撰文 | 鞠強(qiáng) 一年前的今天,英國(guó)物理學(xué)家史蒂芬·霍金逝世,眾人眼中的“宇宙之王”飛向了他研究一生的宇宙。單論社會(huì)影響力,如果說(shuō)霍金是這個(gè)時(shí)代的科學(xué)第一人,恐怕沒(méi)有爭(zhēng)議。通過(guò)電視、廣播、報(bào)紙、雜志和互聯(lián)網(wǎng)等多種媒體,我們獲得過(guò)關(guān)于霍金的大量信息,既了解了他對(duì)宇宙的探索,也知曉了他對(duì)很多重要社會(huì)問(wèn)題的看法。 但是,使霍金真正走向公眾,也是霍金產(chǎn)生最大影響力的方式,卻是所有媒介中傳播速度最慢也是最古老的形式——圖書(shū)。如果問(wèn)一個(gè)對(duì)霍金有所了解的普通人,他眼中最能代表霍金的是什么,相信很多答案都會(huì)是《時(shí)間簡(jiǎn)史》。在霍金逝世一周年的日子,我們?cè)谒淖髌分凶窇浰麑?duì)宇宙真相的求索,緬懷這位科學(xué)巨人。 銷售奇跡 20世紀(jì)70年代,霍金在黑洞研究中取得了豐碩的成果,他和羅杰·彭羅斯共同證明了奇點(diǎn)定理,并且獨(dú)立證明了黑洞的面積定理,還提出了日后以他的名字命名的“霍金輻射”。1973年,劍橋大學(xué)出版社出版了霍金和喬治·埃利斯(George Ellis)合著的《時(shí)空的大尺度結(jié)構(gòu)》(The Large Scale Structure of Space-Time),這是霍金出版的第一本書(shū)。在這本學(xué)術(shù)書(shū)中,二人使用廣義相對(duì)論解釋了大質(zhì)量恒星如何塌縮成黑洞。但這時(shí),霍金的影響力還只限于學(xué)術(shù)圈內(nèi),公眾對(duì)他幾乎一無(wú)所知。
他真正走進(jìn)公眾的視野,是從20世紀(jì)80年代開(kāi)始。 1982年,霍金產(chǎn)生了寫(xiě)本通俗讀物的想法。他曾提到寫(xiě)書(shū)的部分動(dòng)機(jī)是給讀中學(xué)的女兒準(zhǔn)備學(xué)費(fèi),但實(shí)際上當(dāng)圖書(shū)出版的時(shí)候,他的女兒已經(jīng)快中學(xué)畢業(yè),所以這個(gè)目的并未達(dá)到。其實(shí)他寫(xiě)書(shū)的目的,更多是希望公眾了解到“我們已經(jīng)在何等程度上理解了宇宙”。 他最初為這本書(shū)擬的書(shū)名是《從大爆炸到黑洞:時(shí)間短史》(From The Big Bang To Black Holes:A Short History Of Time),不過(guò)這本書(shū)的編輯彼德·古查迪把正副書(shū)名調(diào)換了一下,并且把“短史”(short history)改成了“簡(jiǎn)史”(brief history)。這就是后來(lái)的《時(shí)間簡(jiǎn)史:從大爆炸到黑洞》(A Brief History Of Time: From The Big Bang To Black Holes)。 1988年4月1日,這本書(shū)經(jīng)過(guò)一些波折后,在愚人節(jié)那天正式出版。
《時(shí)間簡(jiǎn)史》出版之時(shí),霍金已經(jīng)取得了他在黑洞研究中的主要成就,并且開(kāi)始涉足宇宙學(xué)研究,因此這本書(shū)涵蓋了他此后作品涉及的大部分話題,包括時(shí)間和空間、宇宙的起源、黑洞的性質(zhì)等。 霍金最初還是使用比較學(xué)術(shù)化的語(yǔ)言,后來(lái)在編輯的建議下對(duì)全書(shū)進(jìn)行了重寫(xiě),使之(盡可能)通俗易懂,避免為外行人設(shè)置太高的門檻。