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史蒂芬·霍金

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Stephen Hawking
史蒂芬·霍金
Stephen Hawking.StarChild.jpg
史蒂芬·霍金攝於美國國家航空暨太空總署
出生 1942年1月8日1942-01-08(72歲)
 英國牛津
國籍  英國
研究領域
任職於 劍橋大學
加州理工學院
普里美特理論物理研究所
母校 牛津大學
劍橋大學
畢業論文 宇宙膨脹性質 (1965[1])
博士導師 丹尼斯·夏瑪英語Dennis W. Sciama
博士學生 吳忠超
布魯斯·艾倫英語Bruce Allen (physicist)
伯納德·卡爾英語Bernard Carr
唐恩·佩吉英語Don Page (physicist)
蓋瑞·紀邦斯英語Gary Gibbons
著名成就
獲獎
配偶 簡恩·薇爾德英語Jane Wilde(m. 1965–1991)
伊蓮·梅森英語Elaine Mason(m. 1995–2006)
簽名

史蒂芬·霍金;,OCHCBEFRSFRSA英語Stephen Hawking,1942年1月8日[2]英國著名物理學家,是劍橋大學理論宇宙學中心英語Center for Theoretical Cosmology研究主任。[3][4]霍金做出很多重要貢獻:他與羅傑·潘洛斯共同合作提出在廣義相對論框架裏的潘洛斯–霍金定理英語Penrose–Hawking singularity theorems,他理論預測黑洞會發射輻射,現稱為霍金輻射

霍金是皇家文藝學會的榮譽會員,曾經獲得總統自由勳章,這是美國所頒發最高榮譽平民獎。從1979年至2009年,霍金是劍橋大學的盧卡斯數學教授

霍金撰寫了很多本廣受大眾歡迎的科普著作,在這些著作裏,他論述自己的理論與一般宇宙論,其中有一本著作《時間簡史:從大爆炸到黑洞》曾經破紀錄地榮登英國星期日泰晤士報的暢銷書排行榜共計237周。

霍金患有肌萎縮性脊髓側索硬化症,是一種漸凍症,又稱為盧·賈里格症,病情會隨著歲月逐漸愈加嚴重。他現已全身癱瘓,不能發音,必須倚賴語音合成器來與其他人通話。霍金曾經有過兩次婚姻,育有3名子女。

研究領域[編輯]

霍金的主要研究領域是宇宙論黑洞,證明了廣義相對論奇性定理黑洞面積定理,提出了黑洞蒸發現象和無邊界的霍金宇宙模型[5],在統一20世紀物理學的兩大基礎理論——愛因斯坦創立的相對論普朗克創立的量子力學方面走出了重要一步。

生平[編輯]

家庭背景[編輯]

史蒂芬·霍金1942年1月8日出生於英國牛津,出生當天正好是現代科學之父伽利略逝世300年忌日。[6]父親法蘭克與母親伊莎貝爾都就讀於牛津大學,法蘭克主修醫學,伊莎貝爾學習哲學、政治學和經濟學。第二次世界大戰爆發後,法蘭克原本想要從軍報國,但上級認為研究工作可以對國家給出更有價值的貢獻,他於是任職為一所醫學研究院的研究員,伊莎貝爾也在這所研究院找到一份秘書工作,他們在這裡相遇並且墜入愛河、共結連理。婚後,他們住在倫敦附近郊區海格特英語highgate。那時正值納粹德軍轟炸英格蘭倫敦遭受幾乎夜夜不停的空襲。夫妻二人被迫決定,伊莎貝爾應該搬遷到較為安全的牛津把孩子生下來。等到史蒂芬誕生後,伊莎貝爾才又回到海格特。[7]:21-22他們後來生了兩個女兒菲莉帕與瑪莉,又收養了一個兒子愛德華。[8]:1-2, 5[7]:21-22

法蘭克於1950年升任為國家醫學研究院英語National Institute for Medical Research寄生蟲學部門主任,在該學術領域享有盛名,他舉家搬到赫特福德郡聖奧爾本斯。在那裏,霍金一家被認為是有點古裡古怪的高級知識分子,他們很喜歡閱讀書籍,每個人都手不離書,甚至在餐飲時間,來訪客人時常會觀察到全家默默地邊吃邊讀書。他們生活很簡樸,住屋很大,但是缺乏維護,交通工具是一輛改裝過的倫敦計程車[8]:3[7]:22-23

婚姻生活[編輯]

1963年,霍金就讀劍橋大學研究院時期,在一場新年派對裏,遇到了正準備進入倫敦大學簡恩·薇爾德英語Jane Wilde,她被霍金的風趣幽默與獨立性格所吸引。那時,霍金的身體已出現了漸凍症的症狀,雖然尚未確診。在那時,漸凍症無藥可治,患者通常只能活兩到三年,然後會因為肺炎或窒息而往生。1964年10月,霍金與簡恩文定終身,霍金後來感言,這改變了他的人生,給予他生活的動機。隔年,他找到一份研究員工作,於此,他們完成了婚姻大事。[7]:37-40, 43-44[8]:xiv兩人育有3名子女,老大羅柏特生於1967年,老二露希生於1970年,老三提摩西生於1979年。[7]:47, 65, 92

