他曾資質平平，一度深陷絕望，卻最終成為「宇宙之王」

知識 01-13

因為「宇宙之王」，大家應該只憑題目就能猜到今天故事的主角是誰。這位今年去世的物理學家名氣如此之大，以至於很多時候我們會在不經意間忽略一個事實，即除了黑洞、輪椅和《時間簡史》，我們可能對他知之甚少。

宇宙之王——霍金。

紅移只是因為光線累了

1942年1月8日，是第二次世界大戰中普通的一天。而對於科學界來說，這一天有兩件事不那麼普通。

一件是伽利略逝世300周年，另一件，是霍金誕生。

現在很多人會覺得霍金出生在這一天是冥冥之中的安排，不過霍金本人並不這樣想，他曾說過：不要忘了，這一天里大約有20萬個嬰兒出生。我們不知道有沒有其他孩子長大後成為物理學家或者天文學家[1]。

霍金幼時家在倫敦，但他卻在牛津降生。這是由於二戰時，英國和德國相互之間承諾，不會轟炸對方大學城（英國的牛津和劍橋，德國的海德堡和哥廷根，四座城市分別有世界著名的大學）。

後來，霍金回到倫敦上學，但由於所在學校的教學方法激進且失當，直到8歲他才學會閱讀。1950年，全家因為他父親的工作變動而搬家。他被送進「女子中學」（High School for Girls）讀書（雖然叫這個名字，那所學生也招收10歲以下的男生就讀[2]）。

此後，他進入聖奧爾本斯學校（St Albans School）讀書。在當時英國的教育體制中，學生會被分成A、B、C三組，只有在A組的學生才有希望在未來從事學術工作。

霍金入學時被分在A組，但是一年之後，班級排名20位之後的學生會被降到B組。在第一年，霍金前2個學期在班裡的排名分別是第24和第23，但最後一個學期他考到了18名，幸運地沒有被降級（英國一年有3個學期）。

實際上，霍金從未排在班級前一半。但不知同學們是看出了什麼端倪還是只是出於無心，給成績平平的他起了一個「愛因斯坦」的外號[2]。

霍金回到聖奧爾本斯學校（圖片來源：參考資料[3]）

在聖奧爾本斯學校期間，霍金知道了哈勃發現的紅移，而這暗示了宇宙在膨脹。但他覺得紅移肯定還有別的原因：遙遠星系發出的光線在宇宙中經過長距離的旅行到達地球，因此會非常疲勞，所以變紅了，就像我們跑步跑累了臉會變紅一樣。

然而這樣紅移和宇宙膨脹就沒什麼關係。直到他開始讀博士之後，聽說有人發現了宇宙微波背景輻射，才知道自己當年的想法完全錯了。

霍金，一生都在探索宇宙、探索星空。圖片來源：Pixabay

比脫歐談判更難的事情

霍金的父親曾經在牛津大學學院讀書，因此建議他也去申請牛津大學。霍金儘管成績並不出眾，仍進入了牛津大學並且拿到了獎學金。1962年到了快畢業的時候，他在考試前一晚因為緊張沒有睡好覺，在考場上發揮不佳。

年輕時的霍金和他的媽媽。

霍金的考試成績介於一等學位和二等學位之間，需要通過一個面試來決定最後的結果。在被考官問到他以後的打算時，霍金說他想做研究，如果是一等學位的話，他就去劍橋接著讀書，如果是二等的話，他就會留在牛津。最終考官們給了他一等學位，他也如願以償前往劍橋大學攻讀博士學位[1]。

在劍橋，他本來想跟隨著名天文學家弗雷德·霍伊爾（Fred Hoyle）讀博士，但是霍伊爾的學生已經招滿了，所以他被分給丹尼斯·西阿瑪（Dennis Sciama），雖然霍金此前從未聽說過他，但後來卻為此感到很慶幸。

因為霍伊爾是描述宇宙性質的穩態理論（steady-state theory）的創立者和維護者。這個理論後來因為無法描述觀測到的結果而風光不再。如果讀了霍伊爾的博士，霍金大概就需要為穩態理論辯護了——這對他來說，是個比脫歐談判更困難的任務[1,4]。

由於不擅長動手，他選擇了理論研究

學生時期的霍金髮現自己不適合一些需要較強動手能力的研究，儘管他的父親曾經很希望他去學生物學，但霍金覺得也許理論研究更適合自己。

現在看來，他的直覺也許沒錯。

在當時的理論物理研究中，霍金認為粒子物理髮展迅速且成果很多，但是有些繁雜，他的想法可以用理查德·費曼的一句名言來說明：「如果我記得那麼多粒子的名字，我就成為一名植物學家了。」

選擇研究方向時，霍金敏銳地發現，雖然廣義相對論研究遭到冷遇，但卻提供很多施展才華的空間，而這其中聽起來匪夷所思的黑洞吸引了他的目光。愛因斯坦曾經在1939年的一篇論文中試圖論證恆星不可能在自身的引力作用下塌縮，但在霍金開始進行研究之時，已經有科學家相信這類奇異天體的存在。

1974年，霍金對黑洞的思考越來越深入，也發現了不可思議的地方——他通過計算髮現，黑洞能夠輻射出粒子，但理論上不應該有任何東西能從黑洞中逃出來，即使光都不可以。

霍金對黑洞的思考越來越深入，也發現了不可思議的地方。圖片來源：圖蟲創意。

開始他覺得自己肯定算錯了，但是越想越不對勁兒，因為反覆的計算證明自己的想法沒什麼疏漏。所以，他覺得黑洞可能就是這麼離奇，於是他公布了自己的計算結果，也就是此後以他的名字命名的「霍金輻射」。他的好朋友、諾貝爾物理學獎獲得者基普·索恩認為，這可能是20世紀下半葉最令人驚詫的理論發現。

因為愛情他重新振作，寫下《時間簡史》

霍金在21歲的時候被查出患有盧伽雷氏症，等於被醫生判了死刑，對此他一度感到非常沮喪，整日借酒消愁。但當他遇到後來第一任妻子簡·王爾德（婚後改名簡·霍金），愛情又重新給了他生活下去的力量。

霍金和他的第一任妻子簡。

霍金的身體狀況並未像醫生預計的那樣迅速惡化，他開始和簡規劃未來的婚姻生活，並由此鼓起勇氣，重新投入到研究中，順利拿到博士學位。

1982年，霍金產生了寫本書的想法，一來為了給女兒準備學費，二來是希望通過這本書讓公眾了解到我們究竟對宇宙知曉多少。霍金最初為這本書擬的書名是《從大爆炸到黑洞：時間短史》。不過這本書的編輯彼德·古查迪把正副書名調換了一下，並且把「短史」（short history）改成了「簡史」（brief history）。這就是後來大名鼎鼎的《時間簡史》。

1988年4月1日，這本書在愚人節當天正式出版。此後，各類「簡史」層出不窮，成為出版界的一個熱門品類，應該都是拜霍金所賜。一篇在倫敦《獨立報》上發表的文章曾把《時間簡史》與《禪與摩托維修技術》相提並論，令霍金感到非常高興[2,5]。