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前言 2018-07-17凌晨,物理学家史蒂芬·霍金在英国去世,享年76岁。 霍金诞生于2018-07-17,一生主要的研究领域是宇宙论和黑洞,证明了广义相对论的奇性定理和黑洞面积定理,在统一20世纪物理学的两大基础理论——爱因斯坦创立的相对论和普朗克创立的量子力学方面走出了重要一步。 霍金是剑桥这个孕育了牛顿、达尔文、麦克斯韦、狄拉克等无数学者的学术圣地,和1970年代的时空交汇点涌现的智慧英雄。如果我们以大尺度来看宇宙,也只有这一流人物及业绩和星空同在。

1

我最早的记忆,是站在海格特的拜伦宫学校的托儿所嚎啕大哭。我周围的所有小孩都在玩似乎非常美妙的玩具,而我想参与进去。但是我只有两岁半,这是我第一回被放到我不认识的人中间,我很害怕。

我认为我的父母对我的反应颇为惊讶,因为我是他们的第一个孩子,而且他们依从儿童发育教科书,书上讲孩子在两岁时就应该准备开始社交。不过他们在这个可怕的上午之后即把我带走,在一年半的时间里不再把我送回拜伦宫。

那时,也就是二战时期以及战后不久,海格特是一些科学家和学术界人士居住的区域(在另一国家他们会被称作知识分子,但是英国人从不承认有什么知识分子)。所有这些父母都把孩子送进拜伦宫学校,这是一所当时非常先进的学校。

我记得我对父母抱怨说,这所学校从未教我任何东西。拜伦宫的教育者们不相信那时被认可的灌输教育法。相反地,你被假定自己学习读书而没有意识到是被教的。我终于到相当晚的八岁才学会阅读。我的妹妹菲利帕被用更传统的方法教会阅读,四岁时即能阅读。但那时,她肯定比我聪明。

另一个早期回忆是我得到的第一组火车玩具。二战时英国不制造玩具,至少不为国内市场制造。但是我对火车模型有强烈兴趣。父亲试图给我造一列木质火车,但它没有使我满足,由于我需要某种自己能运动的东西。于是他搞到了一列二手的发条火车,用烙铁修理好,在我快3岁时送给我作圣诞礼物。

必须上发条的发条火车已经非常好了,但我真正想要的是一列电动火车。我时常花费几个小时观看海格特附近克劳奇恩德的火车模型俱乐部的设计。我朝思暮想有一列电动火车。

终于,当我父母都出门到什么地方去时,我抓住机会从邮局银行取出非常有限的钱,这些钱是人们在特殊场合——例如受洗时给我的。我用这钱买了一列电动火车。

但是令人非常沮丧的是,它也运行得不很好。我应该将它退回去,要求商店或者制造厂家更换一个新的,但当时的看法是,买某种东西是一种特权,如果东西有毛病只得自认倒霉。于是我花钱去修理马达,甚至修理之后它也一直未能运行得很好。

我和我的火车玩具我和我的火车玩具

后来,在我十几岁时,我自己建造了飞机模型和船模型。

我的手工从来就笨拙,但我是和学友约翰·麦克列纳翰一起做的,他比我灵巧得多,他的父亲在自己家里有车间。我的目标是建造一个我能控制的运行的模型。我不在乎它们外表如何。我想,正是同一种动因,驱使我和另一位学友罗杰·芬尼豪一道发明了一系列复杂的游戏。

有一种制造业游戏,附有生产不同颜色产品的工厂,运输这些产品的公路和铁轨以及股票市场;有一种战争游戏,在包括4000个方块的板上玩;甚至还有封建游戏,在这游戏中每一个玩家都是有家谱可查的整个王朝。

我以为这些游戏,还有火车、船舶和飞机,都是来自要了解系统如何运行和如何控制它们的强烈愿望。从我开始攻读博士学位开始,我对宇宙学的探索满足了这个需求。如果你理解宇宙如何运行,在某种程度上,你就控制了它。