霍金很少談論他的疾病與肢體障礙,甚至跟簡恩,他都很少談到這些困難。由於他的行動不便,全家從大事到小事幾乎都必須倚賴簡恩處理,這樣,霍金也才會有更多的時間思考物理問題。[7]:37-39, 77-781974年,霍金獲聘去加州理工學院做研究,為了減輕負擔,簡恩提議找一位研究生或博士後幫助照顧霍金的生活起居,這樣,簡恩可以有更多休息時間。研究生柏納德‧卡爾英語Bernard Carr因此跟隨他們一起去加州逗留了一年。[7]:82–83[9]

1977年12月,簡恩在教會合唱團唱歌時碰到管風琴演奏家強納森‧瓊斯英語Jonathan Jones。逐漸地,瓊斯與霍金一家走得越來越近。到了1980年中期,簡恩與瓊斯發展出羅曼蒂克的友情,根據簡恩,她的丈夫很勉強地接受了這現實:「他不會表示反對,只要我持續地愛他。」那時,簡恩與瓊斯決定不讓這脆弱的家庭破碎,有很久一段時間,他們彼此之間努力地維持著純友誼的關係。[7]:91-92[8]:xiv, 79

多年來,照顧霍金病情與起居的護士與助手無可避免地侵擾了他們的家庭生活,使得簡恩感覺到不知如何是好,霍金與妻子之間婚姻關係變得益發緊繃。他明星般的地位對於家庭成員與學校同事都是一場挑戰。1980年代後半期,陪伴霍金出外旅行的人時常是護士伊蓮·梅森英語Elaine Mason,他們彼此開始喜歡對方,霍金要伊蓮盡可能陪伴他。伊蓮的個性很強悍,她極力守護她與霍金之間的親近關係。霍金家人、其他護士與看護對她都很有意見。[10][7]:145

1990年,霍金與前妻簡恩分居,1995年春天,正式與簡恩離婚,四個月之後,迎娶伊蓮,他開心地表示,「好棒,我已與我愛的人結婚」。[7]:165, 186-187[8]:x–xix簡恩於1999年發表了一本回憶錄《移動星星的音樂:一個人生與史蒂芬英語Music to Move the Stars: A life with Stephen》,描述她與霍金婚姻的生活點滴與破裂,無以遮掩的曲折情節立即在大眾傳媒引起了一陣轟動。如同他往常處理關於自己私生活的方式,霍金並沒有做出任何公開回應,除了表示他自己尚未閱讀這本關於他的傳記以外。[7]:192

第二次婚姻後,霍金的家人覺得被排除在他的生活之外,甚至連見他一面都很困難。隨著時間流易,他們越發疑慮霍金的身心可能遭到折磨虐待。2004年初,有媒體指控霍金遭到第二任妻子虐打,消息轟動全球。為此,霍金兩度發表聲明,指責這消息失實,並表示「我全心堅決駁斥說我遭到虐待的說法。媒體的報導純屬虛構,有人散播這樣不實的消息,令我感到失望。」然而外界傳出霍金身上出現多處神秘傷痕,手腕骨折,臉部和嘴唇有很深的切口,同年3月英國警方正式向霍金詢問了解相關情況,並向先前照顧霍金的護士查問並且索取資料,但由於霍金不與警方合作,英國警方最終未能起訴任何人。2006年夏天,64歲的霍金與第二任妻子伊蓮辦妥離婚手續,他們已經共同生活了11年。之後,霍金與簡恩合好,重新與兒孫們共享天倫之樂。反映這段快樂時期,簡恩於2007年發表了著作《遨遊至天涯海角,我的人生與史蒂芬英語Traveling to Infinity-My Life with Stephen》。[10][11] [12][13][7]:197, 225

學子生涯[編輯]

中小學時期[編輯]

霍金的童年照(上)與近期照(下),攝於澳門浸信中學。

霍金啟蒙於海格特的拜倫貴族學校英語Byron House School,然而,霍金並沒有在這所學校裏學會如何閱讀,他歸咎於這學校提倡使用的「進步教學法英語progressive teaching method」。舉家搬到聖奧爾本斯後,年僅8歲霍金轉學到聖奧爾本斯女子中學英語St. Albans High School for Girls;這學校的校名很奇怪,雖然是女子中學,它招收了很多低於中學年齡的學生,它的麥可堂會英語Michael House還可以招收男性學生。讀了幾個月以後,他又轉學到拉德雷特公校英語Radlett School讀了一年書,獲得很好的成績,足以進入精英學校聖奧爾本斯公校英語St Albans School (Hertfordshire)。剛進入新學校,他的成績很差,第一年排名倒數第三。漸漸地,他開始展露出他的才智,同學們稱他為「愛因斯坦」,覺得他似乎才智出眾,他自己也開始對科學發生興趣,想要成為科學家。霍金一家很重視教育,在他13歲那年,他的父親要他申請西敏公學,但是霍金在獎學金考試之日染病,無法參加考試,假若沒有獎學金,則無法負擔昂貴的學費,因此霍金只好仍舊留在聖奧爾本斯公校。[7]:22, 24-25[8]:3-4[14]:4, 7-8

