398. 霍金简史

年初,在上海图书馆借到《斯蒂芬霍金的科学生涯》一书。读到一半,觉得不该草草泛读,恰好见到博主:白板报组织一次码字日更活动。

于是决定读书时做些摘录,整理出脉络,原书双线并行,一部分历史一部分物理。驽钝如我一个文科从业者,绕道理论,只按兴趣罗列霍金生平。

原书在霍金生前已经出版,今日把这篇笔记整理准备上传,文末需交代去世时间。才惊讶甚至骇异地发现,霍金于英国当地时间2018年3月14日去世,今日恰是忌日三周年。冥冥之中,总有什么在召唤,致敬伟人!

霍金生前,以身残志坚示人,也是励志传奇。大众可能并不知晓,他的成就比肩伽利略,牛顿和爱因斯坦!不仅是物理学大牛,还极大地推动了人类对宇宙和时空的理解。而他的睿智和成就,其实在身残之前,已经震动科学界。

神奇的是,1942年1月8日霍金出生在牛津,恰是伽利略三百周年忌日,不能不令人想到:天命的衣钵传人。如果说1942年对于这个大学城有什么特别之处,那就是某个德国元首,把这里设定为未来统治世界政府的首都。虽然只是三流艺术家,但对于文化和学术的认真和尊重,还是蛮令人五味杂陈的。

冥冥之中似乎早有安排,比如霍金于天体物理的研究,再比如,他的疾病 — 霍金的父亲,是牛津的热带病专家。多年以后,霍金逐渐肌肉萎缩,父亲首先怀疑是否不慎传播了热带病毒。

和很多英伦中产一样,霍金父母尽所能把孩子送进最好的私学 — 贵族学校。和当今国内的“贵族学校”一样,很贵,饶是中产如霍金父亲这样的医生家庭,也只能选择次一等级的私学。不一样的是:入学考试和学业要求相当严格,聪明如霍金,前几个学期差点被降级到较差的班级。不过到第三学年,霍金还是被公认极其聪明,开始了碾压式读书:很少时间做数学也总是满分!

霍金的悟性让老师们留下深刻印象,比如在六年级的一趟物理课上,老师提了个问题,如果一杯热茶添加牛奶,如果想让茶凉得快些,是马上加牛奶,还是先让茶凉一会儿。霍金马上回答了与众不同的正确答案。

不过,传记中的答案,和物理学给出的并不一致。传记中霍金回答是先加牛奶,并未给出原因。但从物理学上来讲,应该是先让茶凉一会儿,因为热茶和空气热交换,会释出更多的热量。当然,答案的分歧是缺少一个条件:这个一会儿是多久,比如马上就想喝,那肯定直接加牛奶。但如果条件是一分钟,应该最后加牛奶。如果按照上下文,对于六年级的学生来讲,与众不同的正确答案,该是后者。

因为意气相投,霍金和班里另外三个同学结成小团体,读莫泊桑,听古典乐,并讨论关于超自然现象和,生命的意义。临毕业还有个神操作,在数学老师的帮助下,他们攒了一台逻辑计算机!大约距离那个房子一样的初代目仅十年左右。

理所当然顺利拿到牛津全奖,剩下三个小伙伴呢?也是牛津剑桥。不得不感慨,学区房很重要!一起玩儿的小伙伴很重要!联想到国内学区房价格一波一波涨,其实不无道理。

国外读书有绅士B的说法,那就是不作兴太用功,要聪明到不费吹灰之力就取得好成绩。否则坦然认领B,C或D,死用功是被看不起的,有个专门名词 “greyman”,属于最不堪最遭人看不起的一类学生。不知道他们看到衡水模式,会用怎样的形容词,grey概括不了,black勉强敷用。

霍金几乎不作笔记,只有几本教科书。某次老师布置了些教科书上的题目,但在接着的辅导课上,霍金报告说无法完成,接着用二十分钟指出了教科书上所有的错误。虽然有些懒散,但霍金还是赢得了老师的高度评价,并坦率地承认,霍金比大多数老师都聪明。

不过呢,霍金后面还是些许歉意,在自传中提到对自己学习的懈怠并不感到自豪,典型的英国绅士口吻。即使是自我批评,也透着骄傲:“我计算过一次,在牛津呆了三年,用功一千小时,平均每天一个小时。” 说老实话,很凡尔赛,读书打工如你我,何尝能每天认真一小时持续三年呢?

