化癥)的時(shí)候谱姓,簡(jiǎn)出現(xiàn)了,這給了霍金某種生活上的動(dòng)力刨晴。尤其是后來和簡(jiǎn)的訂婚屉来,讓霍金意識(shí)到路翻,“如果我們要結(jié)婚,我就得有一個(gè)工作奶躯,而要得到工作帚桩,我必須完成我的博士論文。因此嘹黔,我在一生中頭一次開始用功账嚎。”都說愛情是毒藥與靈藥的結(jié)合儡蔓,它會(huì)讓人沉迷郭蕉,也能給人以力量和希望。顯然喂江,簡(jiǎn)給予霍金的是一劑美妙的靈藥召锈。很難想象,假如不是因?yàn)锳LS获询,霍金會(huì)為了工作而那么努力嗎涨岁,而假如他不那么努力,他還會(huì)在未來取得那么大的成就嗎吉嚣?
為了在攻讀期間養(yǎng)活自己梢薪,霍金向龔維爾和基斯學(xué)院(這是劍橋大學(xué)內(nèi)部的一所學(xué)院)申請(qǐng)研究獎(jiǎng)學(xué)金。那時(shí)候尝哆,霍金的病情已相當(dāng)嚴(yán)重秉撇,書寫和打字都變得十分困難,申請(qǐng)書還是在簡(jiǎn)的幫忙下寫出來的秋泄。然而獎(jiǎng)學(xué)金的申請(qǐng)因?yàn)橥扑]人的關(guān)系琐馆,中間發(fā)生了一點(diǎn)曲折,好在在西阿瑪?shù)膸椭潞阈颍艚鹱罱K還是獲得了研究獎(jiǎng)學(xué)金瘦麸,并且從那個(gè)時(shí)候開始,一直擔(dān)任基斯學(xué)院的研究員歧胁。
1965年瞎暑,霍金和簡(jiǎn)結(jié)婚,并在薩赣敕克度過了他們?yōu)槠谝恢艿拿墼侣眯辛硕摹J罴俚臅r(shí)候,他們一起去了康奈爾大學(xué)參加在那里舉辦的廣義相對(duì)論暑期班玄糟。在那里勿她,霍金遇到了許多相對(duì)論領(lǐng)域的領(lǐng)袖人物,這對(duì)他日后從事理論研究產(chǎn)生了非常大的影響阵翎。那時(shí)候逢并,簡(jiǎn)還是倫敦韋斯特菲爾德學(xué)院的本科生之剧,為了完成她的學(xué)位,他必須在工作日的時(shí)候從劍橋趕到倫敦砍聊。簡(jiǎn)不在的日子背稼,對(duì)于肌肉萎縮日益嚴(yán)重的霍金來說,一切都顯得十分艱難玻蝌。所以蟹肘,為了應(yīng)付生活和學(xué)業(yè),他們需要在市中心找一處便利的處所俯树。起初帘腹,霍金向?qū)W院求助,然而學(xué)院財(cái)務(wù)主任卻以“學(xué)院沒有幫助研究員解決住房問題的方針”為由拒絕了他的請(qǐng)求许饿。后來阳欲,他們?cè)诰嚯x學(xué)院不遠(yuǎn)的地方找到了房子,才把這個(gè)問題基本定了下來陋率。
霍金剛進(jìn)到基斯學(xué)院時(shí)球化,學(xué)院內(nèi)部頗不平靜,在研究員當(dāng)中出現(xiàn)了嚴(yán)重的分歧瓦糟。因?yàn)檠芯拷?jīng)費(fèi)的問題筒愚,年輕的研究員聚集在一起以對(duì)抗院長(zhǎng)和財(cái)務(wù)主任等舊的一派,并要求學(xué)院將更多的財(cái)富用于學(xué)術(shù)研究狸页。霍金也加入了年輕進(jìn)步的一派扯再。后來芍耘,在一次選舉學(xué)院理事會(huì)成員的會(huì)議中,由于進(jìn)步方獲得了絕大多數(shù)的席位熄阻,結(jié)果導(dǎo)致雙方矛盾激化斋竞,院長(zhǎng)內(nèi)維爾·莫特(他后來因?yàn)槟蹜B(tài)物理的研究獲得諾貝爾獎(jiǎng))爵士也因此憤而辭職,直到新任院長(zhǎng)李約瑟(多卷本《中國(guó)科學(xué)史》的作者)的到來秃殉,風(fēng)潮才得以平息坝初。
?婚后兩年,霍金的第一個(gè)孩子羅伯特誕生了钾军,他的到來給這個(gè)“奇異”的家庭帶來了很多歡樂鳄袍。但是由于霍金身體殘疾,照顧孩子的重?fù)?dān)便主要落在了簡(jiǎn)身上吏恭,尤其是1975年之后拗小,霍金連樓梯都爬不上的時(shí)候,這個(gè)問題就越發(fā)凸顯了樱哼。正是有了簡(jiǎn)對(duì)家庭的照顧哀九,霍金才能將精力聚焦于科學(xué)的研究之上剿配。一個(gè)成功的男人背后,需要站著一個(gè)默默支持他的女人阅束,必須得說呼胚,霍金的成就,也有簡(jiǎn)的一份功勞息裸。
