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向霍金先生致敬!

斯蒂芬·威廉姆·霍金(Stephen William Hawking)劍橋大學應用數學及理論物理學系教授,當代最重要的廣義相對論和宇宙論家,是本世紀享有國際盛譽的偉人之一,被稱為在世的最偉大的科學家。生於1942年1月8日的霍金剛好出生於伽利略逝世300周年紀念日之時。70年代他與彭羅斯一道證明了著名的奇性定理,為此他們共同獲得了1988年的沃爾夫物理獎。

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霍金是一個懂的感恩生活和樂觀不屈的人。

霍金從小就擁有對自然科學的強烈興趣,在大學時代(當時還沒患病),他就意識到,肯定會有一套能夠解釋宇宙的萬物理論,並陶醉於對其的思索之中,把之當做了自己的信仰,並具有極強的使命感。

在他21歲得知自己患上了不治之症後他也消沉過一段時間,極度失望時他做了一個夢,夢見自己努力去幫助一些人們。醫生當時預測他最多只能活2年,但2年過後情況並不是非常糟糕。後來他又想到了以前曾和自己一個病房的男孩,那個男孩第二天就死去了。他似乎明白了什麼,他覺得自己還不算倒霉,不應該就這樣放棄,自己17歲就考上劍橋大學,擁有異乎常人的頭腦。(之前他就和珍認識,後來他們很快墜入愛河,不久他們結婚了)

患病後,霍金為了家庭,為了自己的理想,果斷的「站了起來」,繼續了自己的研究。他自己在個人傳記中談到,他並不認為疾病對他有多大影響,他每天都陶醉在自己的世界之中,努力不去思考自己的疾病。同時,他又努力證明自己能夠象常人那樣生活!霍金在自己的生活中,只要能做到的事情絕不麻煩別人,他很憎恨別人把自己當做殘疾人,他說:一個人身體殘疾了,決不能讓精神也殘疾。霍金的意志力是非常堅強的,同時他又是一個對生活很有主見的人。他對生活永遠充滿了樂觀和幽默的態度。在他患病後,曾有6次非常近距離的和死神交手,他都頑強的活了下來。

一次霍金演講結束後,一位女記者衝到演講台前問到:「病魔已將您永遠固定在輪椅上,你不認為命運讓你失去太多了嗎?」大師的臉上充滿了笑意,用他還能活動的3根手指,艱難地叩擊鍵盤後,顯示屏上出現了四段文字:「我的手指還能活動;我的大腦還能思維;我有終生追求的理想;我有愛我和我愛的親人和朋友」...在回答完那個記者的提問後,他又艱難的打出了第五句話:「對了,我還有一顆感恩的心!」現場頓時爆發出了雷鳴般的掌聲。。。

的確用霍金自己的話來說,活著就有希望,人永遠不能絕望!比大海更廣闊的是天空,比天空更廣闊的是人的胸懷!即使病魔把霍金關在果殼中,他也是無限空間之王! 霍金的故事告訴我們,每個人都應該成為自己命運的主宰,都應該對自己的生活有自己的主見,擁有自己的夢想,並全力以赴為之奮鬥!

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在新的千年到來之際,美國白宮曾進行了一系列的演講,其中以科學為主題的演講是《想像與變革---下一個千年的科學》。它的演講者就是英國劍橋大學應用數學與理論物理系教授、"輪椅天才"斯蒂芬·霍金。他患有嚴重的殘疾,雙手只有3個手指能動。這個極度殘疾和極度聰明的科學家成了這次不同尋常演講的理想人選。

外號叫"愛因斯坦"

20世紀90年代,談論宇宙學漸成一種時髦,宇宙大爆炸理論雖不是新的理論,但在公眾心中卻非常新穎。特別是談到霍金,人們表現出了極大的興趣,並稱他是自愛因斯坦之後最好的物理學家。

霍金是英國人。他出生於1942年1月8日。這一天恰好是義大利物理學家、近代物理學的奠基人伽利略逝世300周年的紀念日,幾天前還是牛頓的生日:1643年1月4日。當然,這並不意味著,呱呱墜地的小霍金頭上罩上了金色的光環。用霍金自己的話說:"我估計大約有二十萬個嬰兒在同日誕生"。