據(jù)說(shuō)書(shū)中多一個(gè)方程,銷量就會(huì)減半,因此霍金在書(shū)中只使用了一個(gè)方程——愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程。 這本書(shū)出版之后,被翻譯成幾十種語(yǔ)言,在全世界銷售了上千萬(wàn)冊(cè),成為一個(gè)現(xiàn)象級(jí)作品。霍金也認(rèn)為,沒(méi)有任何人在出版之初料想到《時(shí)間簡(jiǎn)史》會(huì)如此暢銷。不過(guò),霍金確實(shí)對(duì)這本書(shū)的銷量有所期待。比如,他在創(chuàng)作之初就希望寫(xiě)一本在機(jī)場(chǎng)買得到的書(shū),所以他在選擇出版社的過(guò)程中,首選排除了出版自己學(xué)術(shù)著作的劍橋大學(xué)出版社,接著在1984年成稿后也沒(méi)有根據(jù)出版經(jīng)紀(jì)人的建議接受“更有檔次”的諾頓公司的報(bào)價(jià),而是最終選擇了出版大眾圖書(shū)很有經(jīng)驗(yàn)的矮腳雞出版社。 出版社的運(yùn)作和宣傳對(duì)《時(shí)間簡(jiǎn)史》的普及起到了推動(dòng)作用,但是霍金身上獨(dú)一無(wú)二的特質(zhì)才是使《時(shí)間簡(jiǎn)史》成為有史以來(lái)最成功的科學(xué)圖書(shū)的主要原因。在科學(xué)作品中,有不少水平不亞于《時(shí)間簡(jiǎn)史》的作品,作者也是學(xué)術(shù)大師,但銷量和影響力顯然都遠(yuǎn)不及《時(shí)間簡(jiǎn)史》?!稌r(shí)間簡(jiǎn)史》的暢銷反過(guò)來(lái)強(qiáng)化了霍金作為一名明星科學(xué)家的形象。不知是否是受到這本“簡(jiǎn)史”暢銷的啟發(fā),此后各類“簡(jiǎn)史”層出不窮,成為中外出版界的一個(gè)熱門品類。 理解宇宙 1996年,霍金和彭羅斯共同出版了《時(shí)空的本質(zhì)》(The Nature of Space and Time)一書(shū)。這本書(shū)的故事始于1994年,在劍橋大學(xué)牛頓研究所舉辦的一系列公開(kāi)演講中,霍金和彭羅斯分別發(fā)表了對(duì)于量子力學(xué)及其在宇宙演化中所起作用的觀點(diǎn)。雖然二人互為重要的合作者,但在這些講座中,二人的想法在很多重要問(wèn)題上存在根本性分歧。今年1月去世的著名數(shù)學(xué)家阿蒂亞(Michael Atiyah)就曾認(rèn)為,這是繼愛(ài)因斯坦和玻爾關(guān)于量子力學(xué)的辯論之后20世紀(jì)最重要的物理學(xué)論爭(zhēng)。隨后,普林斯頓大學(xué)出版社將二人演講的內(nèi)容結(jié)集出版,就是這本《時(shí)空的本質(zhì)》。
同樣在1996年,霍金還出版了《時(shí)間簡(jiǎn)史(插圖版)》。在這個(gè)版本中,霍金加入了200多張插圖,為普通讀者理解他的思想提供了更多便利。同時(shí),他還增加了一章,介紹蟲(chóng)洞和時(shí)間旅行的內(nèi)容。 5年后,霍金出版了他的另一部著名作品《果殼中的宇宙》。書(shū)名來(lái)自莎士比亞的名劇《哈姆雷特》。哈姆雷特在劇中說(shuō),即使把他關(guān)在果殼中,他仍然自以為是無(wú)限空間之王。這句話同樣是霍金傳奇一生的真實(shí)寫(xiě)照:他雖然長(zhǎng)期被禁錮在輪椅上,卻仍用大腦去思考主宰宇宙命運(yùn)的規(guī)律。