霍金從事的廣義相對(duì)論研究蝇更,是愛因斯坦在1915年提出的,是一個(gè)嶄新的數(shù)學(xué)模型界牡,它把時(shí)間維和空間的三維合并形成所謂的時(shí)空簿寂。該理論將引力表述為,“宇宙中物質(zhì)和能量的分布引起時(shí)空彎曲和畸變宿亡,使之不再平坦(以往的學(xué)術(shù)觀點(diǎn)常遂,人們認(rèn)為時(shí)空是平坦而光滑的)。這個(gè)時(shí)空中的物體企圖沿著直線運(yùn)動(dòng)挽荠,但是因?yàn)闀r(shí)空扭曲克胳,他們的軌跡顯得被彎折了,使得他們的運(yùn)動(dòng)猶如受到引力場(chǎng)的影響圈匆∧恚”
在與大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相符的相對(duì)論中,時(shí)間和空間難分難解地糾纏在一起跃赚。人們認(rèn)為笆搓,在宇宙中,不可能只使空間彎曲而時(shí)間卻安然無恙纬傲,就這樣賦予了時(shí)間以形狀满败。廣義相對(duì)論使空間和時(shí)間彎曲,一方面把它們從被動(dòng)的事件發(fā)生的背景改變成為發(fā)生事件的主動(dòng)的動(dòng)力參與者叹括,另一方面也說明了時(shí)間和空間不僅不能獨(dú)立于宇宙算墨,而且不能相互獨(dú)立。于是汁雷,判斷廣義相對(duì)論的數(shù)學(xué)模型是否預(yù)言宇宙以及時(shí)間本身應(yīng)有一個(gè)開端或終結(jié)净嘀,顯然是非常重要的,然而包括愛因斯坦在內(nèi)的理論物理學(xué)家卻普遍認(rèn)為時(shí)間在兩個(gè)方向都必須是無限的侠讯。來自蘇聯(lián)的兩位科學(xué)家歐格尼·利弗席茲和艾薩克·哈拉尼科夫甚至在1963年宣稱道挖藏,他們證明了所有具有奇點(diǎn)(奇點(diǎn)可以看作時(shí)空的邊緣或宇宙“大爆炸”的起始點(diǎn))的愛因斯坦方程解都對(duì)物質(zhì)和速度做過特殊的排列,而宇宙具有這種特殊排列的解的機(jī)會(huì)為零厢漩,也就是說宇宙不可能存在過這樣一個(gè)具有無限密度的奇點(diǎn)熬苍,即宇宙沒有開端。如此一來,時(shí)間只能從無限的過去通往無限的未來柴底。
但是婿脸,霍金和彭羅斯基于時(shí)空的全局結(jié)構(gòu),利用一種叫“過去光錐”的時(shí)空模型的發(fā)現(xiàn)否定了他們的觀點(diǎn)柄驻『鳎霍金和彭羅斯透過光錐往過去回望時(shí)發(fā)現(xiàn),他們?cè)匠翱春枧В娇吹礁嘣缙诘男窍狄种樱野l(fā)現(xiàn)所有的東西在過去比現(xiàn)在要靠近得多,也就是說過去是一個(gè)更加緊密的空間野哭。后來他們還發(fā)現(xiàn)了宇宙暗淡的微波輻射背景在塔,這種輻射來自宇宙極早期也密集得多熱得多的時(shí)刻,并沿著過去光錐到達(dá)現(xiàn)在拨黔』桌#霍金和彭羅斯透過光錐的截面,計(jì)算出在有限的時(shí)間內(nèi)宇宙可以縮小到零的尺度篱蝇,也就是說贺待,理論上過去光錐之內(nèi)所有物質(zhì)被收縮在一個(gè)邊界為零的區(qū)域內(nèi),也就證明出宇宙必然存在過一個(gè)奇點(diǎn)零截,這個(gè)奇點(diǎn)既是宇宙的開端麸塞,也是時(shí)間的始源。1992年宇宙背景探險(xiǎn)者衛(wèi)星(COBE)檢測(cè)到微波輻射背景隨方向上的微小變化涧衙,作為宇宙膨脹的證據(jù)哪工,支持了他們的理論。當(dāng)時(shí)弧哎,他們證明時(shí)間具有開端的論文在1968年還贏得過引力研究基金會(huì)的第二名論文獎(jiǎng)雁比,雖然驗(yàn)證的過程很漫長(zhǎng),但是這也正是霍金理論具有預(yù)見性的可貴之處傻铣。