小霍金也像普通的小孩一樣,喜歡玩具,著迷於玩具火車,甚至自己花錢買來了電動火車。十幾歲時,霍金還喜歡製作飛機模型和輪船模型,甚至嘗試發明一些遊戲,比如製作不同顏色零件的工廠、運送產品的公路和鐵路,以及股票市場。霍金和一個同學負責編製遊戲的規則。在編製這些遊戲時,小霍金的目標是"建造我能控制的可以開動的模型","這些遊戲及製作都來自於探究事物並且進行控制的要求"。這種要求一直驅動霍金去"探究事物",甚至在後來的宇宙學研究中仍在起作用。

上學期間,霍金分在一個很好的班,儘管他的成績名次從未進過前一半,但仍受到同學的尊敬,同學為他起了一個"外號"---愛因斯坦。霍金在班上有一些要好的同學,他們喜歡聽音樂,特別是古典音樂,如莫扎特、馬勒、貝多芬,也到音樂廳去聽音樂。他們還經常討論一些科學和宗教問題,例如宇宙的起源和宇宙的運行是否需要上帝的作用。

在中學時代的後兩年,班上來了一位數學教師。他的教學富於啟發,這激發了霍金對數學和物理學的興趣。儘管父親也鼓勵他學習科學,但希望他攻讀與父親的專業相近的生物學。回憶起中學的學習,霍金談道:"在我幼年時,我對所有科學都一視同仁。十三、四歲後我知道自己要在物理學方面做研究,因為這是最基礎的科學,儘管我知道中學物理學太容易太淺顯,所以太枯燥。化學就好玩得多了,不斷發生許多意料之外的事,如爆炸等等。但是物理學和天文學有望解決我們從何處來和為何在這裡的問題。我想探索宇宙的底蘊。"由此可見,少年的霍金的志向雖算不上遠大,"想探索宇宙的底蘊"對他後來的研究肯定是有影響的。 中學畢業,霍金考入牛津大學,並如父親的希望,取得了獎學金。學習物理學對霍金並不費力,後來他又考上劍橋大學理論物理專業的博士研究生。為什麼要選取理論物理專業呢?霍金後來說:"理論物理中有兩個領域是基本的,……一個是研究非常大尺度的,即宇宙學;另一個是研究非常小尺度的,既基本粒子。"這就是說,理論物理聯繫著"至大"的宇宙和"至小"的基本粒子。最後,他確定要研究宇宙學,這是因為"在宇宙學方面已有一個定義完好的理論,即愛因斯坦的廣義相對論"。廣義相對論是研究宇宙學的理論基礎。

回報社會的恩惠

在研究學習期間,霍金得了一種怪病,是一種運動神經細胞病。這種病使行為本來就不靈活的霍金更加笨拙,而且這種病迅速惡化。霍金非常苦惱,以至於他認為自己活不了多久了。然而,霍金並未放棄正常人的工作學習和生活,而且他在這時結婚了,5年後他成了3個孩子的父親。

患病的霍金依然如故,甚至更加勤奮。他曾夢到自己被處死了,由此他希望,"如果我被赦免,我還能做許多有價值的事"。他認為,"我要犧牲自己的生命來拯救其他人",要做點兒善事,以回報社會對他的恩惠。 勤奮的工作使霍金取得了很大的成績,他以黑洞的研究成名於物理學界。黑洞是一種體積很小、質量很大的天體,也就是說,它的密度很大。這種天體是一種從理論上推測出來的天體。 早在200年前,一位法國科學家提出了黑洞的問題。他認為,滿足一定條件的恆星,在引力的作用下會吸住自身發出的光線,而使我們看上去它是"黑暗的一團"。然而,這種科幻般的預言並未受到人們的重視。愛因斯坦建立廣義相對論時,一位德國科學家藉助廣義相對論重新預言了黑洞的存在。他發現,質量等於太陽質量大小的黑洞,其直徑只有2.95千米;而相當於地球質量的黑洞,直徑只有0.9厘米了。到20世紀30年代末,一位美國科學家研究恆星演化時,再次研究黑洞問題。他認為,在恆星燃盡時,在引力的作用下,恆星會無休止地坍縮下去,最終就形成了黑洞。