2

十岁时,我参加了所谓的“11加”考试。这是一种智力测验,把适合学术教育的儿童挑选出来,其余多数则送去非学术的中学去。11加系统使一些劳工阶级和中下层的孩子进入大学并获得优越的地位,但是有人抗议在十一岁时一选定终生的原则,这种抗议主要来自中产者父母,他们发现孩子被送进与劳工阶层为伍的学校。1970年代这种系统在很大程度上被抛弃,以让路于综合性教育。

1950年代英国教育是等级森严的。不仅是学校被分成学术的和非学术的,而且学术型学校又进一步分成A、B和C组。这对A组学生来讲是很成功的方法,但对B组学生就没那么好,而对不受鼓励的C组学生就很糟糕。

基于“11加”考试成绩,我被放在圣奥尔本斯学校的A组。但是第一年过后,凡是在班级名次后于第20名的都被分配到B组去。这对他们的自信心是毁灭性的打击,有些人永远不可能恢复。我在圣奥尔本斯的头两个学期,分别为第24和第23名,但在第三学期为第18名。这样我在年终刚好逃脱被降下去的命运。

我13岁时,父亲让我去试考西敏学校,不列颠主要的“公学”之一(在美国这被称为私立学校)。正如我提到的,在那个时期,在教育中按照阶级界限有明确的划分,而我父亲觉得这样的学校赋予我的社会体面对人生有益。

我父亲相信在他的生涯中正是因为缺乏风度和社会关系而被忽视,而有些能力较差的人则可能更加顺利。他觉得别人并没有那么好,但因为有好的背景和关系而爬到他上面,他为此曾愤愤不平。他也经常警告我提防这类人。

因为我父母并不富裕,为了进西敏学校我必须赢得奖学金。然而,我在奖学金考试时生病了,所以没有考。于是,我留在了圣奥尔本斯学校,在此我得到比在西敏学校,即使不是更好,也肯定是同样好的教育。我从未发现我缺乏社会体面会成为障碍。但我认为物理学和医学有些不同。对于学物理的,你上哪个学校、结交了哪个人都不重要,只有你做了什么才要紧。

我在班级里从未列在前面一半(那是一个所有学生都非常聪明的班级),我的作业总是非常不整洁,我的老师对我的书写感到绝望。

但是,我的同学给我起了“爱因斯坦”的绰号,看上去他们看到了一些好征兆。我12岁时,一位朋友和另一位朋友用一袋糖果打赌说我将一事无成。我不知这个赌是否尘埃落定,如果已经落定,赢家究竟是哪一方。

我16岁左右时我16岁左右时

我有六七个亲密朋友,迄今还和他们中的多数有接触。我们习惯于进行长时间的讨论和辩论,论题所涉极为广泛,从无线电控制模型到宗教,从通灵学到物理学。

我们谈论的一件事是宇宙的起源,它是否需要上帝去创生它并使它运行。我听说过从遥远的星系来的光波向光谱的红端移动,而这被假定表示宇宙正在膨胀(向蓝端的移动就表明它正在收缩)。但是我肯定,红移应该有某种其他原因。一个基本不变的永续的宇宙似乎更自然得多。

我猜想,也许光在向我们来的路途中仅是疲倦了,变得更红。

在我攻读博士大约两年后,我才意识到自己过去错了。

3

当我进入中学的最后两年,我想专攻数学和物理。但是我父亲认为除了做教师,学数学的找不到任何工作,所以极力反对。他实在希望我去从事医学,但我对生物学提不起兴趣;对我而言,生物学似乎太描述性了,并且不够基本。它在学校中的地位相当低。

最聪明的孩子学数学和物理,不太聪明的学生物学。

我父亲知道我不想学生物学,不过他使我学化学并学一点数学。他觉得这样会使我的科学路子更宽些。现在我是一名数学教授,但自从17岁离开圣奥尔本斯学校起,从未上过正式的数学课。我现在通晓的数学全凭在研究工作中自己汲取。我在剑桥通常指导本科生,只要在课程上比他们提前一周预看即可。

在学校里物理学总是最枯燥的学科,因为它是这么容易而显然。化学则有趣得多,因为一直发生诸如爆炸之类的意外。但是物理学和天文学给了我们理解我们从何而来和我们为何在此的希望。我要对宇宙的奥秘寻根究底。也许在小的程度上我已经成功地做到这点,但仍有大量我还想知道的奥妙。