1965年章贞,英國(guó)數(shù)學(xué)家兼物理學(xué)家羅杰·彭羅斯在利用廣義相對(duì)論中光錐行為的方式以及引力總是吸引這個(gè)事實(shí)祥绞,證明了坍縮恒星在自己的引力作用下最終陷入到一個(gè)其表面縮小到零的區(qū)域中非洲,這時(shí),由于物質(zhì)的密度和時(shí)空的曲率變成無限大蜕径,就會(huì)在此區(qū)域得到一個(gè)奇點(diǎn)两踏。彭羅斯在此基礎(chǔ)上,將這個(gè)發(fā)現(xiàn)發(fā)展成了彭羅斯定理兜喻,即任何物體受到引力坍塌必定最終形成一個(gè)奇點(diǎn)梦染。當(dāng)時(shí),在劍橋攻讀博士學(xué)位的霍金受這個(gè)定理的啟發(fā),從時(shí)間的逆方向進(jìn)行思考帕识,把物體坍縮的過程看成膨脹的過程泛粹,并證明出,只有當(dāng)宇宙膨脹得快到足以避免重新坍縮時(shí)肮疗,才一定存在一個(gè)奇點(diǎn)晶姊。這個(gè)證明在后來還成為了他博士論文的一部分。
霍金博士畢業(yè)之后的幾年伪货,繼續(xù)發(fā)展出新的數(shù)學(xué)技巧们衙,并通過和彭羅斯合作,得出在黑洞中必然存在密度和時(shí)空曲率無限大的奇點(diǎn)碱呼。兩人還在1970年發(fā)表的一篇合作論文中指出蒙挑,假定廣義相對(duì)論是正確的,而且宇宙包含著我們觀測(cè)到的如此之多的物質(zhì)愚臀,則過去一定有過一次大爆炸奇點(diǎn)忆蚀。當(dāng)時(shí)他們的結(jié)論遭到了很多人的反對(duì),但是隨著人們通過數(shù)學(xué)的或觀測(cè)的方式驗(yàn)證懊悯,這個(gè)理論今天已廣為人們所接受蜓谋。
1970年,也就是霍金第二孩子露西出生的那一年炭分,布蘭登·卡特通過研究指出桃焕,假定一個(gè)穩(wěn)態(tài)的旋轉(zhuǎn)黑洞正如一個(gè)自旋的陀螺那樣有一個(gè)對(duì)稱軸,則它的大小和形狀只由它的質(zhì)量和旋轉(zhuǎn)速度決定捧毛。在此基礎(chǔ)上观堂,霍金于1971年證明了,任何穩(wěn)態(tài)的旋轉(zhuǎn)黑洞確實(shí)有這樣的一個(gè)對(duì)稱軸呀忧。兩年后师痕,倫敦國(guó)王學(xué)院的大衛(wèi)·羅賓遜通過驗(yàn)算也支持了他們的結(jié)論。
黑洞是科學(xué)史上極為罕見的情形之一而账,在沒有任何觀測(cè)到的證據(jù)說明其理論是正確的情形下胰坟,作為數(shù)學(xué)模型被發(fā)展到非常詳細(xì)的地步。按照黑洞的定義泞辐,它不能發(fā)光笔横,要如何檢測(cè)它的存在呢?早在1873年咐吼,約翰·米歇爾在他的論文中指出吹缔,黑洞仍然將它的引力作用到周圍的物體上。只不過那時(shí)候它不叫黑洞锯茄,而被米歇爾稱為暗星厢塘〔杳唬霍金和他的研究團(tuán)隊(duì),通過對(duì)天體物理中的雙星系統(tǒng)晚碾,尤其是類似天鵝X-1那樣的具有強(qiáng)烈X射線源的伴星運(yùn)動(dòng)的觀測(cè)抓半,確認(rèn)了天鵝X-1中包含了一個(gè)黑洞。實(shí)際上格嘁,黑洞并不是真黑琅关,它們和熱體一樣發(fā)光發(fā)熱,只是因?yàn)槠鋸?qiáng)大的引力讥蔽,導(dǎo)致光無法逃逸出去而已涣易。
