霍金的伟大与脆弱

源济

霍金的伟大与脆弱

2019-03-16  李淼  大家

导读

人类是在追问和回答大问题之中走到今天。关心大问题，是霍金研究的特点。

在过去的一篇关于杨振宁的文章中，我这样写道：“在我年轻的时候，我心目中的第一位英雄是爱因斯坦，第二位是海森堡，再数下来，就是杨振宁了。”

“霍金去世，有人问了一个经常被提到的‘哲学之问’：到底霍金更伟大还是杨振宁更伟大？我的回答是，作为物理学家，杨振宁的贡献更大。我说，经常有人说霍金是继爱因斯坦之后最伟大的物理学家，这种说法不对。霍金是继爱因斯坦之后社会影响最大的科学家，今后五十年也许不会再有社会影响这么大的科学家出现。就物理学上的成就来说，霍金当然是20世纪下半叶最大的物理学家之一。”

霍金（1942.1.8－2018.3.14），英国物理学家与宇宙学家

3月14日，是理论物理界巨人之一霍金去世一周年。去年霍金去世时，我顶着悲痛给《腾讯·大家》写了一篇纪念霍金的文章《霍金为什么能成为科学界第一大IP》。一年后，我收到了霍金的遗作，《十问：霍金沉思录》。我见过霍金数次，就像本书中扮演霍金的演员埃迪·雷德梅恩写的前言中所说的那样，被他非凡的力量和极度的脆弱所震惊。所有人都知道我所说的脆弱指的是什么，那是霍金的身体。

霍金的遗作《十问：霍金沉思录》，湖南科学技术出版社2019年版

霍金没有能够拿到诺贝尔奖，而他的好友，引力波的发现人之一索恩却拿到了。那又怎样呢？索恩还不是一如既往地钦佩霍金？在索恩写的导言中，索恩回顾了认识霍金的过程，以及霍金是如何发现黑洞蒸发的。这个伟大的发现导致了一个巨大的难题：黑洞的熵是怎么来的？至今，物理学家还没有答案，因为一个正确的答案和另一个更大的难题相关：量子力学和万有引力是如何结合在一起的？直到去世前不久，霍金还写了一篇关于黑洞熵的论文。就这一点来说，我感到惭愧，因为我早就不再关心黑洞熵的问题了，尽管我也写了好多篇关于它的论文。

关心大问题，是霍金研究的特点。我想，霍金是一个非常幸运的人，他做学生的时候，依然是理论物理的好时代，尽管不算是黄金时代。几天前，我读杨振宁先生关于爱因斯坦的一篇文章《爱因斯坦：机遇与眼光》，杨先生写道：“爱因斯坦极其幸运：他生逢其时，当物理学界面临着重重危机时，他的创造力正处于巅峰。换句话说，他有机会改写物理学的进程，这也许是自从牛顿时代以来独一无二的机遇。”其实，爱因斯坦在他的一篇文章中以类似的口吻写过牛顿。所以，牛顿和爱因斯坦是物理学中两个最幸运的人。尽管没有遇上黄金时代，霍金也足够幸运。但是，仅仅幸运是不够的，你还要聪明。但幸运和聪明也不够，你需要有足够的勇气和眼光去问大问题。

物理学中两个最幸运的人：牛顿和爱因斯坦

非常遗憾的是，我和我的同辈人没有遇到这样的时代。不过，谁又能说准呢？在我们这个时代，物理学中还有三个大问题。第一个问题还是量子力学和万有引力结合的问题；第二个问题是，暗能量的本质是什么？第三个问题，暗物质是什么？任何一个人如果足够幸运回答了其中一个问题，将名垂青史。过去十五年，我不断地试图回答第二个问题，也建立了自己的暗能量模型。我会足够幸运吗，也就是说，我的模型会被实验验证吗？

被暗物质包围绕着的地球想像图

在余生中，我会问另外一个大问题，人类有自由意志吗？这是西方人问了两千多年的问题。

回到《十问：霍金沉思录》。马化腾为这本书写了跋，马先生这样说：“霍金不仅仅是一位向我们传递科学知识的学者，他对于未来人类命运的思考和关切本身，就是人文教育的典范。他给未来的年轻人留下的一连串待解的问题：生命如何在地球诞生？意识究竟是什么？我们在宇宙中是孤独的吗？可以说，这些问题既是科学问题，也是文化问题。对于未来，我与霍金博士一样乐观。我也相信，无限的星空一定蕴藏着解决我们生存问题的地方。”

接着马先生这段话，我讲讲其中两点。第一点，霍金是人文教育的典范。这在他让科学流行起来的贡献中可以看到，是的，我说的是全球销售过千万册的《时间简史》。同时，霍金在那样的身体状态中来过几次中国，参加过腾讯的WE大会，鼓励人类大胆走向太空。今年年初，霍金的女儿露西还来到深圳参加马化腾先生做的腾讯青少年科学小会，这是专门给孩子做的科普活动，我也很荣幸地和露西同台做了演讲。

霍金：我们为什么要探索宇宙 - 2017腾讯WE大会

马先生跋中的第二点，就是意识是什么？人的大脑中有近千亿个神经元，这个数目接近银河系中恒星的数目。我们的意识仅仅是依靠神经元互相放电完成的吗？是不是还有其他我们不了解的过程？思维的过程，仅仅是依靠决定论的经典物理吗？还是有量子物理参与其中？如果有量子物理参与其中，那么，人肯定有自由意志。

霍金喜欢问大问题，他也为我们贡献了三个重要问题的答案。第一个，宇宙肯定有一个开端，开端必然有一个奇点。这个答案导致了另一个更大的问题，宇宙是如何利用量子力学避免这个奇点的？宇宙开端之前是没有时间，还是宇宙其实诞生于一个更大的宇宙？霍金贡献给我们的第二个答案是，黑洞的面积只会增加不会减少。这个答案直接导致了他的第三个答案，黑洞有温度有熵。霍金关于黑洞温度的公式刻在了剑桥的龚维尔和基斯的霍金纪念碑上。

大麦哲伦云面前的黑洞（中心）的模拟视图

在霍金的有生之年，他还在追问其他的大问题。上帝存在吗？宇宙中存在其他智慧生命吗？时光旅行可能吗？他是如何追问的？他是如何回答的？你在《十问：霍金沉思录》可以看到。

人类是在追问和回答大问题之中走到今天。当我们的某一位祖先第一次抬头仰望星空的时候，他成了第一个智人。当牛顿追问我们的世界是如何运转的，不久，第一次工业革命开启。当法拉第发现电磁感应现象之后，第二次工业革命开始。当人类发现量子世界之后，第三次工业开启。

所以，我们每一个人都有责任去追问大问题，不管你是理科生还是文科生。追问大问题，是我们的原力。

霍金说：“我想成为一名伟大的科学家。然而，当我在学校时，我不是一个非常好的学生，并且难得优于班级的半数同学。我的作业不整洁，我的书写不太好。但我在学校有好朋友。我们谈论所有的话题，特别是宇宙起源。这就是我的梦想开始的地方，我很幸运它已成真。”

我做研究生时，遇到了霍金来访中国科技大学。我的梦想，不也开始于那次在霍金面前的结结巴巴的演讲？我的梦想实现了吗？我没有答案。不过，我会在霍金做过大贡献的另一个领域工作：传递科学知识。

霍金去世后的一周年，我坐在电脑前写纪念他的文章。这一次，我的背没有那么疼了，我投放了“巨款”在正骨，因为我终于理解了人的脆弱。还有两次正骨，我希望我的背彻底康复。那时，我会开始另一次梦想之旅。