在圣奥尔本斯学校,我在最左边在圣奥尔本斯学校,我在最左边

我在1959年3月,和其他两个在学校中比我高一年级的小孩一道去牛津考奖学金。

我相信我考得很糟,在实验考试时大学讲师来到我身边和其他学生谈话而不理我时,我非常沮丧。从牛津回家后几天,我收到电报说我得到了奖学金。

那个时期在牛津占主导的看法是非常不用功。你要么是不费吹灰之力而非常卓越,要么接受自己能力有限而得到第四等。因为用功而得到较好等级被视为一个“灰人”的标志,在牛津词汇中这是最坏的诨名。

那个时候的学院自认为负有学生父母的责任,这意味着他们管教学生的道德。所以同一学院里的学生都是同一性别的,大门在午夜都要上锁,到时所有访问者——特别是异性——都必须离开。午夜过后,如果想离开,就必须攀越有铁尖的高墙。我的学院不想让学生受伤,所以在铁尖间留下空隙,因此很容易攀越出去。你如果被发现和异性同学在床上,那就是另一回事了:你就当场被开除。

把法定年龄降低到18岁和1960年代的性革命改变了一切,但那是我上牛津之后的事了。

那个时期,物理课的安排方式使得不做功课特别容易。我进大学之前考试了一次,然后在牛津待了三年,只有一次终考等着我们。我计算过一次,我在那里的三年期间大约只用功一千小时,平均每天一小时。

我对自己懒惰并不感到自豪,但那时我的态度和多数同学并无二致。我们倾向于绝对厌倦和觉得没有任何东西值得努力追求。我患病的一个后果就是把这一切都改变了。当你要面临夭折时,你就意识到生命是值得过的,因为有很多事情等你去做。

因为我没有准备,我计划做理论物理问题,并避免需要事实知识的问题来通过终考。然而,由于神经紧张,考试前夕我根本无法入眠,所以考得不是很好。我的成绩处于第一等和第二等的边缘上,我还得让考官面试以确定我应该得第几等。他们在面试时问及我的未来计划。我回答道我要做研究。我告诉他们,如果你给我第一等,我就去剑桥。如果得到第二等,就留在牛津。他们给了我一等。

万一我不能做研究,作为后备计划,我已经申请当公务员。因为我对核武器有反感,不想与国防有任何相干。因此我把在公务部门做事(那时是照管公共建筑物)或者在下议院任书记员列为优先选择。

在面试时有一件事变得很清楚,那就是我根本不知道书记员是做什么的,尽管如此,我通过了面试,余下的一切就是一次笔试。

不幸的是,我全然忘记并错过了笔试。公务员遴选委员会给我写了一封很友善的信,说我明年可以再试,他们不会对我有成见。没有成为一名公务员是我的幸运。如果那样的话,我就无法应付我后来的残疾所带来的不便。

从牛津毕业从牛津毕业

4

1962年10月,我到达剑桥读研究生。我在牛津的最后一年就注意到,我变得越来越笨拙。在摔下几个台阶后我就去看医生,但他所说的一切只是“别喝啤酒”。

我搬到剑桥后,甚至变得越发笨拙。圣诞节期间,我在圣奥尔本斯的湖上滑冰时跌倒,爬不起来。我母亲注意到这些问题,并把我送到家庭医生那里。他把我转到一个专家那里,在我21岁生日刚过不久,我就进了医院进行检查。我在医院里待了两周,期间做了种类繁多的检查。他们从我手臂取出肌肉样品,把电极嵌到我身上,然后把射电波不能透过的一些流体注入我的脊柱,然后使床倾斜,用X射线看这些流体从上往下流动。做了这一切后,除了告诉我没患多发性硬化症以及是非典型的情形外,什么都没讲。

然而我推断,他们预料病情会继续恶化。他们除了给我一些维生素外束手无策,尽管我能觉得他们预料这些药片没多大用处。我没有问更多细节,显然他们没有什么好事可告诉我。

意识到我患了可能在几年内致死的绝症,对我是有点震惊的。这样的事怎么会落在我头上呢?