1970年以前,霍金關(guān)于廣義相對(duì)論的研究冶伞,主要集中于宇宙是否存在一個(gè)大爆炸的奇點(diǎn)上新症。在露西出生后不久的一個(gè)晚上,他在床上思考和大爆炸有關(guān)的黑洞問題响禽。那時(shí)候徒爹,還不存在關(guān)于時(shí)空的那些點(diǎn)是在黑洞之內(nèi)還是在黑洞之外的準(zhǔn)確定義∮罄啵霍金和彭羅斯曾討論過將黑洞定義為不能逃逸到遠(yuǎn)處的事件集合的想法(這是現(xiàn)在被廣為接受的定義)隆嗅,從這個(gè)定義上來說,黑洞邊界是由剛好不能從黑洞逃逸侯繁、而只能在邊緣上永遠(yuǎn)盤旋的光線在時(shí)空里的路徑形成的胖喳。霍金基于這點(diǎn)想到贮竟,如果從黑洞邊界來的光線不相互靠近丽焊,則黑洞邊界的面積可以保持不變或者隨時(shí)間增大,但它永遠(yuǎn)不會(huì)減小——因?yàn)槿绻冃〉脑捁颈穑吔缟峡傆幸恍┕饩€會(huì)相互靠近技健,這就和假設(shè)相矛盾了。黑洞邊界面積的非減性質(zhì)給黑洞的可能行為加上了重要的限制(這個(gè)限制對(duì)黑洞研究來說惰拱,是一個(gè)新的突破)雌贱,想明白這個(gè)問題,霍金當(dāng)晚激動(dòng)得連覺都睡不好偿短。隨后欣孤,他將自己的發(fā)現(xiàn)和彭羅斯一起分享,并通過兩個(gè)的合作證明了后來名動(dòng)學(xué)術(shù)界的奇點(diǎn)定理翔冀,因?yàn)檫@個(gè)成就导街,兩人一起分享了1988年的沃爾夫物理獎(jiǎng)披泪。
?由于黑洞的研究完全是基于數(shù)學(xué)的理論性研究纤子,每走一步都及其艱難,甚至有時(shí)你好不容易走出了這及其艱難的一步,到最后卻被證明是錯(cuò)誤的控硼≡舐郏霍金就遇到過這類問題。1972年卡乾,霍金和卡特合撰的論文《黑洞力學(xué)的四個(gè)定律》發(fā)表翼悴,論文指出,如果黑洞是真溫度幔妨,黑洞就是個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)鹦赎,應(yīng)該存在熱輻射,但通常對(duì)黑洞的理解是一個(gè)只進(jìn)不出的天體误堡,不會(huì)有熱輻射古话。因此霍金等人強(qiáng)調(diào),黑洞溫度不應(yīng)該看作真正的溫度锁施,然而1973年霍金卻發(fā)現(xiàn)陪踩,黑洞存在熱輻射,這就把自己之前的結(jié)論推翻了悉抵〖缈瘢霍金考慮黑洞附近的量子效應(yīng)時(shí),發(fā)現(xiàn)黑洞會(huì)像黑體那樣發(fā)出輻射姥饰,其輻射的溫度和黑洞質(zhì)量成反比傻谁,這樣黑洞就會(huì)因?yàn)檩椛涠冃。鴾囟葏s越來越高列粪,最后一刻以爆炸而告終栅螟。黑洞輻射的發(fā)現(xiàn)具有極其基本的意義,它將引力篱竭、量子力學(xué)和熱力學(xué)統(tǒng)一在一起力图。同年,霍金和喬治·埃里斯合著的《時(shí)空的大尺度結(jié)構(gòu)》由劍橋大學(xué)出版社出版掺逼,這是霍金出版的第一部書籍吃媒。
1973年9月,霍金訪問莫斯科吕喘,和蘇聯(lián)專家雅科夫·捷爾多維奇和亞歷山大·斯塔拉賓斯基討論黑洞問題赘那。他們說服了霍金,按照量子力學(xué)不確定性原理氯质,旋轉(zhuǎn)黑洞應(yīng)該產(chǎn)生并輻射粒子募舟。隨后,霍金通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)闻察,不僅旋轉(zhuǎn)黑洞拱礁,甚至連非旋轉(zhuǎn)黑洞也應(yīng)該以不變速率產(chǎn)生和發(fā)射粒子琢锋。此后,其他人用多種不同的形式重復(fù)了這個(gè)計(jì)算呢灶,一致證實(shí)了黑洞必須如同一個(gè)熱體那樣發(fā)射粒子和輻射吴超,并證明出,黑洞溫度只依賴于其質(zhì)量——質(zhì)量越大溫度越低鸯乃。但是從黑洞邊界理論來看鲸阻,任何東西都不能從黑洞的邊界逃逸出來,這些粒子和輻射是怎么回事呢缨睡?霍金通過量子理論告訴我們鸟悴,粒子不是從黑洞里面出來的,而是從緊靠黑洞的邊界的外面的“空虛的”空間來的奖年!由此又引入了虛時(shí)間的概念遣臼,將黑洞理論和時(shí)間聯(lián)系到了一起,開啟了尋找時(shí)間起源的問題拾并。1975年以后揍堰,霍金根據(jù)理查德·費(fèi)恩曼對(duì)于歷史求和的思想,開始推導(dǎo)一種更強(qiáng)有力的量子引力論方法嗅义,向時(shí)間的起源和終點(diǎn)發(fā)起新的挑戰(zhàn)屏歹,并因?yàn)檫@方面的成就,于1978年獲得世界物理學(xué)界最高獎(jiǎng)——愛因斯坦獎(jiǎng)?wù)隆?/p>