《果殼中的宇宙》可以認(rèn)為是《時(shí)間簡(jiǎn)史》的續(xù)編,霍金在其中討論的話題與《時(shí)間簡(jiǎn)史》類似,同時(shí)介紹了兩本書(shū)出版中間這13年時(shí)間里物理學(xué)研究的進(jìn)展,包括超弦理論、超對(duì)稱理論以及M理論的發(fā)展。不過(guò),由于霍金不愿寫(xiě)一本《時(shí)間簡(jiǎn)史》的續(xù)集,所以與《時(shí)間簡(jiǎn)史》的線性結(jié)構(gòu)不同,他在《果殼中的宇宙》中嘗試了樹(shù)狀圖寫(xiě)法:讀者在了解一些基礎(chǔ)知識(shí)后,就可以選擇后面感興趣的內(nèi)容跳躍式閱讀,而不必按照從前到后的順序依次閱讀。 在《果殼中的宇宙》出版后,霍金在大概10年左右的時(shí)間里沒(méi)有重要作品問(wèn)世,直到2010年,他與列納德·蒙洛迪諾(Leonard Mlodinow)合作了《大設(shè)計(jì)》(The Grand Design)。這一次,霍金不僅繼續(xù)秉承在他的作品中一脈相承的信念,即“存在一族我們能夠發(fā)現(xiàn)并理解的合理的定律制約著宇宙”,更試圖去解釋我們理解宇宙的企圖,并在哲學(xué)上審視我們觀察宇宙這樣一個(gè)行為的意義。
除了這幾部大家比較熟悉的作品外,霍金還出版過(guò)其他一些作品。 1993年,《黑洞、嬰兒宇宙及其他》(Black Holes and Baby Universes and other Essays)出版。這是霍金的一本文集,其中收入的文章既包括論述黑洞的科學(xué)文章,也包括他對(duì)與疾病斗爭(zhēng)的一些經(jīng)歷的回憶。
2005年,霍金和列納德·蒙洛迪諾合作出版了《新時(shí)間簡(jiǎn)史》(A Briefer History of Time)。這可以說(shuō)是一個(gè)簡(jiǎn)明版的《時(shí)間簡(jiǎn)史》,同時(shí)增加了《時(shí)間簡(jiǎn)史》出版后17年間的新成果和新發(fā)現(xiàn)。
此外,霍金還曾選編過(guò)3部作品。2002年,他作為編者出版了《站在巨人肩頭》(On the Shoulders of Giants)?;艚鹪跁?shū)中匯編了哥白尼、伽利略、開(kāi)普勒、牛頓和愛(ài)因斯坦這5位科學(xué)巨人的7篇物理學(xué)、天文學(xué)論文,為他們撰寫(xiě)了小傳,還加入了自己的5篇文章?;艚鹨源藖?lái)表明,自己只有在前人的基礎(chǔ)上才有機(jī)會(huì)發(fā)現(xiàn)宇宙的秘密。
2005年,《上帝創(chuàng)造整數(shù):改變歷史的數(shù)學(xué)突破》(God Created the Integers: The Mathematical Breakthroughs That Changed History)出版,書(shū)名來(lái)自數(shù)學(xué)家利奧波德·克羅內(nèi)克(Leopold Kronecker)的名言:“上帝創(chuàng)造了整數(shù),剩下的都是人類的工作?!被艚鹪诘谝话嬷羞x取了2500年來(lái)的17位數(shù)學(xué)家的作品,時(shí)間跨度從歐幾里得到圖靈。在2007年出版的第二版中,他又增加了歐拉、高斯等4位數(shù)學(xué)家的作品。
2011年,霍金匯編的另一本作品《夢(mèng)想的材料:最令人震驚的量子物理學(xué)論文以及它們?nèi)绾握鸷晨茖W(xué)世界》(The Dreams That Stuff Is Made of: The Most Astounding Papers of Quantum Physics and How They Shook the Scientific World)出版。這本書(shū)與《站在巨人肩頭》類似,挑選了物理學(xué)大師的經(jīng)典論文,只不過(guò)這一次正如書(shū)名提示的一樣,霍金把目光集中在量子物理學(xué)家的作品,其中包括玻爾、普朗克、海森堡、薛定諤、奧本海默、費(fèi)曼和玻恩。