然而,当我在医院时,我见证了在我对床上一位有些认识的男孩死于血癌,很清楚有人比我更不幸——至少我的状态没有使我觉得患病。我感得有点自怜时,就立即记起那个男孩。

不知道我将来会发生什么或者这个病会发展多快,我处于一团迷雾之中。医生们让我回到剑桥继续我刚开始的广义相对论和宇宙学研究。但是因为我没有太多数学背景,所以研究没有进展——毕竟,当我知道我也许活不到完成我的博士论文时很难专心致志。我觉得有点悲剧人物的味道。

我开始听瓦格纳的音乐,但杂志文章报道说我那时还酗酒,就未免是夸大其词。一旦一篇文章这么写,其他文章就抄过去,因为它可以编一个好故事,而最终人人都相信任何出现在出版物中这么多次的东西必然是真的。

然而我当时的梦想是相当让人困扰的。在我的病症还未得到诊断前,我对生活极其厌倦。似乎没有什么事情值得去做。我出院不久,就做了一个将被处死的梦。我忽然意识到,如果我被缓刑的话,还有很多我能做而值得做的事情。另外一场我做了很多次的梦是,我要牺牲自己的生命去救别人。毕竟,如果我反正都要死,不妨做一些好事。

但是我没死,尽管我的未来总被乌云遮盖,我非常惊讶地发现我享受生活。

事件发生根本变化的原因是我和一个名叫简·王尔德的姑娘订婚,我是大约在被诊断为ALS病时邂逅了她。这给我了某种生活的动力。

如果我们要结婚,我就得有一个工作,而要得到工作,我必须完成我的博士论文。因此我在一生中头一次开始用功。

大约婚后两年,我们的第一个孩子罗伯特诞生。在他出生后不久,我们即带他参加西雅图的一次会议。这又是一个错误的决定。由于我的残疾加重,我对照料婴儿没有什么用,而简在很大程度上却要自个儿应付而备极辛苦。西雅图会议之后我们在美国进行的更多旅行使她精疲力竭。现在,罗伯特和他的妻子卡特里娜还有孩子乔治以及罗斯都住在西雅图,显然这个经历没有给他留下创伤。

我们的第二个孩子露西大约三年后出生,她出生于当时作为产科医院的老救济院里。在简怀孕期间由于我们自己的房子正在扩建,所以必须搬到朋友拥有的一处茅草屋顶的农舍暂住。在她出生之前几天,我们才搬回去。

和简在剑河上乘方头平底船和简在剑河上乘方头平底船

5

1975年,我和简从加州理工学院回来后,我们发觉我已不可能攀爬我们家的楼梯。学院到这时对我已相当赏识,就让我们住进学院的一座巨大的维多利亚风格房子里的底层公寓。(这幢房子现在已被拆除并被以我命名的学生宿舍大楼所取代。)这幢公寓处于由学院园丁维护的花园之中,这对于孩子们非常好。

1979年我旅行到科西加给暑期学校讲课之后,我们第三个孩子蒂莫西出世。之后简的情绪变得更低落了。她担心我很快会死去,希望找到某个人在我死后养活她和孩子并和她结婚。她找到乔纳森·琼斯,一位地方教会的音乐家兼风琴演奏师,并在我们的公寓给了他一个房间。我本应反对这件事,但是我也以为自己会早早死去,并且觉得需要有人在我死后养活孩子们。

我的病情继续恶化,其中的一个症状是长时间的窒息发作。

1985年,在去瑞士的欧洲核子研究组织(CERN)的旅行中我得了肺炎。我立即被送到州医院并接上呼吸器。医院的医生认为我的病情严重到他们提出要关掉呼吸机并结束我生命的地步,但是简拒绝了,并把我放在急救飞机上飞回剑桥阿登布鲁克医院。那里的医生想把我恢复到我以前的情形,但最终他们只好进行气管切开手术。