20世紀(jì)70年代之碗,由于霍金在黑洞研究上的成就以及理論物理上的貢獻(xiàn)蝙眶,他在1974年當(dāng)選為皇家學(xué)會(huì)會(huì)員,并在這之后的短短五年內(nèi)褪那,先后晉升為教授以及劍橋大學(xué)盧卡斯數(shù)學(xué)教授幽纷。一個(gè)殘疾人能取得這樣大的成就,真的很難想象博敬。
1975年友浸,也就是霍金受基普·索恩邀請(qǐng)?jiān)L問加州理工學(xué)院之前,他都是使用手動(dòng)輪椅或電動(dòng)三輪車偏窝,直到來到加州理工學(xué)院收恢,他才第一次使用上了電動(dòng)輪椅。加州理工的人不像英國(guó)那么狹隘和保守祭往,有什么想法總是說干就干伦意,霍金很享受那里的學(xué)術(shù)氛圍。在那里硼补,霍金的工作是和唐·佩奇一起尋找來自黑洞的輻射驮肉。他們通過伽馬射線背景尋找這種輻射的證據(jù),但卻是徒勞無功已骇。
從加州理工學(xué)院回來后离钝,霍金發(fā)現(xiàn)自己已經(jīng)爬不了樓梯了票编。這樣,在學(xué)院的安排下奈辰,他們住進(jìn)了學(xué)院一座帶花園的巨大的維多利亞風(fēng)格的底層公寓里。在這個(gè)花園里乱豆,霍金常常驅(qū)動(dòng)輪椅和孩子們一起玩耍奖恰。后來,學(xué)院更是為了他的輪椅能夠行走方便特地修了一段斜坡宛裕,從他的家——?jiǎng)蛭髀?號(hào)瑟啃,經(jīng)過美麗的劍河、古老的國(guó)王學(xué)院一直通到銀街的應(yīng)用數(shù)學(xué)和理論物理系的辦公室里揩尸。
1981年蛹屿,因?yàn)閰⒓釉阼蟮賹梢d會(huì)組織的宇宙學(xué)會(huì)議,霍金對(duì)于宇宙的起源和命運(yùn)問題的興趣被重新喚起岩榆,從之前的量子引力學(xué)轉(zhuǎn)入量子宇宙學(xué)的研究當(dāng)中错负。在參加這次會(huì)議的時(shí)候,霍金已經(jīng)意識(shí)到了時(shí)空有限而無界的可能性勇边,也就是它可能是一個(gè)循環(huán)的結(jié)構(gòu)犹撒,那意味著宇宙沒有開端,也沒有創(chuàng)生的時(shí)刻粒褒,它就像上帝一樣识颊,是永恒的存在!這樣一來奕坟,是否意味著霍金早期研究奇點(diǎn)的工作成果就要付諸東流了祥款?
在證明這個(gè)可能的正確性之前,顯然他還有很多工作要做月杉。首先就是要找到一個(gè)好的理論或模型解釋今天我們所看到的宇宙為什么是這個(gè)樣子刃跛。針對(duì)這個(gè)問題,霍金在1981年的莫斯科量子引力的會(huì)議上提出了宇宙的暴脹模型苛萎,隨后這個(gè)模型被蘇聯(lián)科學(xué)家安德雷·林德進(jìn)一步發(fā)展奠伪,并于1983年提出新的所謂的混沌暴脹模型。這個(gè)新模型不但很好的解析了這個(gè)問題首懈,而且還能給出微波背景輻射溫度起伏的合理幅度绊率,為探尋宇宙的起源截取更多直觀而有效的證據(jù)。另外究履,預(yù)言宇宙如何起始滤否,還需要找到在時(shí)間開端處成立的定律。根據(jù)霍金和彭羅斯早期得出的奇點(diǎn)定理最仑,時(shí)間的開端是具有無限密度和無限時(shí)空曲率的一點(diǎn)藐俺,且在這點(diǎn)上所有已知的科學(xué)定律都崩潰(也就是失效)炊甲。這樣一來,就需要人們?yōu)榇顺闪⑿碌亩捎郏欢茖W(xué)家們苦苦找尋卿啡,卻找不到成立該定律的任何提示。
