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羊城晚报:英国物理学家霍金就是最伟大的天才


http://www.sina.com.cn 2006年06月26日 17:03 金羊网-羊城晚报

  文/杨耀文

  英国物理学家霍金第三次来到中国,再一次掀起“霍金热潮”

  当霍金坐着轮椅出现在人民大会堂万人大礼堂时,几十台摄像机和照相机的镜头一起对准了他。许多年轻学生激动地跃离座位,冲到主席台前,端着各式相机对准霍金一阵猛拍
。霍金是谁?他是一个大脑,一个神话,一个当代最杰出的理论物理学家,一个科学名义下的巨人……或许,他只是一个坐着轮椅,挑战命运的勇士。这位英国皇家学会会员和美国科学院外籍院士,在统一20世纪物理学的两大基础理论———爱因斯坦的相对论和普朗克的量子论方面走出了重要一步。

  今年64岁的霍金应好友、著名数学家丘成桐教授之邀,来北京参加2006年国际弦理论大会,刚刚解开庞加莱猜想的美国学者曹怀东和广州学者朱熹平也出席了这次会议。

  -霍金小档案

  霍金,1942年1月8日出生于英国牛津。1963年被诊断出患肌肉萎缩性侧索硬化症。医生预言他只能再活两年。

  1973年首部著作《空时的大型结构》出版。1974年宣布发现黑洞辐射,成为英国皇家学会最年轻的会员。1978年获世界理论物理研究的最高奖———爱因斯坦奖。1979年《广义相对论评述:纪念爱因斯坦百年诞辰》出版。1981年无边界构想《超时空和超引力》出版。1985年实行气管造口手术失去语言能力,使用带语音合成器的计算机。1988年《时间简史:从大爆炸到黑洞》出版,获沃尔夫基金奖,此书目前在全世界的销量已经高达2500万册。1993年《黑洞与婴儿宇宙及其他论文》出版。

  -霍金现在如何说话?

  眼球指令计算机合成器发声

  “你们听得见吗?”霍金教授以他招牌式的问候开始了45分钟的演讲———对他来说算是长的了。霍金罹患肌肉萎缩症,既不能说话,又不能做手势,现在只能通过眨眼和眼光的移动同外界交流。他13日在记者会上,不过想讲一段简单的开场白,却花了足足9分钟的时间。

  霍金要说一句话,就要逐字逐句输入计算机,再由语音合成器将文字化成声音,一分钟只能处理3-5个字。霍金的助手解释说,在霍金的眼镜上,约距右颊一英寸,安装了负责侦测肌肉活动的红外线发射器及侦测器,譬如他想打招呼,说声“你好”,他先以眼球控制红外线感应器,选定在屏幕上轮流出现的英文字母,当计算机出现他想要的“H”时,霍金再动眼球,这样计算机就会不断显示以“H”为字头的英文字,当“HELLO”出现时,他又动一下以选定这个字,当他造句完毕后,才把句子传至合成器发声。

  香港科技大学表示,霍金所用的计算机由全球最大的芯片公司度身定造,同时可以用作无线上网、操控家中电子装置及办公室大门。他利用眼球的上、下、左、右移动发出指令,从而控制计算机的开关、开启程序及进行文字处理。计算机的数据库可储存多达5000个字及数以千计的词组,让他可快速选字造句及发声。

  小镇里的特殊孩子:头大过人,不擅运动

  不用功的牛津生曾一心等死

  史蒂芬·霍金在伦敦附近的几个小镇度过了自己的童年。他们的邻居回忆说,当霍金还是个婴儿时就非常引人注目,他的头很大,异于常人。霍金的父亲是一位从事热带病研究的医学家,母亲则从事过许多职业。

  霍金热衷于搞清楚一切事情的来龙去脉,当他看到一件新奇的东西时总喜欢把它拆开,把每个零件的结构都弄个明白———不过他往往很难再把它装回原样,因为他的手脚远不如头脑那样灵活,写的字也很潦草。从童年时代起,运动从来就不是霍金的长项,几乎所有的球类活动他都不行。

  霍金在17岁时进入牛津大学学习物理,当时,他并不是一个用功的学生。到牛津的第三年,霍金发现自己变得更笨拙了,有一两回没有任何原因地跌倒甚至昏迷。1963年,刚过完21岁生日的霍金被确诊患上了“卢伽雷氏症”,即运动神经细胞萎缩症。大夫对他说,他的身体会越来越不听使唤,只有心脏、肺和大脑还能运转,到最后,心和肺也会失效。霍金被“宣判”只剩两年的生命。

  起初,这种病恶化得相当迅速。霍金几乎放弃了一切学习和研究,一心等死。这时候,简·瓦尔德出现了。

  “我愿意为他做饭、洗衣……放弃我自己”