霍金显然不是 greyman,既非苦用功的书呆子,又能毫不费力展现天分取得好成绩,而且,他还参加赛艇队!也就是说,至少在二十一岁被检查出罹患疾病之前,霍金也是个《生活大爆炸》里聪明过人的科学怪才。活蹦乱跳,只是不特别喜爱运动,偶尔也能玩儿两下。

转眼就是剑桥的博士生涯,有一种说法,相比于周边都是各种工业区闹市区的牛津,静谧的剑桥更具有学术氛围。虽然剑桥是由当年不满牛津的人士所创立,也是按巴黎大学的模式建立,二者学术地位大约都是在12世纪树立起来。大情种徐志摩如果身居牛津,挥手不带走的,可能是灰尘黑烟,或者两斤猪头肉。剑桥确实也给了霍金更为宽松,也更为良好的科学氛围。

不幸的是,他的疾病开始出现先兆,先是倒酒总撒在外面,接着没法自己系鞋带,不久说话不清楚。前文提过,霍金父亲是热带病专家,理所当然反应是感染了某种奇怪病菌。在二十一岁生日过后,霍金做了名目繁多的各种检查,最终得出结果,运动神经元病,也是我们常说渐冻症!表现为,人体肌肉会慢慢失去控制而萎缩,然后瘫痪,只有大脑清醒。医生的论断还剩两年光阴……

霍金确实被惊呆了,就在诊断之前的新年派对上,他和一个姑娘一见钟情。青春年少,有着大好前程,又刚刚陷入情网的小伙子,却被下了死亡判决。他把自己关进小屋子,听瓦格纳,酗酒。

从音乐中寻找生与死的意义,和英雄悲歌的动机和旋律,是一个剑桥绅士的直面。辛运的是,新结识的女友简,并没有因此舍他而去,而且两人迅速进入热恋期。许是爱情,许是瓦格纳的力量,简后来回忆,当霍金走出小屋,提及这个可怕疾病的时候,只是习惯性的皱了皱鼻子。

2004年传记式电影,对此有比较绘声绘色的描述。其中关于古典音乐的喜好,他喜欢瓦格纳,时常悄悄把派对上把舞曲唱片,换成《女武神》。瓦格纳的音乐,向来是强人的精神支柱,那位视牛津为未来全球中心的元首,也是忠实拥趸,甚至理论源泉。而对于霍金而言,身体日益萎缩,精神却愈发强大。

顺便说下这部电影,实在困顿乏味。不过豆瓣分数极高,评论两极分化。有两句觉得蛮中肯:卷福的迷妹们席卷了评论区。社会意见在文化上的分歧,有截然不同的观感,是很值得高兴的事。

霍金和简很快订婚,好像并没有把疾病放在眼前,还是年轻人不太相信命运的残酷,不得而知。但身体衰退的速度,并不因爱情丝毫减缓。同办公室的同事经常看到霍金鼻青脸肿进来,显然是在步行中无法自控地摔倒。但自始至终,霍金一直努力希望周围人把他当作身体健全的人看待,而拒绝帮助,并且保持一定程度的独立生活能力和活动能力,甚至从未放弃过对舞蹈的爱好。即便后来坐上轮椅,他还一个派对动物,会积习难改的与女人调情!因为有着一双富有表现力的眼睛。

在这段时间里,霍金在学业和科研上取得显著的突破,他遇到学术上重要的良师益友,也就是那部电影中的另一名帅哥,彭罗斯,和他的时空奇点理论。而把这个数学理论应用到整个宇宙,天才霍金的灵光乍现,不仅让他完成了博士论文,还走上了超级科学明星之路。

通常科普图书竭尽所能,把霍金的理论或翻译或解释出来,不是难以卒读,就是高深到令人望而生畏,文科生读不懂,理科生不明白。其实如果非要对大众概述这个研究的话,那就是我们所处的宇宙,开始时只是个奇点。

上来就碰到问题了,奇点是什么?别说了解,估计很多人连字都不知道怎么念。那只能再概述下,读音qi,阳平第二声。以前是个数学概念,和霍金无关,暂时搁在一边。物理学里,指体积无限小、密度无限大、引力无限大、时空曲率无限大的点。

有点陷入死循环,因为专业概念越来越多。再简单下,就是个点,小到几乎不存在,但密度引力大到无限。小身体(小到虚无),大能量(大到无边无际)。嘭的爆炸了,宇宙洪荒,盘古开天,有了时间和空间。发生在大约是150亿年前,人类历史上下五千年,简直沧海一粟。然后就有了简单元素氢。由简单到复杂,元素到细胞,细胞到生命,最后人来了。《圣经》说,有了光。