那有沒有可能用已知的定律來解決這個(gè)問題呢菱父?霍金在《時(shí)間簡(jiǎn)史》說道:“不必針對(duì)奇點(diǎn)提出新的定律颈娜,因?yàn)樵诹孔永碚撝胁槐卮嬖谌魏纹纥c(diǎn)≌阋耍”正是基于這個(gè)考慮官辽,霍金提出了宇宙無邊界設(shè)想。然而在梵蒂岡會(huì)議期間粟瞬,霍金并不知道如何用“無邊界”思想去預(yù)言宇宙同仆。然而,1982年夏天裙品,他在加州大學(xué)的圣巴巴拉分校和詹姆·哈特爾共事的時(shí)候俗批,找到了該設(shè)想下宇宙應(yīng)滿足的條件,并通過費(fèi)恩曼歷史求和方法市怎,找到了合理的答案扶镀。為了說明這個(gè)問題,霍金將地球表面的形成過程(作為歷史)比喻為宇宙所有歷史中特別的一個(gè)焰轻。在這個(gè)特別的歷史中臭觉,地球表面的每一點(diǎn)到北極的距離代表虛時(shí)間,并且離北極等距離的圓周長(zhǎng)代表宇宙的空間尺度辱志,而宇宙作為單獨(dú)的一點(diǎn)以北極為起始蝠筑。在這里,盡管北極的尺度為零揩懒,但它不是奇點(diǎn)什乙,因?yàn)樗钦鎸?shí)存在的,也就是說已球,在這里我們已知的物理定律可以成立撤防。為了進(jìn)一步說明這個(gè)問題使不至于和宇宙大爆炸相混淆凌摄,霍金在《時(shí)間簡(jiǎn)史》中解釋道:“也許所謂的虛時(shí)間才是真正的實(shí)時(shí)間,而我們叫做時(shí)間的東西恰恰是子虛烏有的空想的產(chǎn)物。在實(shí)時(shí)間里忱辅,宇宙具有開端和終結(jié)的奇點(diǎn)搔耕,這奇點(diǎn)構(gòu)成了科學(xué)定律在那里失效的時(shí)空邊界阵幸。但是臊诊,在虛時(shí)間里不存在奇點(diǎn)或邊界。所以,很可能我們稱作虛時(shí)間的東西才真正是更基本的觀念聋呢,而我們稱作實(shí)時(shí)間的反而是我們臆造的苗踪,用以幫助我們描述我們所認(rèn)識(shí)的宇宙,如此而已削锰⊥ú”所以,霍金早期關(guān)于奇點(diǎn)的研究并不是沒有意義的器贩。
為了說明這些理論颅夺,也為了向大眾普及宇宙和時(shí)間的起源問題,霍金于1988年完成并發(fā)表《時(shí)間簡(jiǎn)史:從大爆炸到黑洞》磨澡。這部影響深遠(yuǎn)的科普著作碗啄,一經(jīng)出版质和,便占據(jù)《紐約時(shí)報(bào)》暢銷書排行榜長(zhǎng)達(dá)147周之久稳摄,倫敦《泰晤士報(bào)》暢銷書排行榜更是將其名列榜單長(zhǎng)達(dá)237周,全球銷量突破千萬冊(cè)饲宿!同年厦酬,沃爾夫基金會(huì)為表彰這部著作的突出貢獻(xiàn),將當(dāng)年的沃爾夫基金獎(jiǎng)?lì)C給了霍金瘫想。在90年代仗阅,由于對(duì)時(shí)間、宇宙起源的探尋国夜,霍金很自然地參與到“時(shí)間機(jī)器”的探索領(lǐng)域减噪。
?根據(jù)廣義相對(duì)論,如果旅行的速度超過光速车吹,時(shí)間就會(huì)反轉(zhuǎn)筹裕,也就是可以回到過去。但是從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來看窄驹,光速壁壘卻沒有辦法打破朝卒,也就是不論如何都不可能使物體的速度超過光速。為了解決時(shí)空旅行是否可行的問題乐埠,學(xué)界引入了“蟲洞”的概念抗斤。其實(shí),早在1935年丈咐,“蟲洞”的概念便出現(xiàn)在愛因斯坦和納珍·羅森合著的論文里了(那時(shí)候它被稱為“橋”)瑞眼。它是連接兩個(gè)空間的管道,理論上可以通過它實(shí)現(xiàn)空間和時(shí)間的跳躍棵逊,也就是可以實(shí)現(xiàn)星際旅行负拟,可以回到過去或未來。然而“蟲洞”的開啟需要時(shí)空的翹曲歹河,且為了使時(shí)空翹曲到允許逆時(shí)旅行的程度掩浙,還需要負(fù)能量密度的物質(zhì)花吟,賦予時(shí)空以負(fù)曲率。假如能找到這種物質(zhì)厨姚,也就意味著時(shí)間旅行是可行的衅澈。但是由此就會(huì)引出一個(gè)歷史悖論,即“假定你回到以前谬墙,在你的祖先還是小孩時(shí)將他殺死今布,你還會(huì)存在嗎?如果你不會(huì)存在拭抬,你又怎么回去將他殺死部默?如果你會(huì)存在,可是你的祖先已死造虎,你又是從何而來傅蹂?”從而導(dǎo)致這樣一個(gè)歷史擾亂問題的出現(xiàn)。