終極問(wèn)答 一年前霍金去世時(shí),他的最后一部作品《十問(wèn):霍金沉思錄》(Brief Answers To The Big Questions)尚未完成。在他去世后,他的家人和合作者共同完成了最后的版本并于2018年10月16日正式出版。諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者基普·索恩(Kip Thorne)為霍金的這本遺作撰寫(xiě)了導(dǎo)語(yǔ)。 在這本書(shū)中,霍金嘗試對(duì)以下十個(gè)重要問(wèn)題進(jìn)行回答:上帝存在嗎?一切如何開(kāi)始?宇宙中存在其他智慧生命嗎?我們能預(yù)測(cè)未來(lái)嗎?黑洞中是什么?時(shí)間旅行可能嗎?我們能在地球上存活嗎?我們應(yīng)去太空殖民嗎?人工智能會(huì)不會(huì)超過(guò)我們?我們?nèi)绾嗡茉煳磥?lái)?
人們一直想要得到大問(wèn)題的答案。我們來(lái)自哪里?宇宙如何開(kāi)始?它背后一切的意義和設(shè)計(jì)是什么?外太空有人嗎?現(xiàn)在看起來(lái),過(guò)去對(duì)創(chuàng)生的記敘不太相關(guān)且不太可信。它們已經(jīng)被各種只能被稱為迷信的東西所取代,諸如從“新紀(jì)元運(yùn)動(dòng)”到《星際迷航》。但真正的科學(xué)可能比科幻小說(shuō)更奇特,也更令人滿意。 我是一名科學(xué)家,還是一名對(duì)物理學(xué)、宇宙學(xué)、宇宙和人類未來(lái)極為著迷的科學(xué)家。父母培養(yǎng)我堅(jiān)定的好奇心,和我父親一樣,我研究并試圖回答科學(xué)向我們提出的許多問(wèn)題。在我的腦海里,我一生都在宇宙中旅行。通過(guò)理論物理,我試圖回答一些大問(wèn)題。我曾經(jīng)一度以為,自己會(huì)看到我們所知的物理學(xué)的終結(jié),不過(guò)現(xiàn)在我認(rèn)為,在我離開(kāi)很久很久后,奇妙的發(fā)現(xiàn)還會(huì)持續(xù)產(chǎn)生。我們接近其中一些問(wèn)題的答案,但我們還沒(méi)有到達(dá)那里。 問(wèn)題是,大多數(shù)人都認(rèn)為真正的科學(xué)對(duì)他們而言太復(fù)雜、太難理解,但我認(rèn)為并非如此。研究制約宇宙的基本定律需要大量的時(shí)間,而大多數(shù)人承擔(dān)不起;如果所有的人都從事理論物理,世界很快就會(huì)停滯不前。但如果將其基本思想以清晰的方式,并且不用方程來(lái)呈現(xiàn),大多數(shù)人是可以理解并欣賞的。我相信這是可能的,這也是我喜歡并畢生努力去做的事。 這是一個(gè)進(jìn)行理論物理研究的黃金時(shí)代,生逢其時(shí),何其有幸。在過(guò)去的50年里,我們的宇宙圖景發(fā)生了很大的變化。如果我對(duì)此做出了貢獻(xiàn),我會(huì)很高興。太空時(shí)代的偉大啟示之一是它賦予人類有關(guān)我們自身的視野。當(dāng)我們從太空回望地球,我們將人類自身視為一個(gè)整體。我們看到了統(tǒng)一,而不是分裂。就是這樣的簡(jiǎn)單圖景,它傳遞著撼人的信息:一個(gè)星球,一個(gè)人類。對(duì)我們?nèi)蛏鐣?huì)面臨的主要挑戰(zhàn),一些人要求即刻采取行動(dòng),我想發(fā)聲附和他們。我希望這個(gè)事業(yè)繼續(xù)前進(jìn),即使我不再在世上,有權(quán)力的人能表現(xiàn)出創(chuàng)造力、勇氣和領(lǐng)導(dǎo)能力。