不能遊學西敏公學,焉知這不是福分,霍金在聖奧爾本斯公校有很多從小就在一起成長的摯友,他們共同分享對方的嗜好,比賽圖版遊戲,製造爆竹、模型飛機、模型船艇,互相切磋學問。在數學老師迪克嵐‧撻塔英語Dikran Tahta的指導下,利用時鐘零件、舊電話交換機與其它回收零件,他們製成一個簡單電腦。在老師撻塔的極力鼓勵之下,他決定他要研究「數學,更多的數學,還有物理」。霍金的父親憂慮數學系畢業後很難找到工作,建議霍金主修醫學,他要霍金去他的母校牛津大學就讀。在那時,牛津大學不讓學生主修數學,霍金因此決定主修物理與化學。由於他在入學考試的物理部分幾乎獲得滿分,面試也進行的很順利,他獲準在牛津大學主修物理,並且得到獎學金。[7]:25-28[14]:17-20, 42-43

大學時期[編輯]

霍金於1959年進入牛津大學大學學院就讀,也是他父親讀大學時的學院。他那時年僅17歲,比大多數其它學生都年輕。入學後最初18個月,他覺得挺無聊與寂寞,他認為學校功課「可笑的簡單」。他的物理導師羅柏特‧柏爾曼英語Robert Berman後來描述霍金的能力:「他只需要知道某個問題有答案,不需要查看其他人怎樣解答,他就可以給出答案」。在大二與大三兩年,霍金的態度有很大的改變,他變得很活潑,很受歡迎,學友們都知道他很幽默風趣,他對於古典音樂與科幻小說很有興趣,這改變的促成主要是因為他參加了划艇會,成為一支划艇隊的舵手。教練注意到霍金具有冒險犯難的精神,他喜歡帶領隊友航行危險便捷的路線,因此時常導致快艇遭到損壞。[7]:28-31[14]:46-47, 50-51[15]:44

在牛津大學主修物理需要念完三年課程,在這期間沒有任何考試,只有在最後有個畢業考,必須通過畢業考,才可獲得學士學位。霍金估算他大約平均每天讀書一小時,在牛津的三年間一共讀書一千小時。這樣懶散的讀書習慣的確讓人懷疑他怎能通過畢業考的嚴格挑戰。霍金完全明白自己的狀況,由於畢業考不需要每一個問題都給出答案,他計畫只回答理論物理問題,忽略那些需要實際知識的問題。那時,霍金已經獲准畢業後在劍橋大學研究院讀宇宙學,條件是他必須以第一級榮譽的成績畢業。在畢業考的前一晚,霍金異常緊張,他居然失眠了!他的成績只在第一級榮譽與第二級榮譽之間的邊界,因此,還必須加考口試。霍金恐怕被視為很懶惰與難教的學生,在考口試時,考試官詢問他的未來計畫,他巧妙回答,「假若您獎勵我第一級榮譽,我會遊學劍橋,假若我獲得第二級榮譽,我會留在牛津,因此我認為您會給我第一級榮譽。」他如願得到了第一級榮譽學士學位。柏爾曼表意,那些考試官擁有足夠智慧,他們知道詢問的對象比他們聰明很多。1962年10月,他開始在劍橋大學三一學堂的研究生學業。[7]:31-32[14]:53-56

學術之路[編輯]

就在霍金攻讀博士學位前後,倫敦大學柏貝克學院教授羅傑·潘洛斯在1960年代初開始發展奇點理論,引起劍橋大學的研究小組注意,霍金聽畢彭羅斯的研究後,回程途中向他的老師說:「如果把彭羅斯的奇點理論,運用到整個宇宙不知道會得到甚麼結果?」

1970年代初,霍金與彭羅斯合作發表論文,指出如果廣義相對論是正確,宇宙大爆炸前必然有奇點存在,成為首篇重要文章,隨後成為少數認真看待黑洞的學者,他結合了量子力學廣義相對論,於1974年3月1日,霍金在《自然》提出黑洞發出一種能量,最終導致黑洞蒸發,該能量被命名為霍金輻射,引起全球物理學家重視。霍金的新發現,被認為是多年來理論物理學最重要的進展。該論文被稱為「物理學史上最深刻的論文之一」。

數年的研究令他迅速蜚聲學術界。1975至1976年間,先後獲得倫敦皇家天文學會的埃丁頓勳章、梵蒂岡教宗科學學會十一世勳章、霍普金斯獎、美國丹尼·海涅曼數學物理獎馬克斯韋獎英國皇家學會的休斯勳章,1978年再獲亞伯特·愛因斯坦獎章。自1979年他被聘用為劍橋大學應用數學和理論物理學院的盧卡斯教授牛頓於1663年亦曾出任這榮譽職位。2006年11月底更獲英國皇家學會頒授科普利獎章(Copley Medal),與愛因斯坦達爾文齊名。