為了回答這個(gè)問題算凿,霍金提出了一個(gè)“時(shí)序防衛(wèi)猜想”份蝴。這個(gè)猜想說的是時(shí)間本身有一套防衛(wèi)機(jī)制以阻止生命體回到過去,從而避免歷史擾亂問題的發(fā)生氓轰。為了證明這個(gè)猜想婚夫,霍金用到了解釋黑洞輻射問題時(shí)用到的虛粒子概念。他指出署鸡,當(dāng)時(shí)空允許翹曲到可以回到過去的程度時(shí)案糙,在時(shí)空中的閉合圈環(huán)(這個(gè)閉合圈環(huán)可以理解允許粒子回到過去的空間)上運(yùn)動(dòng)的虛粒子,能夠變成在時(shí)間前進(jìn)的方向上以等于或低于光速的速度運(yùn)動(dòng)的實(shí)粒子靴庆。而又由于這些粒子可以任意多次地圍繞圈環(huán)運(yùn)動(dòng)时捌,這樣它們的能量就會(huì)被多次地計(jì)入到這個(gè)時(shí)空中,使能量密度變得非常大撒穷,從而賦予時(shí)空以正的曲率(與滿足逆時(shí)旅行需要用到的負(fù)曲率相矛盾)匣椰,因而不允許旅行到過去。
為此端礼,有人提出了不同的猜想——選擇歷史假說禽笑。根據(jù)這個(gè)假說,時(shí)間旅行者雖然可以回到過去蛤奥,但是他進(jìn)入的是和記載的歷史不一樣的另外一個(gè)歷史佳镜,在那里,他們可以自由地行動(dòng)凡桥,而不必?fù)?dān)心歷史擾亂問題的產(chǎn)生蟀伸。據(jù)此,霍金用費(fèi)恩曼歷史求和方法作了反駁。費(fèi)恩曼歷史求和方法指出啊掏,宇宙不僅僅有一個(gè)單獨(dú)的歷史蠢络,它有所有可能的歷史,每一個(gè)歷史都有自己產(chǎn)生的概率迟蜜。但是刹孔,費(fèi)恩曼歷史求和中,每一個(gè)歷史都是由完整的時(shí)空和其中每一件東西組成的娜睛,也就是說髓霞,即使通過時(shí)空翹曲回到過去,旅行者仍然處于同一時(shí)空和同一個(gè)歷史中畦戒,從而也就否定了選擇歷史假說方库。但是基于當(dāng)前的技術(shù)和理論尚未達(dá)到完美的程度,霍金并不排斥“回到過去”的可能障斋,但是他仍然警告道纵潦,不要涉險(xiǎn)嘗試回到過去。顯然配喳,在時(shí)間旅行上酪穿,霍金并不贊成回到過去凳干。
然而晴裹,因?yàn)椴∏榈膼夯诳蒲惺聵I(yè)順風(fēng)順?biāo)臅r(shí)候救赐,霍金的生活卻出現(xiàn)了一些微妙的變化涧团。首當(dāng)其沖的就是霍金的病情。1985年经磅,霍金在前往位于瑞士的歐洲核子研究組織的途中患上了急性肺炎泌绣,病情一度惡化到危及生命的程度。雖然最終通過氣管切開手術(shù)挽回了他的生命预厌,但是卻從此剝奪了他說話的能力阿迈。面對(duì)這樣的情況,霍金對(duì)自己的學(xué)術(shù)生涯并不樂觀轧叽,甚至一度以為他余生所能做的就是待在家里看電視了苗沧。這時(shí)候,一個(gè)名叫瓦特·沃爾托茲的美國(guó)電腦專家出現(xiàn)了炭晒。他聽說了霍金的情況待逞,為他寫了一套名為均衡器的語音合成程序以代替霍金的語音,后來网严,劍橋適應(yīng)通訊公司的大衛(wèi)·梅森把一臺(tái)小型電腦和這個(gè)語音合成器一起裝到霍金的輪椅上识樱,幫他徹底解決了語言上的問題,也讓他得以重新回到研究崗位上。