在我们的第三个孩子蒂莫西受洗后全家合影在我们的第三个孩子蒂莫西受洗后全家合影

我的言语在手术之前就变得更含糊,所以只有熟悉我的人才能听懂我。但那时至少我还能交流。我口授、由秘书来撰写科学论文,而我做研究班讲演时通过一名翻译更清晰地重复我的话。然而,气管切开手术把我的讲话能力全部消除。

有一段时期,我仅有的能交流的方法是,有人指着拼写卡,指到正确的字母时我扬一下眉毛,就这样逐个字母地拼出单词来。这样交流是相当困难的,更不用说写篇科学论文了。

然而,在加利福尼亚的名叫瓦特·沃尔托兹的电脑专家听说了我的困境,送给我一套他写的名叫均衡器的电脑程序。这就允许我揿动手中的开关,从屏幕的一系列菜单中选取词汇。

现在我用他的另一个叫做词加的程序。在我的眼镜上有一个微小的传感器,对我的面颊运动作出反应,由此控制这个程序。当我把要说的都聚集好,就能将其送到语音合成器去。

起初,我只在台式电脑上运行均衡器程序,后来剑桥适应通讯公司的大卫·梅森把一台小型电脑和语音合成器装到我的轮椅上。我现在的电脑是英特尔提供的。这个系统使我比以前交流得更好,而我能每分钟处理3个词。我可以要么说出我已写的,要么将其存在盘里。然后我能将其打印出来,或者把它找出并一句一句地说出来。

我已经用这个系统撰写了七部书和一些科学论文。我还做了一些科学和普及的演讲。它们都很受欢迎,我想这在很大程度上归功于语音加创造的语音合成器的高质量。

一个人的话音是非常重要的。

如果你话音模糊,人们很可能认为你有精神缺陷。这台语音合成器是我听到的最好的,因为它发出的声音抑扬顿挫,不像《神秘博士》的塔勒克斯的那一台。语音加那时起停止营业,而它的语音合成器项目已经停止。

现在我拥有余下的最后三台合成器。它们很笨重,耗电量很大并且有过时的不能被替代的芯片。尽管如此,至今我已认同这声音,它已成为我的商标,所以除非所有三台合成器都毁坏,我不想用更自然发出的声音来替代它。

在我出院时我需要全时护理。起初我觉得我的科学生涯已经完结,而余下能做的一切就是待在家里看电视。

但是我很快发现,我还能继续科学研究,并且利用称为Latex的程序写数学方程,该程序允许人们以通常字符来写数学符号,比如用$\pi$表示π。

然而,我对简和乔纳森之间日益密切的关系越来越不高兴。我最后不能再忍受这种情形,并且在1990年,我搬出并和我的一位护士伊莱恩·梅森住到一个公寓里去。我们发现对于我们和伊莱恩的两个儿子来说,这公寓太小,这两个孩子一周中有部分时间和我们在一起,于是我们决定搬走。

1995年伊莱恩和我结婚,9个月后简嫁给乔纳森·琼斯。

我娶伊莱恩我娶伊莱恩

我和伊莱恩的婚姻是激情而骚动的。

我们也经历了许多波折,但是作为护士,伊莱恩在几个场合救了我的命。气管切开手术后,我在气管上有一个塑料管,这个管子防止食物和唾液进入我的肺部,并由充气的袖袋保持着。多年来在袖袋中的压力损害了我的气管,使我咳嗽并窒息。

有一回我在克里特开会,在归途飞行中我咳嗽了。一位名叫大卫·霍德华的外科医生刚好在同一架飞机上,他走近伊莱恩并告诉她,他能帮助我。他建议进行一个喉头切除术,这将把气管和喉咙彻底分开并且不再需要带袖袋的管子。

剑桥阿登布鲁克医院的医生说这手术太冒险,但伊莱恩坚持要做,而大卫·霍德华在伦敦的医院为我做了手术。该手术救了我的命:假如不做的话,再过两周这个袖袋就会在我的气管和喉咙之间磨损出一个洞,血就会充满我的肺部。

几年之后我遭遇到另一次健康危机,因为在深睡时我的氧水平下降到危险的程度,我被紧急送到医院并住院四个月之久。我终于带着呼吸器出院了,晚上用它。我的医生告诉伊莱恩让我回家等死。