1983年,霍金和吉姆·和特勒(Jim Hurtle)進一步提出「宇宙無邊界」(No Boundary Proposal),改變了當時科學家對宇宙的看法。

大眾明星[編輯]

1988年,霍金的科普著作《時間簡史:從大爆炸到黑洞》發行,從研究黑洞出發,探索了宇宙的起源和歸宿,該書被譯成40餘種語言,出版逾1000餘萬冊,但因書中內容極其艱深,在西方被戲稱為「讀不來的暢銷書」(Unread Bestseller),有學者曾指這種書之所以仍可以如此暢銷,是因為書本嘗試解答過去只有神學才能觸及的題材:時間有沒有開端,空間有沒有邊界。[16]

2001年10月又一部作品《胡桃裡的宇宙》出版發行。該書是《時間簡史》的姐妹篇,以相對簡化的手法及大量圖解,訴說宇宙起源。

2006年,他在香港透露正與女兒合撰一套類似《哈利波特》,但主題是理論物理學而非魔法的小說:《勇闖宇宙三部曲》。

霍金亦試圖通過通俗演講,將自己的思想與整個世界交流,除了常在英國美國發表演說,他90年代曾兩次到訪日本,2002年8月曾到訪杭州發表《膜的新奇世界》(Brane New World),2006年6月在香港科技大學發表《宇宙的起源》時轟動一時,被戲稱受到「搖滾巨星」級的接待。霍金的聲望,令他多次獲邀到外地演說,常獲國家元首接見。

霍金曾指,大眾會好奇一位殘障人士,為何會想到這麼多宇宙論,令他成了大眾媒體的寵兒。事實上,他在「星艦奇航記」中的電視影集「銀河飛龍」飾演過自己,與愛因斯坦牛頓一起打橋牌;他亦曾在美國卡通片《辛普森一家》中演出,拯救劇中的女孩;他亦於2012年4月份在美國情景喜劇《生活大爆炸》第5季第21集中客串並飾演自己。[17]

2012年8月29日,霍金參與2012年夏季殘奧會開幕式演出。[18]

殘障及高科技輪椅[編輯]

近乎全身癱瘓的霍金,除了四肢不能移動,1980年代他因肺炎而接受手術後,亦失去說話能力,但憑一張高科技輪椅,他仍可能發音合成語音、通電話,以及寫下一條條艱深方程式。據報霍金正嘗試一套新系統,讓電腦直接閱讀他腦內的訊息,做到「我腦寫我口」。[19]他說話時,會先抽動右面頰肌肉,當眼鏡上的紅外線感應器收到訊息後,電腦就會自動打字。霍金每抽動一下,浮標即可選定目標。電腦由英特爾量身訂造;語音系統於1980年代中由美國公司Words-Plus撰寫,該公司為令霍金可以使用新的WindowsXP系統,特意為他重寫整套程式。當霍金突然發笑,面頰肌肉抽動太大,螢幕便會出現一堆垃圾字。

  • 電腦:由英特爾為霍金量身訂造的手提電腦,內置Pentium M1.5GHz中央處理器,並具有無線寬頻上網功能。在沒有無線上網網路的地方,則可透過諾基亞電話上網卡,直撥劍橋大學的系統
  • 發音:霍金使用Words-Plus公司開發的Equalizer發音程式,發音時有點像電子字典,帶有美國口音(又有人說像北歐口音),他2006年在香港訪問時說道:「原本系統仍有法國口音的英文,但要是用了這套口音,恐怕太太要跟他離婚。」
  • 電話:有無線電話系統,可直接用電腦撥出或收線
  • 萬能遙控:輪椅備萬用紅外線遙控器,可控制電視、錄影機、聽音樂、鎖門、開關燈
  • 儲存:霍金習慣將所有演講、論文儲入記憶碟內,理論上任何說話亦可加以儲存
  • 電源:電池藏於輪椅之下,可同時支援輪椅及電腦運作
  • 打字:霍金眼鏡右上方裝了紅外線發放及偵測器,只要他移動眼球,紅外線偵測到可從螢幕選出基本字母,再在螢幕下半部選字。輸入複雜公式時,他會用TeX

軼聞[編輯]

  • 霍金除了喜愛看脫衣舞表演(據說是為了研究),他亦喜歡就一些科學命題,與其他學者開賭,一時成為科學界美談。[20]

霍金宇宙論[編輯]

自1970年代,霍金先後與不同學者,提出多項學說,改變人類對宇宙誕生的看法。其中由他與另一名學者彭羅斯合著的奇點定理,提出時間及宇宙是有起點和終點,肯定了同時代其他人開創的宇宙大爆炸學說,推翻古典物理學有關時空是永恆存在的學說;按照該項定理,他進一步提出具有革命意義的「宇宙無邊論」(No Boundary Proposal),該論說指出,在擴張中的宇宙外,並沒有任何人類認知的「空間」存在。

在黑洞研究上,他亦提出多重創見,認為黑洞並非完全漆黑一片,相反,黑洞會發出一種輻射(後來被稱為霍金輻射),這種輻射(能量)以極緩慢的速度離開黑洞後,亦即意味黑洞能量會耗盡,造成黑洞蒸發現象。[21]