其次就是他的婚姻變故怜庸。因?yàn)榛艚鸬牟∏榈狈福l也不知道他還能活多久,包括他本人在內(nèi)也覺得自己命不久矣割疾。自1979年他們的第三個(gè)孩子蒂莫西出生后灶壶,簡(jiǎn)就為此憂愁不已。她擔(dān)心霍金死后杈曲,自己將無力撫養(yǎng)三個(gè)孩子驰凛,所以希望在那之前能夠找到一個(gè)愿意養(yǎng)活她和孩子并愿意娶她的男人〉F耍霍金也因?yàn)橛羞@層顧慮恰响,所以對(duì)這樣的事情采取了默認(rèn)的態(tài)度。就這樣涌献,喬納森·瓊斯進(jìn)入了他們的生活胚宦。但是隨著簡(jiǎn)和瓊斯的關(guān)系日漸親密,而霍金又久久沒有死成燕垃,這讓霍金既感覺難堪又難以忍受枢劝。終于在1990年,霍金因?yàn)椴豢叭淌芩麄兊年P(guān)系而和自己的護(hù)士伊萊恩·梅森住到了外面的公寓卜壕。
伊萊恩是一個(gè)好護(hù)士您旁,也是一個(gè)單親母親,在和霍金相處的日子里轴捎,她的兩個(gè)兒子也和他們住在一起鹤盒。在一起生活的時(shí)間里,她和霍金漸漸有了感情侦副,并最終于1995年結(jié)成了夫妻侦锯。而簡(jiǎn)也于同年9月,嫁給了瓊斯秦驯。用霍金的話說尺碰,“我和伊萊恩的婚姻是激情而騷動(dòng)的,但我們也經(jīng)歷了許多波折译隘,但是作為護(hù)士亲桥,伊萊恩在幾個(gè)場(chǎng)合救了我的命∠噶牵”因?yàn)闅夤芮虚_手術(shù)遺留的問題两曼,霍金的呼吸一直都有些問題,嚴(yán)重的時(shí)候甚至?xí){生病玻驻,其中有幾次病危的情況悼凑,都是因?yàn)橐寥R恩的洞見和堅(jiān)持偿枕,才讓他得以轉(zhuǎn)危為安。然而户辫,最終伊萊恩也沒有和霍金走到最后渐夸,他們于2007年離婚。當(dāng)時(shí)外界一度猜測(cè)說伊萊恩虐待霍金渔欢,但是霍金本人卻否認(rèn)墓塌。從他回憶的文字里看,他對(duì)伊萊恩并沒有任何怨懣奥额,反而是充滿感激的苫幢。他在《我的簡(jiǎn)史》里寫道:“倘若沒有另一位護(hù)理傳喚伊萊恩,伊萊恩使我蘇醒過來的話垫挨,我大概早已死去韩肝。伊萊恩為這一切危機(jī)耗費(fèi)了大量的情感【爬疲”所以哀峻,我們最好也不要去猜測(cè)他們分開的原因,畢竟分開之前哲泊,她曾經(jīng)那么用心地照顧過霍金剩蟀。
進(jìn)入21世紀(jì)后,來到了霍金著作的豐產(chǎn)期切威。2001年育特,作為《時(shí)間簡(jiǎn)史》的姊妹篇,《果殼中的宇宙》出版牢屋;2002年且预,《在巨人的肩膀上》出版槽袄;2005年烙无,《上帝創(chuàng)造整數(shù)》出版;2010年后遍尺,《大設(shè)計(jì)》截酷、《我的簡(jiǎn)史》、《時(shí)空本性》等又接連面世乾戏,你能想象嗎迂苛?這些竟然都出自于一個(gè)渾身只有三根手指能動(dòng)的人的手里,不管內(nèi)容怎么樣鼓择,僅就如此巨大的產(chǎn)量而言三幻,也足以令世界動(dòng)容了!
雖然霍金行動(dòng)不便呐能,但是他的一生卻是充足而滿足的念搬。他的足跡涉及世界多個(gè)國(guó)家抑堡,除了美國(guó)外,他還訪問過蘇聯(lián)7次朗徊,日本6次首妖,中國(guó)3次,去了除澳洲以外的每一個(gè)大陸爷恳,期間還會(huì)見了美國(guó)有缆、韓國(guó)、中國(guó)温亲、印度棚壁、愛爾蘭、智利等多國(guó)的國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人栈虚,在北京人民大會(huì)堂和白宮做過演講灌曙,在倫敦殘奧會(huì)做過主持,乘潛水艇下過大海节芥,坐零重力飛行器上過天上在刺,甚至還向“維珍銀河”預(yù)定了未來的太空旅行……
?2017年3月14號(hào),在屬于我們的時(shí)空維上头镊,霍金永遠(yuǎn)地停止了呼吸蚣驼。但是有理由相信,假如有外星人的話相艇,他會(huì)在另一個(gè)時(shí)空維里繼續(xù)他的大設(shè)計(jì)以尋找到他所謂的宇宙十一維空間颖杏;繼續(xù)他的理論物理研究,直至他所預(yù)言的時(shí)間終點(diǎn)的最后來臨坛芽!《完》