插一句,霍金本身并不相信上帝的存在,至少是一个宗教的不可知论者,这在西方科学家中也属于异类。曾经觉得西方人既信上帝又信科学的状态很分裂,读了书才知道,很多科学起源,实际上是由宗教主导,为了证明上帝存在。不过还是不太明白他们怎么平衡,身处事外的人觉得相当矛盾,甚至对立。比如说,梵蒂冈教廷科学院授予霍金“庇护十一世纪奖章”,但霍金是伽利略的崇拜者和继承者…

这种荒唐起初令霍金很愤怒,但在朋友的劝说下,尤其是得知梵蒂冈也改变了对伽利略的看法。霍金还是在父母陪同下访问了梵蒂冈,并坚决要求查阅梵蒂冈图书馆中,关于审讯伽利略的记录。在获奖致辞中,他还呼吁梵蒂冈为伽利略平反昭雪。当霍金的轮椅在教皇面前停下时,保罗离开了他的座位,蹲下让他和霍金的脸,在同一水平线上,一种最高的尊重。

理论上,任何东西只要压缩到足够小,就可以变成黑洞 — 一包零食,一本书,任何东西都可以。霍金推理认为我们越接近时间的开端,密度和压力就越高。如果追溯到一个尽头,此时就是黑洞。

彭罗斯的理论,和霍金最后爆发的灵感是个逆反的过程,不过无论是自传还是艺术加工的电影,都提到彭罗斯的研讨会演讲,启发了霍金。他也承认:如果把彭罗斯的奇点理论应用在整个宇宙上,会发生什么?而影片中霍金赶上火车,并已葛优躺的状态,听着邻座老妇人絮絮叨叨一通了以后,突然灵光乍现,半跑半摔下火车,从而形成理论的描述,显然是收了牛顿被苹果砸中头的启发。

完成博士论文,很顺利地拿到研究员职位,并和简在博士就读的圣三一学院结婚。《霍金传》电影中,西服左襟上绣的三叉戟标志,不知道是否和圣三一有关?很象奔驰。手头没有相关资料,网上找的图无一符合。按说维多利亚时代的英国,徽标不太可能这么包豪斯式的简洁。

研究上的突飞猛进,另全世界为之震动。第一个孩子出生前后,霍金夫妇几次受邀参加国际性学术会议,包括两次美国之行。人生看起来在正常的轨道中 — 除了疾病。霍金的身体已经不容许他发表公开论文演讲,因为语言功能严重受限,所以会议发言一般由别人代劳。并且不得不在亲友的劝说下,坐上了轮椅,这当然影响到霍金的脾气,得了个“难搞的天才”外号,越来越没有耐心。合作伙伴彭罗斯倒是很理解,认为这是一种反抑郁的代偿机制。

1970年后,霍金对黑洞的研究越来越深入,由于身体原因,只能口述由别人代笔,霍金被迫把突发灵感记在脑子里,并推演前后,行诸成文。包括数据和公式。同事们形容如同在脑海莫扎特中创作整部交响曲,然后一遍一遍分声部演奏。

虽然塞翁失马,但坏事就是坏事,至于能否转化为好事,那是另一个问题。只因为 别人玩儿时他在用功,别人出现灵感纸笔记下,他被迫用脑从而有了照相机般的记忆,而让霍金如很多鸡汤文章中感慨,谢天谢地,我得了这种病!

那历史学家就该学太史公割掉命根子,音乐家也许弄点噪音把自己震聋。至于这些无聊想象的人,该去体验几个月轮椅,然后闭上嘴巴。

1973年,霍金和师兄埃利斯的第一本著作《The large scale structure of space-time》在剑桥出版。有趣的是,此书深奥难懂,却成了畅销书… 很多大学生摆上书架,只是它看起来很酷,根本没读几页。即便业内同行,也开玩笑坦诚:以为能读十页,但到第四页就不得不放弃了。摆一架名著装点门面,中外皆然。从好的方面看,至少是对知识的尊重。得承认,即便是后来的《时间简史》大卖特卖,真正完全读懂的,实质上也寥寥无几,绝大多数,也就是到此一游的打卡。

一年后,在发表“霍金辐射”理论后,三十二岁的霍金以历史上年轻的入选者,受邀进入英国皇家学会。并在美国好友索恩的邀请下,到加州理工 — 美国西海岸科学技术的圣地,去担任一年访问学者。索恩后来为大众熟知,也是因为写了天文学通识读本,媲美《时间简史》。揭示了《星际穿越》电影幕后的科学事实、有根据的推测和猜想,解开黑洞、虫洞、星际旅行的奥妙。