學說背景[編輯]

在古典物理學中,一般相信時間和空間,是一個獨立於自然界的概念,可以永久存在,但1915年,愛因斯坦發表廣義相對論中提出,時間和空間並非絕對,不再是獨立於事件的背景,人類對時間的看法出現革命性的轉變。

1920年代,哈柏利用100英寸的望遠鏡觀天時,發現恆星並非均勻分佈於整個空間,而是聚集在稱為星系的集團之中。他同時發現幾乎所有星系,都出現紅移現象,即它們飛離我們,而星系離開我們越遠,飛離的速度亦越快(及著名的紅移定律)。這項發現帶來新的問題,在更早的時候,所有星系是否離我們更近,甚至有一個宇宙的開端。

當時科學家曾嘗試解釋這種現象。1948年英國學者邦迪、高爾德和霍伊爾提出的穩恆態理論,提出宇宙會穿梭於擴張和收縮兩種狀態,但並沒有開端;俄國學者利弗席茲哈拉尼科夫則提出,物質若沒有嚴格對稱的收縮,最終會引起反彈,而密度保持有限,這亦避免了宇宙有開端的說法。這理論提出時,霍金當時21歲,正在攻讀博士學位。

奇點定理[編輯]

霍金當時並不相信這些學者的證明,於是聯同當時已研究奇點的彭羅斯發展一套數學公式,證明宇宙不能反彈。該學說認為,如果廣義相對論正確,宇宙起源將存在一個奇點。當時,奇點一般被視作黑洞的中心,內裡有密度無限強、重力無限重、限時空曲率無限大,霍金當時設想,若重新走回宇宙誕生之時,全部物質聚成一點,這亦即為奇點。

1965年10月,人類發現一種散佈於空間的微波背景輻射。這些能量極度微弱,能量值遠低於一台微波爐,但科學家發現,要合理解釋這種輻射,宇宙早期必定非常熱,隨著宇宙膨脹,輻射持續冷卻,最終才會有出現微波背景。這一學說,進一步確認宇宙早期曾經出現大爆炸

不過,霍金因應廣義相對論,雖然解釋了宇宙源自一個「奇點」,這些定理未能說明宇宙如何開始。霍金認為,這代表廣義相對論在「奇點」中失效,該理論只能推測宇宙如何演化,卻不能判斷它如何起始,於是霍金試圖合併量子理論廣義相對論,期望以此解釋整個宇宙從誕生、以至演化的過程。

簡而言之,廣義相對論是處理極大的物理現象,而量子力學則處理極小尺度的結構。直至今日,科學家相信,若有人成功合併兩套理論,則有可能成為一套更具一般性的理論,解釋空間中任何物理現象,亦即物理學界一直追求的所謂大一統理論。霍金至今仍未能發展出這套理論,但科學界一般認為他的研究,為人類邁向大一統理論踏出重要一步。

黑洞蒸發[編輯]

1970年以前,科學家一直相信黑洞只會吸進物質,四周「漆黑」一片,當吸引更多物質時,黑洞的質量亦隨之上升,霍金另一創見是指出,黑洞不是真的很黑(Black Holes aren't so black),而且黑洞內存在溫度。有溫度的物質自然會釋放輻射,由於輻射是一種能量,黑洞最終因耗盡能量而消失,即所謂「黑洞蒸發論」。

霍金這次發現,拜量子力學所賜。過去科學家以為黑洞內的「真空狀態」,代表內裡沒有任何物質,但霍金約1974~1976年指出,如果量子力學正確,人類從極度微觀中觀看宇宙的「真空」時,會發現一對對的光子不斷產生,但能量在真空中無法保持固定值,令這些成相成對的光子不斷搖晃,最終消滅。他相信,當黑洞質量越少,釋放光子的速度越快,加速黑洞的消失。

這種從黑洞中釋出的能量,被稱為霍金輻射,但由於這種輻射極其微弱,科學界至今雖然公認它在理論上可行,仍未能從觀察中發現它的存在。這亦說明,即使霍金輻射是真實存在,但其能量過弱,意味黑洞要經過極長時間後,才能耗盡能量,造成蒸發。

應用性未確立[編輯]

若比照相對論及霍金的學說,前者對重力及能量的描述,為人類帶來核電、核彈,但霍金的宇宙論,仍未能直接應用於現代科技。霍金亦曾自言,雖然近年宇宙論有長足發展,但仍有多個宇宙謎團並未解開:「我們觀察到,宇宙的膨脹在長期的變緩之後,再次加速。對此理論還不能理解清楚。缺乏這種理解,對宇宙的未來還無法確定。它會繼續地無限地膨脹下去嗎?暴脹是一個自然定律嗎?或者宇宙最終會再次坍縮嗎?新的觀測結果,理論的進步正迅速湧來。」[22]

黑洞是否存在?[編輯]

根據霍金自己在《時間簡史》一書中的陳述,窮一生精力研究黑洞的霍金,曾擔心黑洞可能只是理論上的概念,而現實中根本不存在。他為免到時自己變得一無所有,1975年他與另一名物理學家索恩(Kip Thorne)開賭:究竟黑洞是否存在,具體的賭約是指當時一個最有可能疑似為黑洞的天體天鵝座X-1。

