霍金之后再无“霍金”?
随着霍金的离去,由一个天才物理学家单枪匹马开创一个新时代已不太可能,科学的“个人英雄主义”时代正在落幕。如今,公众刷屏悼念霍金,其实也是这种焦虑的体现——大家用悼念一般“名人”的方式假装与前沿科学同行,但事实上,科学的前沿已被推得离我们很远了。
本报记者王昱
英国著名物理学家斯蒂芬·霍金14日凌晨在英国剑桥的家中去世,享年76岁。作为当代最为公众熟知的科学家,霍金的知名度毋庸赘言。不过,除了把他作为一位“名人”来悼念,我们还应该知道,这位科学家究竟是靠什么成就获得了如此巨大的声誉。其实,他是一位“双料冠军”:既是科学家中最好的科普作家,又是科普作家中最好的科学家。
推动两大理论统一
人们对霍金的了解,除了他的《时间简史》《果壳中的宇宙》等科普著作,还来自于他传奇的病症、婚姻以及晚年发出的诸如“不要跟外星人说话”等惊世骇俗的警告。但套用英国广播公司对霍金的评价,其最伟大的功绩莫过于帮助人类迈出了“统一宏观物理与微观物理”的第一步。
1942年1月8日,霍金在英国牛津出生。他毕业于牛津大学和剑桥大学,并获剑桥大学博士学位。1963年,21岁的他不幸被诊断患有肌肉萎缩性侧索硬化症,即运动神经细胞病。当时,医生诊断他只能活两年,可他一直坚强地活了下来,并坚持研究工作。
当时,人类的物理学发展正面临“分裂”的危险:在宏观尺度上,爱因斯坦的相对论及其衍生理论占据统治地位；但在微观尺度上,遵循的却是普朗克开创的量子力学理论。这两种理论并不能完美契合,爱因斯坦就对普朗克的理论始终持反对态度,他曾嘲讽后者:“上帝绝不掷骰子。”宏观物理与微观物理的分裂局面,被称为“第三次物理学危机”。
霍金的研究正是在这种背景下展开的,他的主要工作都完成于上世纪60年代末、70年代初的黑洞研究大发展时期,他的早期工作对引力与黑洞领域起到了非常大的促进作用。霍金证明了广义相对论的奇性定理和黑洞面积定理,提出了黑洞蒸发现象和无边界的霍金宇宙模型,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。
霍金认为,他一生的贡献是,在经典物理的框架里,证明了黑洞和大爆炸奇点的不可避免性,黑洞越变越大；但在量子物理的框架里,他指出,黑洞因辐射而越变越小,大爆炸的奇点不但被量子效应抹平,而且整个宇宙正是起始于此。在这一背景下,霍金是试图统一“两种物理学”的物理学家中最为出色者,他提出的“黑洞辐射”假说及其对“量子宇宙论”的研究,将爱因斯坦的广义相对论和普朗克的量子论重新统一在了一起。
需要指出的是,虽然霍金对统一两大理论的贡献巨大,但由于其理论艰深,直到上世纪70年代末,他的名气还局限于学界。毋宁说,那时他还只是当代一批伟大物理学者中的一位而已。
著作畅销始成名
上世纪80年代以后,霍金逐渐从研究的一线领域淡出,开始将更多精力投入到科普工作中。当时,欧洲公众对物理学的理解还普遍停留在牛顿的经典物理加上有限的爱因斯坦相对论理论。霍金在那时投身科普事业,无疑让公众的知识层面提升了一个层级,也使他的科学贡献开始为公众熟知。
霍金1988年发表了代表作《时间简史》,该书凭借丰富的想象和精妙的构思,阐释宇宙起源和未来之变。至今,这本书已累计发行2500万册,被翻译成近40种语言。而《果壳中的宇宙》是霍金继《时间简史》后另一本重要著作。在此书中,他再次把我们带到理论物理的最前沿,用通俗的语言解释宇宙原理。这本书和《时间简史》一起,成为全球最畅销科普著作,影响力可见一斑。
英国《镜报》称霍金是“继法拉第之后在科普上最为成功的一线科学家”,并评价说:“在霍金所研究的领域,大多科学家已不再为公众所知,但霍金却是一个例外,他获得摇滚明星一样的地位,霍金能够解释自己的理论,而且直言不讳地谈论宇宙的未来,谈论哲学、政治甚至外星人。”
霍金因科学而成功、因科普而成名的轨迹,似乎昭示了一个令人有些尴尬的现象——近半个世纪以来,随着科学越来越向复杂化发展,已经很少有像牛顿、爱因斯坦那样横跨物理之内多个学科的巨匠。而另一方面,随着科学前沿越发远离公众视线,科学家想凭其专业成就为人熟知也变得越来越难。公众刷屏悼念霍金,其实也是这种焦虑的体现——大家用悼念一般“名人”的方式假装与前沿科学同行,但事实上,科学的前沿已被推得离我们很远了。
由一个天才物理学家单枪匹马开创一个新时代已不太可能,科学的“个人英雄主义”时代正在落幕。霍金之后,我们或将在很长时间内很难再迎来一位“摇滚明星式的科学家”。
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