BBC电视台在1977年拍摄了《the key to the universe》,让三十五岁的霍金第一次为大众所知。除了科学成就,还有他的疾病,这一年他不得不接受使用均衡器电脑软件,在眼镜装上传感器,然后用面颊动作控制程序,送达语音合成器。我们后来所熟悉的霍金的声音,很像《星球大战》里达斯韦达的金属音,就是电脑合成的效果。

与此同时,霍金和简决定在房子里增加了一名研究生助理,帮助照顾霍金。随着霍金声望的日间提高,“学生住客” 事实上是一种荣耀,也是一份相当好的接近霍金思想的职业。助理们唯一担心地就是,霍金热爱他度过大半生的这个城市,辉煌的建筑,浓厚的知识氛围,象是天造地设的霍金王国。他总喜欢以最高速度,把轮椅开足马力冲出家门,在路上疾驰。象一名技艺出众的驾驶员,但会另副驾驶,陪伴他的学生心惊胆战。

另一桩公众事件,霍金和简走到婚姻尽头。当丈夫获得一个又一个大奖,简却陷入一种自尊心日已丧失的状态。偶然的机会,她在唱诗班结识了指挥琼斯,为了照顾霍金而丢失的自我,无性生活和霍金的坏脾气,有了慰藉。霍金在1990年离婚,在此之前,他已经和护士梅森搬到另一个公寓,并随后闪婚。不过并未善终,甚至霍金的家人怀疑梅森有虐待行为,但霍金拒绝投诉,只是平静地离了婚。这段狗血故事,九十年代是街头巷尾的话题,甚至在中国,相信很多人知道霍金,也是源之于此。

传闻诺贝尔本人遗言,不得颁奖给天文学家,是因为他的妻子曾经和一位天文学家有染。不管是否无稽,但霍金拿遍天文物理的所有奖项,但始终没有获得诺贝尔奖。

不过这并不影响霍金后来的大名,因为1984年,霍金完成了大众科普畅销书《时间简史》。其畅销程度,另当初咬牙通过激烈竞标的出版社,美国Bantam也震惊了。这本书被翻译成四十多种语言,销售超过一千万册,分别在英美畅销书榜单雄霸榜首三年和五年!

关于《时间简史》,还有两则逸闻。书的原名是《From the big bang to black holes: A short history of time》,在编辑见一下,short改为brief,霍金为此说到,将短改为简,真是神来之笔,对书的成功贡献甚大。另外,出版商在审稿时,说了句后来变成名言的话,每个方程式都会使书的销售量减少一半!霍金笑着接受了。

霍金后来在接受采访时笑着说,之所以没有放在剑桥出版,因为觉得它不会面对大众市场,而这本书我是想赚钱的。显然他做到了,虽然很多人买了并不读,只是在书架上摆样子。还有些人说,之所以卖得很好,是因为失落的年轻一代,抓住它作为一种新时代的智慧象征,甚至有半宗教的意味。不管怎么说,《时间简史》占尽了天时地利人和,畅销势在必然。

实话实说,这本书确实在天文学科普上确实有举足轻重的作用。比如某个科学家搭机,见到邻座一个男孩在读《时间简史》,就聊了几句,然后说自己有些地方不是很明白。男孩笑了笑说,让我解释给你听……

1984年还有一件和中国有关的事,霍金《时间简史》草稿完成前,到中国做了一次讲学旅行。他去了中国好几个城市演讲,还驾驶着轮椅上了长城,饱览北京的风光。但这次旅行也使得霍金体力消耗过大,回欧洲后大病一场。

英国当地时间2018年3月14日凌晨3时46分,史蒂芬·霍金去世,享年76岁。2021年3月14日为霍金去世三周年。

霍金的墓志铭如是说:人要活到一定的年纪才会意识到生活并不公正,你所做的是在你所处的环境下尽最大努力。

作为我们所有人遵循的生活哲学,也是合适的箴言。

发布者

ningqun

心中无事一床宽

《398. 霍金简史》有4个想法

  1. 霍金的成就现在还不显现,无论奇点大爆炸,还是黑洞,量子力学方面,我们目前的认知还是不足以完全去弄明白这些东西,只能理解个大概。估计再过个20年到50年,当时的人就会感觉他和牛顿、爱因斯坦这些人一样伟大了。

  2. 高中的时候看过一点《时间简史》但是看不懂,后来就放弃了。还有一本看不懂的是 爱因斯坦的《相对论》,不知道但是为什么会有想读《相对论》的想法,现在《相对论》还躺在家里,如同新书一般。

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