為了進行「對沖」,霍金很有趣地押注黑洞不存在。如果他「不幸」贏了,霍金雖然一生心血被毀,但索恩要向他贈上專門踼爆英國皇室醜聞的《私家偵探》(Private Eye)雜誌4年訂閱,如果霍金「幸運」輸了,他就要贈送索恩色情雜誌《閣樓》(Penthouse)一年贈閱。

霍金在《時間簡史》(1988年)曾說:「當我們1975年打賭時,我們80%肯定天鵝座X-1是黑洞,現在我會說有95%肯定,但這場賭局仍未有結果。」其實不久以後霍金就很「傷心」地認輸了。

1990年霍金到南加州大學演講,當時索恩人在莫斯科,於是霍金大張旗鼓闖入索恩的辦公室拿出當年的賭據來按手指認輸。

這件事情還有一個有趣的結局,霍金給索恩訂閱了1年的《閣樓》,這讓索恩的妻子很惱火,原因倒不是因為對閣樓的內容反感,因為他的妻子認為霍金應該訂閱一份對男女都適合的刊物(索恩當年贏過錢德拉塞卡的《花花公子》,因為同樣的原因換成了《聽眾》)。

對於外界將東方哲學與「黑洞」學說及「奇點定理」扯上關係:「這是趕時髦的胡扯。人們跌進了東方神秘主義,只因這是他們以前從未遇到過的東西。但是如果當做現實的描述,它們完全不能產生任何結果……如你熟悉東方神秘主義,會發現它們似乎使人聯想到近代物理或宇宙學,但我並不認為它們具有任何意義...假如當初俄文的「冷凍恆星」(黑洞最早的叫法)這個術語被廣泛接受,那麼這一部分東方神話就根本沒有意義。它們被命名為「黑洞」,是因為它們使人聯想到毀滅與被吞食的恐懼,所以在這層意義上就存在著一種聯繫。我沒有被拋進黑洞的恐懼,因為我了解它們。在某程意義上,我覺得我是它們的主人。」[23]

裸奇點是否存在?[編輯]

1991年,霍金又要求開賭,這次索恩與他站在同一陣線,對賭一方是物理學家普雷斯基(John Preskill)。當時的命題是,奇點應該被黑洞圍繞,但沒有被黑洞包圍的「裸奇點」是否存在。霍金與索恩押註:裸奇點並不存在,隨即與加州理工大學的普雷斯基立下賭據,誰輸了要向對方送上一件用來「遮蔽裸體」的T恤衫,寫上適當的服輸字眼。後來的研究證明黑洞經過霍金蒸發之後可能保留一個裸奇異點,雖然霍金在文字上耍賴,認為由於量子過程而產生的裸奇異點不是賭約上描述的由於廣義相對論而形成的裸奇異點。但是1997年德州大學的科學家用超級計算機證明了黑洞塌縮的時候在非常特別的條件下存在裸奇異點。霍金於1997年修正他的理論,指出裸奇點有可能存在。但是霍金仍然對此事耿耿於懷,另立賭約,賭雖然在特別條件下裸奇異點存在,但是在通常情況下被禁止。而霍金輸掉的T恤衫上的文字更是不依不饒-「大自然討厭裸露」。

訊息是否會在黑洞消失?[編輯]

霍金在裸奇點的賭局輸了,但這位好賭成癮的物理學家即時要求再開賭。物理學家相信所有訊息一經出現,雖然會改變成不同形態,但本質上會「永恆」存在。霍金及索恩當時指出,任何物質掉進黑洞後將會消失,黑洞中產生的輻射是「全新製造」的,與掉進黑洞中的物質無關;這一項命題,違反了量子力學,若命題正確,量子力學或要重寫。裴士基反駁這項命題,雙方於是開賭。[24]2004年,霍金出席研究會時,承認賭輸了,要向對方賠上棒球百科全書《Total Baseball: the Ultimate Baseball Encyclopedia》。勝出的裴士基親身在學術會議上,高舉這本著作,霍金在台上只顧著笑。被問到為何挑選這套百科全書做戰利品時,裴士基事後說:「這本書重得像黑洞,亦要更長時間才可以趕走書中的資料,有如黑洞一樣。」

其他見解[編輯]

霍金過去曾在多個公開場合,發表對人類、生命、神的看法,節錄如下:

  • 移民外太空:「在20年內,我們可能已經在月球建造永久基地,40年內可能已經在火星建基地。但月球和火星都很細小,而且缺乏或完全沒有大氣層。我們不會找到像地球一樣美好的地方,除非我們離開太陽系。往太空擴展生存空間,對人類的生存很重要。地球上的生命受到災難滅絕的危機愈來愈大,如突然的全球溫室效應、核武戰爭、基因改造病毒、以及一些我們想像不到的災難。不過,如果人類能避免在未來數百年內自我毀滅,我們應該會在地球以外找到生存的居所。」(2006年訪問香港)
  • 基礎研究:「基礎科學研究應從科學考慮出發,並非由經濟主導,但基礎科學研究發展經常帶來經濟效益。如我的前輩、劍橋大學保羅·狄拉克的研究令電晶體的發展變成可能,而電晶體正是現代電子和電腦工業的基礎;另一位來自劍橋'技工業的基礎。」(2006年訪問香港)
  • 安樂死:回應香港一名叫斌仔(鄧紹斌)的癱瘓病人,公開要求安樂死合法化:「我認為他(斌仔)應該有權決定結束自己的生命,但這會是一個很大的錯誤。不論命運看似有多糟,你依然可以有所作為、有所成就。生命尚存,總有希望。」(2006年訪問香港)
  • 的存在:「法國科學家拉普拉斯曾向拿破崙解釋,科學定律如何影響宇宙的演進。但拿破崙問,上帝在過程中扮演什麼角色呢?科學家的回答是,我並不需要這個假設。」(2006年訪問香港)
  • 宇宙大發現:2008年4月21日,在美國國家航空暨太空總署成立50周年紀念活動上,霍金在華盛頓的喬治敦大學發表講話稱,應加大宇航投入,以迎來一個像哥倫布發現美洲一樣的「宇宙大發現」時代。霍金說道:「現在的情況有點像1492年之前的歐洲,人們也許會認為讓哥倫布去航海純粹是浪費錢。但新大陸的發現卻讓舊世界得到了根本改變。」「人類向外太空擴展將帶來比發現美洲的「地理大發現」更巨大的影響,徹底改變人類的未來,甚至決定人類能否在未來生存。」[25]
  • 出版大眾文章:「有人告訴我,如果我在《時間簡史》之中每加入一條數學公式,這本書的銷量便會減半。」(1993年訪問都柏林
  • 所謂「常識」:「我們一世人被教導很多常識,但常識往往只是偏見的代名詞。」
  • 關於核武:「我們平均每個人擁有相當於四噸的烈性炸藥,但只要半磅炸藥就可以炸死一個人,所以我們擁有的核武是所需的一萬六千倍。大家必須了解,我們並不是與蘇聯處於衝突的狀態,兩方面都很需要對方維持穩定。」
  • 外星生物:2010年4月,霍金在探索頻道新紀錄片《與霍金探索宇宙》( Into the Universe with Stephen Hawking)中,他認為宇宙有1000億個星系,「看數字就知道外星生命存在是合理推斷」。霍金也提出警告,若外星生物出現於地球,即代表其科技能力遠在地球人類之上(足以離開遠在地球人類所不知之處,並移動至太陽系區域),若外星生物離開其原先區域並向外發展,表示其有耗光原先自有資源且需向外探索的可能;此即存在與外星生物接觸的風險,外星生物可能住在大型太空船上變成游牧民族,四處討伐和佔領其他星球,外星生物可能令地球淪為殖民地。[26]
  • 有人認為美國政府刻意隱瞞與外星生物接觸過的記錄,霍金回答:「我非常懷疑這種說法,因為就過去的記錄來看,美國政府隱瞞事實的功力並不怎麼高明。」
  • 在《胡桃裡的宇宙》一書中,霍金說長時間坐飛機,相當於長時間進行高速旅行,人會因此「多活」幾秒,但劣質飛機餐對健康的損害使得這幾秒變得微不足道。
  • 人工智慧:霍金在2014年6月17日接受美國HBO頻道的「Last Week Tonight」節目採訪時曾說「人工智慧在並不遙遠的未來可能會成為一個真正的危險。」

作品列表[編輯]

科普作品[編輯]

  • 1988年:《時間簡史》(A brief History of Time)
  • 1993年:《黑洞、嬰兒宇宙及其他》(Black Holes and Baby Universes and Other Essays)
  • 2001年:《胡桃裡的宇宙》(The Universe in a Nutshell)
  • 2002年:《在巨人的肩膊上》(On The Shoulders of Giants. The Great Works of Physics and Astronomy)
  • 2005年:《新時間簡史》(A briefer History of Time)
  • 2005年:《上帝創造了整數》(God Created the Integers: The Mathematical Breakthroughs That Changed History)
  • 2010年:《大設計》(The Grand Design)
  • 2013年:《我的人生簡史》(My Brief History)

論文[編輯]

  • The Large Scale Structure of Spacetime with George Ellis
  • The Large, the Small, and the Human Mind, (with Abner Shimony, Nancy Cartwright, and Roger Penrose), Cambridge University Press, 1997, ISBN 0-521-56330-5 (hardback), ISBN 0-521-65538-2 (paperback), Canto edition: ISBN 0-521-78572-3

電影[編輯]

  • 1992年:《時間簡史》(A Brief History of Time)
  • 1997年:Stephen Hawking's Universe
  • 2004年:Hawking – BBC television film 由班奈狄克·康柏拜區主演
  • 2005年:The Hawking Paradox – BBC Horizon
  • 2007年:Masters of Science Fiction
  • 2007年:Stephen Hawking and the Theory of Everything
  • 2008年:Stephen Hawking: Master of the Universe
  • 2010年:《霍金的宇宙大探索》(Into the Universe with Stephen Hawking)
  • 2011年:《史蒂芬霍金的未來新世界》(Brave New World with Stephen Hawking)
  • 2012年:《史蒂芬霍金之大設計》(Stephen Hawking's Grand Design)
  • 2013年:《霍金》(Hawking)
  • 2013年:Stephen Hawking: A Brief History Of Mine
  • 2014年:《愛的萬物論》(The Theory of Everything) 由艾迪·瑞德曼主演