讓他們迎接可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的挑戰(zhàn),并采取行動(dòng),不是出于自身利益,而是出于共同利益。我深知時(shí)間之珍貴。抓住時(shí)機(jī),現(xiàn)在就采取行動(dòng)。 ——《十問(wèn):霍金沉思錄》 在這本書(shū)中,霍金除了繼續(xù)關(guān)注黑洞、時(shí)空和宇宙外,還以很大的篇幅論述了其他科學(xué)話題,包括基因編輯、人工智能和太空移民。從中我們可以看出,他之所以能成為最有影響力的科學(xué)家,正是與他對(duì)社會(huì)問(wèn)題的關(guān)注以及對(duì)人類命運(yùn)的終極關(guān)懷有很大的關(guān)系。相比于科技發(fā)展給人類未來(lái)帶來(lái)的挑戰(zhàn),霍金在書(shū)中認(rèn)為氣候變化和核戰(zhàn)爭(zhēng)是對(duì)人類更加直接、可怕的威脅。 霍金生前還曾經(jīng)出版過(guò)一本名為《我的簡(jiǎn)史》(My Brief History)的回憶錄,他在書(shū)中對(duì)于自己的個(gè)人生活的各個(gè)階段都進(jìn)行了簡(jiǎn)要的記錄。雖然其中的一些細(xì)節(jié)他在接受采訪和一些文章中有過(guò)提及,市面上也可以看看林林總總的霍金傳記,但作為唯一一本霍金自己完成的回憶錄,這本書(shū)還是在還原霍金的生活與思想方面具有獨(dú)特的價(jià)值。
此外,霍金還和自己的女兒露西·霍金創(chuàng)作過(guò)一套以“喬治”為主角的童書(shū),分別是2007年出版的《喬治的宇宙秘密鑰匙》(George's Secret Key to the Universe)、2009年出版的《喬治的宇宙尋寶記》(George's Cosmic Treasure Hunt)、2011年出版的《喬治和大爆炸》(George and the Big Bang)、2014年出版的《喬治和不可破解的密碼》(George and the Unbreakable Code)以及2016年出版的《喬治和藍(lán)月》(George and the Blue Moon)。
霍金的很多作品都值得用不止一篇文章來(lái)介紹,因此本文用不長(zhǎng)的篇幅梳理他的作品,充其量只能算是一個(gè)“霍金作品簡(jiǎn)史”(A Brief History of Hawking’s Works)。受制于身體的限制,霍金作品不多,不過(guò)在影像和聲音之外,這些作品是霍金留給世界或者說(shuō)留給學(xué)術(shù)界之外的大眾的最好的遺產(chǎn),也為我們?cè)谘芯炕艚鸬乃枷牒腿松鷷r(shí)提供了一條連續(xù)的線索。 未必每一位讀者都能完全理解霍金作品中的內(nèi)容,許多內(nèi)容對(duì)于專業(yè)人士都很晦澀。但是,每一位希望從中窺探宇宙秘密的讀者,卻都能體會(huì)到人類在求索的征程中付出的努力,理解人類可以理解宇宙這本身就是一個(gè)奇跡,感受一位與病魔斗爭(zhēng)半個(gè)世紀(jì)的科學(xué)家的堅(jiān)定和無(wú)畏。 今天是霍金逝世一周年,同時(shí)也是愛(ài)因斯坦誕辰140周年?;艚鸪錾娜兆诱檬琴だ允攀?00周年。霍金在劍橋大學(xué)擔(dān)任盧卡斯數(shù)學(xué)教授長(zhǎng)達(dá)30年,而牛頓也曾經(jīng)擔(dān)任過(guò)這一教職…… 這些自然會(huì)讓我們把霍金同牛頓、伽利略和愛(ài)因斯坦聯(lián)系到一起。而在《時(shí)間簡(jiǎn)史》的最后部分,霍金正是用3篇短文分別介紹了愛(ài)因斯坦、伽利略和牛頓。可以說(shuō),科學(xué)的進(jìn)步是站在巨人的肩膀上,霍金如此,霍金之后的科學(xué)家們也如此,而我們比霍金幸運(yùn)的是,得以依靠的巨人又多了一位。 