勵志小故事：輪椅上的天才——霍金

在新的千年到來之際，美國白宮曾進行了一系列的演講，其中以科學為主題的演講是《想像與變革---下一個千年的科學》。它的演講者就是英國劍橋大學套用數學與理論物理系教授、"輪椅天才"史蒂芬·霍金。他患有嚴重的殘疾，雙手只有3個手指能動。這個極度殘疾和極度聰明的科學家成了這次不同尋常演講的理想人選。 外號叫"愛因斯坦"

20世紀90年代，談論宇宙學漸成一種時髦，宇宙大爆炸理論雖不是新的理論，但在公眾心中卻非常新穎。特別是談到霍金，人們表現出了極大的興趣，並稱他是自愛因斯坦之後最好的物理學家。

霍金是英國人。他出生於1942年1月8日。這一天恰好是義大利物理學家、近代物理學的奠基人伽利略逝世300周年的紀念日，幾天前還是牛頓的生日：1643年1月4日。當然，這並不意味著，呱呱墜地的小霍金頭上罩上了金色的光環。用霍金自己的話說："我估計大約有二十萬個嬰兒在同日誕生"。

小霍金也像普通的小孩一樣，喜歡玩具，著迷於玩具火車，甚至自己花錢買來了電動火車。十幾歲時，霍金還喜歡製作飛機模型和輪船模型，甚至嘗試發明一些遊戲，比如製作不同顏色零件的工廠、運送產品的公路和鐵路，以及股票市場。霍金和一個同學負責編制遊戲的規則。在編制這些遊戲時，小霍金的目標是"建造我能控制的可以開動的模型"，"這些遊戲及製作都來自於探究事物並且進行控制的要求"。這種要求一直驅動霍金去"探究事物"，甚至在後來的宇宙學研究中仍在起作用。

上學期間，霍金分在一個很好的班，儘管他的成績名次從未進過前一半，但仍受到同學的尊敬，同學為他起了一個"外號"---愛因斯坦。霍金在班上有一些要好的同學，他們喜歡聽音樂，特別是古典音樂，如莫扎特、馬勒、貝多芬，也到音樂廳去聽音樂。他們還經常討論一些科學和宗教問題，例如宇宙的起源和宇宙的運行是否需要上帝的作用。

目光投向茫茫宇宙

在中學時代的後兩年，班上來了一位數學教師。他的教學富於啟發，這激發了霍金對數學和物理學的興趣。儘管父親也鼓勵他學習科學，但希望他攻讀與父親的專業相近的生物學。回憶起中學的學習，霍金談道："在我幼年時，我對所有科學都一視同仁。十三、四歲後我知道自己要在物理學方面做研究，因為這是最基礎的科學，儘管我知道中學物理學太容易太淺顯，所以太枯燥。化學就好玩得多了，不斷發生許多意料之外的事，如爆炸等等。但是物理學和天文學有望解決我們從何處來和為何在這裡的問題。我想探索宇宙的底蘊。"由此可見，少年的霍金的志向雖算不上遠大，"想探索宇宙的底蘊"對他後來的研究肯定是有影響的。 中學畢業，霍金考入牛津大學，並如父親的希望，取得了獎學金。學習物理學對霍金並不費力，後來他又考上劍橋大學理論物理專業的博士研究生。為什麼要選取理論物理專業呢?霍金後來說："理論物理中有兩個領域是基本的，……一個是研究非常大尺度的，即宇宙學;另一個是研究非常小尺度的，既基本粒子。"這就是說，理論物理聯繫著"至大"的宇宙和"至小"的基本粒子。最後，他確定要研究宇宙學，這是因為"在宇宙學方面已有一個定義完好的理論，即愛因斯坦的廣義相對論"。廣義相對論是研究宇宙學的理論基礎。 回報社會的恩惠

在研究學習期間，霍金得了一種怪病，是一種運動神經細胞病。這種病使行為本來就不靈活的霍金更加笨拙，而且這種病迅速惡化。霍金非常苦惱，以至於他認為自己活不了多久了。然而，霍金並未放棄正常人的工作學習和生活，而且他在這時結婚了，5年後他成了3個孩子的父親。

患病的霍金依然如故，甚至更加勤奮。他曾夢到自己被處死了，由此他希望，"如果我被赦免，我還能做許多有價值的事"。他認為，"我要犧牲自己的生命來拯救其他人"，要做點兒善事，以回報社會對他的恩惠。 勤奮的工作使霍金取得了很大的成績，他以黑洞的研究成名於物理學界。黑洞是一種體積很小、質量很大的天體，也就是說，它的密度很大。這種天體是一種從理論上推測出來的天體。 早在200年前，一位法國科學家提出了黑洞的問題。他認為，滿足一定條件的恆星，在引力的作用下會吸住自身發出的光線，而使我們看上去它是"黑暗的一團"。然而，這種科幻般的預言並未受到人們的重視。愛因斯坦建立廣義相對論時，一位德國科學家藉助廣義相對論重新預言了黑洞的存在。他發現，質量等於太陽質量大小的黑洞，其直徑只有2.95千米;而相當於地球質量的黑洞，直徑只有0.9厘米了。到20世紀30年代末，一位美國科學家研究恆星演化時，再次研究黑洞問題。他認為，在恆星燃盡時，在引力的作用下，恆星會無休止地坍縮下去，最終就形成了黑洞。 研究黑洞舉世矚目

60年代，由於天文學的一系列新發現，激發了天體物理學的研究。霍金正逢其時，黑洞研究使他初露頭角。霍金將熱學引入黑洞的研究，這大大加深了對黑洞的認識。這時，霍金認為，可能存在一種"微型黑洞"。這種黑洞很小，有的會小到像質子或中子那樣的大小。按照現代物理學的理論，當物體小到這樣的程度，它應服從量子力學的規律。霍金的進一步研究表明：黑洞可以蒸發;黑洞越小，它蒸發得越快。1個10億噸的黑洞要用100億年的時間才能蒸發乾淨，而最後0.1秒內所釋放的能量相當於100萬顆百萬噸級的氫彈爆炸。這就是說，我們是不是應該仔細地進行天文觀測，力圖在宇宙空間找到這種"微型黑洞"而加以利用呢?!

霍金對大爆炸理論研究有很大貢獻。他認為，宇宙起源於一個"奇點"，"奇點"處的爆炸產生了粒子和能量，粒子間的作用產生了星雲，進而演化到我們今天的世界。今天的宇宙仍在膨脹著，將來的宇宙可能將繼續膨脹下去，也可能在膨脹到極限時轉而收縮至當初形成宇宙的那個"奇點"。看上去這好像很有趣，然而，這就是今天人們對宇宙的認識水平。 由於霍金在天體物理學研究上取得的成績，他獲得1978年的愛因斯坦獎。1980年他又當上了三一學院盧卡斯講座的教授。牛頓曾經是該講座的教授。現在，霍金已快60歲了。儘管身體殘疾，他仍經常旅行、演講、著述。他的《時間簡史》已發行幾千萬冊，被譯成40多種語種。由於霍金那富於傳奇色彩的奮鬥經歷，他的《時間簡史》還被搬上銀幕。人們看到了黑洞和基本粒子的畫面，聽著霍金敲打計算機鍵盤和計算機合成後的聲音，人們為現代物理和宇宙理論的深奧所震懾，為人類的智慧所感嘆，並且更加佩服霍金在承受巨大的痛苦時仍在攀登科學高峰所表現出的偉大精神。