公開演說[編輯]

霍金出版《時間簡史》後,多年來曾在英國美國日本香港等地,向一般大眾發表多場公開演說,敍述時間起源、宇宙終結、時光旅行,演說時其受歡迎程度猶如「搖滾巨星」。[27]

參見[編輯]

參考[編輯]

  1. ^ Hawking, Stephen. Properties of Expanding Universes (PhD論文). University of Cambridge. 1966.  OCLC 62793673
  2. ^ The Times 8 January 2010. Retrieved 9 January 2010.
  3. ^ Centre for Theoretical Cosmology: Outreach Stephen Hawking. Ctc.cam.ac.uk. [23 June 2013]. 
  4. ^ About Stephen – Stephen Hawking. Hawking.org.uk. 8 January 1942 [23 June 2013]. 
  5. ^ 引用錯誤:無效<ref>標籤;未為name屬性為.E6.9D.9C.E6.AC.A3.E6.AC.A3.E3.80.81.E5.90.B4.E5.BF.A0.E8.B6.85.EF.BC.8C.E9.9C.8D.E9.87.91.E8.AE.B2.E6.BC.94.E5.BD.95.E8.AF.91.E8.80.85.E5.BA.8F.EF.BC.8C1994.E5.B9.B4的引用提供文字
  6. ^ HAWKING, Prof. Stephen William. Who's Who 2014, A & C Black, an imprint of Bloomsbury Publishing plc, 2014; online edn, Oxford University Press. (需要訂閱才能查看)
  7. ^ 7.00 7.01 7.02 7.03 7.04 7.05 7.06 7.07 7.08 7.09 7.10 7.11 7.12 7.13 7.14 7.15 Ferguson, Kitty. Stephen Hawking: His Life and Work. Transworld. 2011. ISBN 978-1-4481-1047-6. 
  8. ^ 8.0 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 Kristine Larsen. Stephen Hawking: A Biography. Greenwood Publishing Group. 1 January 2005. ISBN 978-0-313-32392-8. 
  9. ^ Stephen Hawking. Black Holes and Baby Universes and Other Essays. Random House. 1994: 20. ISBN 978-0-553-37411-7. 
  10. ^ 10.0 10.1 Welcome back to the family, Stephen. The Times. 6 May 2007 [6 May 2007]. (原始內容存檔於3 December 2008). 
  11. ^ Harrison, David. Police plan to ask Stephen Hawking about abuse claims. The Daily Telegraph (London). 25 January 2004 [3 February 2013]. 
  12. ^ Sapsted, David. Hawking defends his wife after assault claims. The Daily Telegraph (London). 24 January 2004 [7 Dec 2014]. 
  13. ^ Adams, Tim. Brief History of a first wife. The Observer (London). 4 April 2004 [12 February 2013]. 
  14. ^ 14.0 14.1 14.2 14.3 White, Michael; Gribbin, John. Stephen Hawking: A Life in Science 2nd. National Academies Press. 2002. ISBN 978-0-309-08410-9. 
  15. ^ Hawking, Stephen W. Stephen Hawking's A brief history of time: a reader's companion. Bantam Books. 1992. ISBN 978-0-553-07772-8. 
  16. ^ 霍金領港人 追尋宇宙起源 2006年6月15日 香港經濟日報
  17. ^ 大洋網(廣州). 霍金將客串《生活大爆炸》與謝耳朵過招(圖). 網易新聞. 2012-03-12 [2012-03-22]. 
  18. ^ 城市在線新聞網. 倫敦殘奧會昨天開幕 霍金送上開篇詞. 城市在線新聞網. 2012-08-30 [2012-08-30]. 
  19. ^ 人腦駁電腦 盼「我腦寫我口」 2006-06-14 香港經濟日報
  20. ^ 《霍金與黑洞》公開演講 香港科技大學物理學系副教授王國彝
  21. ^ [亞米茄表根據霍金之宇宙爆炸論及時間簡史中之時間起源概念而構思製作之廣告THE MOMENTS OF TIME http://www.youtube.com/watch?v=QAk6SjpfOj8]
  22. ^ The Origin of the Universe講辭 香港科技大學 2006年6月16日
  23. ^ 霍金傳 藝文印書館 P.151
  24. ^ 賭局當事人裴士基(Preskill)評論霍金賭輸
  25. ^ 霍金:"宇宙大發現"的時候到了 人民網 2008年04月23日08:08 來源:新華社
  26. ^ 霍金:外星人貌似河馬蝙蝠 蘋果日報 -即時國際 2010年04月27日 (08:24 am)
  27. ^ 宇宙的起源(中文)

延伸閱讀[編輯]

外部連結[編輯]