研究黑洞舉世矚目

60年代,由於天文學的一系列新發現,激發了天體物理學的研究。霍金正逢其時,黑洞研究使他初露頭角。霍金將熱學引入黑洞的研究,這大大加深了對黑洞的認識。這時,霍金認為,可能存在一種"微型黑洞"。這種黑洞很小,有的會小到像質子或中子那樣的大小。按照現代物理學的理論,當物體小到這樣的程度,它應服從量子力學的規律。霍金的進一步研究表明:黑洞可以蒸發;黑洞越小,它蒸發得越快。1個10億噸(個頭與質子大小相當)的黑洞要用100億年的時間才能蒸發乾凈,而最後0.1秒內所釋放的能量相當於100萬顆百萬噸級的氫彈爆炸。這就是說,我們是不是應該仔細地進行天文觀測,力圖在宇宙空間找到這種"微型黑洞"而加以利用呢?!

霍金對大爆炸理論研究有很大貢獻。他認為,宇宙起源於一個"奇點","奇點"處的爆炸產生了粒子和能量,粒子間的作用產生了星雲,進而演化到我們今天的世界。今天的宇宙仍在膨脹著,將來的宇宙可能將繼續膨脹下去,也可能在膨脹到極限時轉而收縮至當初形成宇宙的那個"奇點"。看上去這好像很有趣,然而,這就是今天人們對宇宙的認識水平。 由於霍金在天體物理學研究上取得的成績,他獲得1978年的愛因斯坦獎。1980年他又當上了三一學院盧卡斯講座的教授。牛頓曾經是該講座的教授。現在,霍金已快60歲了。儘管身體殘疾,他仍經常旅行、演講、著述。他的《時間簡史》已發行幾千萬冊,被譯成40多種語種。由於霍金那富於傳奇色彩的奮鬥經歷,他的《時間簡史》還被搬上銀幕。人們看到了黑洞和基本粒子的畫面,聽著霍金敲打計算機鍵盤和計算機合成後的聲音,人們為現代物理和宇宙理論的深奧所震懾,為人類的智慧所感嘆,並且更加佩服霍金在承受巨大的痛苦時仍在攀登科學高峰所表現出的偉大精神。

03

史蒂芬 霍金 (Stephen Hawking) 於1942年1月8日生於牛津,那一天剛好是伽利略逝世三百年。可能因為他出生在第二次世界大戰的時代,所以小時候對模型特別著迷。他十幾歲時不但喜歡做模型飛機和輪船,還和學友製作了很多不同種類的戰爭遊戲,反映出他研究和操控事物的渴望。這種渴望驅使他攻讀博士學位,並在黑洞和宇宙論的研究上獲得重大成就。

霍金十三、四歲時已下定決心要從事物理學和天文學的研究。十七歲那年,他考到了自然科學的獎學金,順利入讀牛津大學。學士畢業後他轉到劍橋大學攻讀博士,研究宇宙學。不久他發現自己患上了會導致肌肉萎縮的盧伽雷病。由於醫生對此病束手無策,起初他打算放棄從事研究的理想,但後來病情惡化的速度減慢了,他便重拾心情,排除萬難,從挫折中站起來,勇敢地面對這次的不幸,繼續醉心研究。

七十年代,他和彭羅斯證明了著名的奇性定理,並在1988年共同獲得沃爾夫物理獎。他還證明了黑洞的面積不會隨時間減少。1973年,他發現黑洞輻射的溫度和其質量成反比,即黑洞會因為輻射而變小,但溫度卻會升高,最終會發生爆炸而消失。

八十年代,他開始研究量子宇宙論。這時他的行動已經出現問題,後來由於得了肺炎而接受穿氣管手術,使他從此再不能說話。現在他全身癱瘓,要靠電動輪椅代替雙腳,不但說話和寫字要靠電腦和語言合成器幫忙,連閱讀也要別人替他把每頁紙攤平在桌上,讓他驅動著輪椅逐頁去看。

霍金一生貢獻於理論物理學的研究,被譽為當今最傑出的科學家之一。他的著作包括《時間簡史》及《黑洞與嬰兒宇宙以及相關文章》。雖然大家都覺得他非常不幸,但他在科學上的成就卻是在他在病發後獲得的。他憑著堅毅不屈的意志,戰勝了疾病,創造了一個奇蹟,也證明了殘疾並非成功的障礙。他對生命的熱愛和對科學研究的熱誠,是值得年輕一代學習的。

山外小樓夜聽雨

從小到大

任然

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