  一段爱情“逼”出物理天才

  霍金开始很抗拒这段感情,但爱情的力量却无法抗拒。1963年7月14日,相识仅仅一年的简和霍金结了婚。简在自己的回忆录《音乐移动群星》中写道:“我非常爱他,任何东西都不能阻止我和他结婚,我愿意为他做饭、洗衣、购物和收拾家务,放弃我自己以前的远大志向。”他们有三个孩子,第一个儿子罗伯特出生于1967年,女儿露西出生于1970年,而第二个儿子提莫西出生于1979年。可以说,与简的订婚完全改变了霍金的命运。为了养活妻儿,他需要一份工作,为了得到工作,就需要一个博士学位。因此,他开始了一生中的第一次用功。令他十分惊讶的是,他发现自己很快成为了顶尖的物理学家。爱情有了圆满的结局。但霍金的病情渐渐加重。1970年,在学术上声誉日隆的霍金不得不坐进轮椅。直到今天,他再也没离开它。

  1985年,霍金动了一次穿气管手术,从此完全失去了说话的能力。他就是在这样的情况下,极其艰难地写出了著名的《时间简史》,探索着宇宙的起源。霍金取得了巨大成功,但他和简的婚姻走到了尽头。

  1990年霍金与结婚25年的妻子简·怀尔德离婚,1995年霍金与他的护士伊莱恩·梅森结婚。之后一段时间里,曾传出霍金遭妻子虐待毒打的传闻,但霍金替妻子辩护说:“因为她,我才能活到现在。”

  “黑洞不黑”是上床时产生的灵感

  30年后突然推翻“黑洞理论”

  霍金的研究对象是宇宙,但他对观测天文从不感兴趣。霍金的方法是靠直觉。

  在1970年11月的一个夜晚,霍金在慢慢爬上床时开始思考黑洞的问题。他突然意识到,黑洞应该是有温度的,这样它就会释放辐射。也就是说,黑洞其实并不那么黑。

  经过三年的思考,1973年11月,霍金正式向世界宣布,黑洞不断地辐射出X光、伽马射线等,这就是有名的“霍金辐射”。而在此之前,人们认为黑洞只吞不吐。从宇宙大爆炸的奇点到黑洞辐射机制,霍金对量子宇宙论的发展作出了杰出的贡献。霍金获得1988年的沃尔夫物理奖。

  但2004年7月21日,在爱尔兰首都都柏林举行的“第十七届国际广义相对论和万有引力”大会上,霍金向来自世界各地齐聚一堂的科学家和记者宣告,推翻自己若干年前建立的著名黑洞理论,并重新讨论了信息守恒的问题。

  史蒂芬·霍金的讲话在整个物理界掀起了轩然大波。它意味着,黑洞不再可能帮我们通向其它的宇宙,或者通向我们宇宙的其他角落———这是霍金以前提出来的说法。

  -霍金三次中国之行

  1985年霍金来北京的时候,《时间简史》还没有出版,霍金也远不像今天这么著名。当时他分别在中国科技大学、北京师范大学演讲。

  2002年,霍金再次来到北京参加国际数学家大会,引起轰动。他的《时间简史》此时已出版。这部人类历史上最成功的科普书,销量达到2500万册。北京国际会议中心的会场爆满,拥有一张霍金公开讲座的门票成了那几天许多北京人谈论的话题。

  2006年,霍金第三次来到北京。他带来的仍然是自己关于宇宙学最新的研究《宇宙的起源》。霍金称自己喜欢中国文化、

美食,还有漂亮的中国女性。而去西藏,是他可能永远无法实现的童年梦想。

  -霍金爱玩“轮椅特技”

  霍金力图像普通人一样生活,他甚至是活泼好动的。在他已经完全无法移动之后,他仍然坚持用惟一可以活动的手指驱动着轮椅在前往办公室的路上“横冲直撞”;他建议大家跳舞,而他则在大厅里转动轮椅;当他与查尔斯王子会晤时,旋转自己的轮椅来炫耀,结果轧到了查尔斯王子的脚指头。跌倒是很自然的事,但他乐此不疲。

  -霍金精彩观点

  宇宙起源有点像沸水泡

  霍金认为,宇宙自发创生有一点像泡泡在沸腾的水中形成。“宇宙的起源有点像沸水里的泡泡,许多小泡泡出现,然后消失。这就是宇宙的膨胀和坍缩。之前有很多宇宙都消失了,当这些小泡泡膨胀到一定的尺度,可以安全地逃避坍塌时,就形成了我们今天的宇宙。”宇宙最终会再次坍缩?

  根据观察,宇宙膨胀在长期变缓之后,目前已再次加速。理论目前还不能理解这一点。因此,霍金认为对宇宙的未来还无法确定。它会继续无限膨胀下去,还是最终会再次坍缩?这还是一个未解决的问题。人类百年内可太空移民

  霍金认为,估计人类大约在20年后便可在月球建立永久基地,40年后就可到

火星。但人类恐怕再找不到比地球更好的地方了。人类现在面对温室效应,疾病和核战的威胁越来越大,只要人类不自相残杀,就可以在100年内,找到另一个适合人类居住的星体。

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