霍金「視界觀」閃耀科學和人文的光芒

斯蒂夫·霍金最近坦然承認了自己在一生的科學生涯中所犯下的最大錯誤，他在早期的研究活動中曾經篤信一個「金科玉律」的觀點：被黑洞吞沒的所有物體將會永遠地消失。物理學和宇宙學家霍金預測過人類文明史的終結，他一直呼籲開展持續性、穩健性的太空探索活動，為人類尋找下一個宜居行星的「避風港」。物質和能量從黑洞的視界逃逸的物理方式被稱之為「黑洞輻射」，霍金對黑洞輻射的發現不僅糾正了他在早期學術生涯中對黑洞封閉性質的錯誤理解，而且他對媒體表達了一種自我評價：「霍金輻射」理論是他一生最為驕傲的成就。

科學家和社會活動家霍金近日參訪了洛杉磯的一家醫院，訪問期間發表了演講，洛杉磯的這家醫院在用幹細胞治療神經元系統疾病的領域處於世界的前列，該醫院的治療的範圍適合霍金的病例，醫生將霍金的疾病稱之為運動神經元壞死，霍金在演講活動中指出了自己的錯誤，早期對黑洞性質的錯誤認識妨礙了他對宇宙天體屬性的一個偉大的洞見，黑洞通過輻射的形式和視界外的星系進行物質和能量的交換，黑洞實際上是一個開放的天體。「霍金輻射」從黑洞的邊緣發出，天文學家將黑洞中心到邊緣的範圍稱之為「視界」，所有靠近黑洞視界的物體都可能跌進深淵、或「萬劫不復」，跌進黑洞視界邊緣的過程就像義大利空心麵條的拉伸，宇宙中最快速度的光也無法逃脫黑洞的視界，但是，霍金輻射是個例外。

今年71歲的霍金認為，愛因斯坦犯過類似的錯誤，阿爾伯特·愛因斯坦曾經在一項陳述中說到，他一生犯下的最大錯誤在於引進了「愛因斯坦常數」，1915年，愛因斯坦發表了廣義相對論，他為了避免宇宙的膨脹模式引進了一個常數項，愛因斯坦一直抱有一種強烈的信念，完美的宇宙空間表現為靜態的模式，它不會產生膨脹和收縮的運動。愛因斯坦在幾年之後認識了自己的錯誤，當時的天文學家通過觀測發現，宇宙空間並非靜止不動的，遙遠的星系以不同的速度飛離我們的地球，多種觀測的事實和數據分析證明了宇宙的膨脹，遙遠星系飛離地球的速率符合「哈勃定律」。愛因斯坦在事實面前坦然承認，在廣義相對論場方程中加入的「常數項」是他在研究生涯中犯下的最大錯誤。

霍金教授在悉達斯西奈醫院的再生醫學研究所進行了一個小時的講座，他在這家醫院目睹了幹細胞的研究成果，該研究所致力於治療神經元系統的疾病，霍金在年輕時患上了這種疾病，他在輪椅上「掙扎」地生活了50年。霍金在醫院的演講中說到，「為了在最深的層面上理解宇宙運行的法則，我們不得不思考一個問題：為什麼我們的宇宙有一些什麼，而不是什麼都沒有」，霍金的語音是通過計算機的程序轉換而成的，計算機程序對他的眼睛和面頰的運動進行識別，將識別信息轉化為口述的語音。霍金在演講中說到，「我們為什麼存在？我們的宇宙為什麼有特別的規律，而不表現為其它的規律？M理論是解決所有這些問題的答案」。宇宙學的M理論融合了物理學和數學的幾種流派的觀點，該理論在「弦理論」的基礎上發展起來。N理論嘗試將微觀的量子力學和宏觀的廣義相對論統一起來，該理論將宇宙空間描述為一個多維的時空體系。霍金是M理論強有力的支持者，他堅信這一理論最終導向單一、統一而完整的大科學體系，人們將會用M理論來解釋物理學的所有規律和觀測的結果。

為了在今後的一千年更好地生活下去，人類必須以巨大的勇氣和熱情來探索宇宙空間，霍金在演講中說到，「我們必須持續地進行空間探索活動，如果不能逃脫我們脆弱的地球，人類將不能夠在接下來的一千年生存下去」，「如果理解了宇宙怎樣運行，人們可以找到某種控制的方法」，為了避免地球潛在的災難，人類必須開展空間探索的活動。霍金在參觀醫院幹細胞實驗室的過程中提到，醫療研究和宇宙學的研究目的相一致，前者是為了發現疾病的機理，後者是為了理解宇宙運行的基本規律。霍金撰寫的科普叢書《時間簡史》的銷量達到了數百萬冊，多部科普書籍被翻譯成多種語言的文本，他的科普書籍在世界各地擁有眾多的忠實讀者，很多讀者受到霍金的感染，對時空的物理學產生了濃厚的興趣。1988年，《時間簡史》第一次出版。霍金在劍橋大學擔任盧卡斯學院數學教授一職，他在2009年退休，人們在學術講壇和社會活動的舞台仍然能看到他「不知疲倦」的身影。

（編譯：2013-4-16）

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