一年之后,我被吸收为一个团队的成员,为大学800周年纪念募捐活动出力。我被派到旧金山,在六天之内作五场报告,这使我精疲力竭。

一天上午,当我在脱开呼吸器时昏迷过去。值班护士以为我没事,倘若没有另一位护理传唤伊莱恩,伊莱恩使我苏醒过来的话,我大概早已死去。

伊莱恩为这一切危机耗费了大量的情感。我们在2007年离婚,离婚之后我一直单独和一位管家住在一起。

我和伊莱恩我和伊莱恩

6

我21岁患上ALS病时,我觉得这太不公平了。这为何会发生在我身上?那时,我认为我的生命完了,而且我将永远不能实现我自认为拥有的潜力。但是现在,50年之后,我能安然对自己的一生表示满意。

我结了两次婚,并有三个漂亮并卓有建树的孩子。我的科学生涯很成功:我认为大多数理论物理学家都同意,我的黑洞量子发射预言是正确的,虽然它迄今还未为我赢得诺贝尔奖,这是因为在实验上证实它非常困难。不过,我赢得了更有价值的基本物理学奖,这是奖给尽管还未被实验证实,却具有理论意义的发现的奖项。

我的残疾并未对我的科学研究形成严重的障碍。事实上,我猜想在某些方面这反而是财富:我不必去讲课或者去教本科生,而且我也不必参与冗长的耗时的委员会。这样,我能够全身心地投入研究。

对于我的同事而言,我只不过是另一位物理学家,但对于广大的公众,我也许是世界上最著名的科学家。这部分是因为科学家们,除了爱因斯坦,并非广为知名的摇滚明星,而且部分是因为我切合残疾人天才的定型。我不能用假发和墨镜来伪装自己——轮椅暴露了我的身份。

成名和易于辨认既有好处也有坏处。坏处是做平常事非常困难,诸如在购物时被要合影的人们围困,而且,过去媒体对我的私人生活有一种不良的兴趣,但是好处远远地超过了坏处。人们似乎真正地喜欢看到我。

游览北京天坛游览北京天坛

2012年,我在伦敦残奥会上充当主持人,拥有过数量空前的听众。

我的一生是充实而满足的。我相信残疾人应专注于障碍不能阻止他们做的事,而不必对他们不能做的事徒然懊丧。在我的情形下,我尽力做我要做的大多数事情。

我游遍天下。我访问苏联7次。我第一次和一组学生同去,其中一人是浸礼会教友,他想散发俄文圣经,并求我们将圣经偷运进去。我们设法做到不被发现,但在我们返程出关之时,当局已经发现我们之所为,并把我们拘留了一阵。然而,因偷运圣经而对我们罚款会引起国际纠纷和不利的宣传,所以几个小时后就给放行了。另外6次是会见苏联的科学家们,那时候不准他们到西方旅行。1990年苏联解体后,许多最好的科学家到了西方,所以自那以后我再也没去过俄国。

我还访问了日本6次,中国3次,还去除澳洲外的每一个大陆,包括南极洲。我会见了韩国、中国、印度、爱尔兰、智利和美国的国家元首。我在北京的人民大会堂和白宫作过讲演。我曾经乘潜水艇下到海里,也曾乘气球和零重力飞行器上到天上,而且我还向“维珍银河”预订了太空飞行。

我早年的研究证明了经典广义相对论在大爆炸和黑洞奇点处崩溃。我后来的研究证明了量子论如何能预言在时间的开端和终结处发生什么。活着并从事理论物理研究,使我拥有一个美妙的生涯。

如果说我曾经为理解宇宙添砖加瓦的话,我会因此而感到快乐。

湖南科学技术出版社《我的简史》湖南科学技术出版社图书《我的简史》

本文选自湖南科学技术出版社《我的简史》,网易新闻人间工作室已获得授权。
关于“人间”(the Livings)非虚构写作平台的写作计划、题目设想、合作意向、费用协商等等,请致信:thelivings@163.com
题图:《万物理论》剧照
插图:出版社供图

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