在電影《萬(wàn)物理論》中扮演霍金的演員埃迪·雷德梅恩(Eddie Redmayne)撰寫(xiě)了《十問(wèn):霍金沉思錄》的前言,其中他引用了奧巴馬的話,對(duì)霍金有這樣的祝福:“我希望史蒂芬在燦爛的星空中玩得開(kāi)心(having fun up there among the stars)”?;仡櫷昊艚鸬淖髌?,我們掩卷仰望星空,會(huì)看到這位“宇宙之王”的笑容的光芒。 附錄: 霍金作品年表(包含著、合著及編,出版時(shí)間為英文版首次出版時(shí)間) 1973年 《時(shí)空的大尺度結(jié)構(gòu)》(與喬治·埃利斯合著) 1988年 《時(shí)間簡(jiǎn)史》 1993年 《黑洞、嬰兒宇宙及其他》 1996年 《時(shí)間簡(jiǎn)史(插圖版)》 1996年 《時(shí)空的本質(zhì)》(與羅杰·彭羅斯合著) 2001年 《果殼中的宇宙》 2002年 《站在巨人肩頭》 2005年 《上帝創(chuàng)造整數(shù)》 2005年 《新時(shí)間簡(jiǎn)史》(與列納德·蒙洛迪諾合著) 2010年 《大設(shè)計(jì)》(與列納德·蒙洛迪諾合著) 2011年 《夢(mèng)想的材料》 2013年 《我的簡(jiǎn)史》 2018年 《十問(wèn):霍金沉思錄》 以及童書(shū)“喬治的宇宙”系列(與女兒露西·霍金合著) 2007年 《喬治的宇宙秘密鑰匙》 2009年 《喬治的宇宙尋寶記》 2011年 《喬治和大爆炸》 2014年 《喬治和不可破解的密碼》 2016年 《喬治和藍(lán)月》 參考資料 [1] https://en./wiki/Stephen_Hawking [2]史蒂芬·霍金. 時(shí)間簡(jiǎn)史. 長(zhǎng)沙:湖南科學(xué)技術(shù)出版社,2007. [3]史蒂芬·霍金. 果殼中的宇宙. 長(zhǎng)沙:湖南科學(xué)技術(shù)出版社,2005. [4]史蒂芬·霍金, 列納德·蒙洛迪諾. 大設(shè)計(jì). 長(zhǎng)沙:湖南科學(xué)技術(shù)出版社,2011. [5]史蒂芬·霍金. 我的簡(jiǎn)史. 長(zhǎng)沙:湖南科學(xué)技術(shù)出版社,2014. [6] Stephen Hawking. Brief Answers to the Big Questions. New York: Bantam Books, 2018. [7] https://www./39987-stephen-hawking-best-books.html [8] https://en./wiki/The_Large_Scale_Structure_of_Space-Time [9] https://en./wiki/The_Nature_of_Space_and_Time [10] https://en./wiki/Black_Holes_and_Baby_Universes_and_Other_Essays [11] https://en./wiki/A_Briefer_History_of_Time_(Hawking_and_Mlodinow_book) [12] https://en./wiki/On_the_Shoulders_of_Giants_(book) [13] https://en./wiki/God_Created_the_Integers [14] https://en./wiki/The_Dreams_That_Stuff_Is_Made_Of [15] https://en./wiki/My_Brief_History the end |
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