四川省金堂中學 童華池
《宇宙的未來》是當代最負盛名的理論物理學家--英國的史蒂芬霍金1991年1月在英國劍橋大學的一次演講。人民教育出版社編輯出版的現行高中語文“實驗課本”和“試驗課本”均選用了這篇演講稿。面對這篇專業性很強而難于理解的課文，筆者很自然地生發了與霍金，與課文有關的三個方面的聯想。
一、霍金與高士其
霍金是一位偉大的科學家。人們對他的敬重，不僅在于他在理論物理方面的巨大貢獻，還在于他對人類的這些貢獻，是在身患絕癥，全身癱瘓的情況下作出來的。一見到霍金的名字，不禁使人想到了高士其。
對于現在的青少年來說，高士其的名字很可能是陌生的，但對于上世紀五六十年代的青少年來說，高士其可是一個響當當的名字。“高士其”三個字頻頻出現在報刊電臺和中小學的課本上，如果要說偶像，高士其可是那個時代許多青少年心目中的偶像。
霍金與高士其，兩人何其相似乃爾！
其一，他們都是科學家。
其二，他們都是身患絕癥，全身癱瘓的科學家。
1927年，高士其入芝加哥大學醫學研究院攻讀細菌學，次年，在實驗時不慎，受甲型腦炎病毒感染，留下嚴重后遺癥，后來病情不斷加重，造成全身癱瘓。那一年，高士其23歲。
1962年，霍金從英國牛津大學畢業到劍橋大學讀研究生，也是在“次年”，體檢時，被確診患上了 “肌萎縮性脊髓索硬化”這一無法治愈的疾病，后來，身體每況愈下，以致全身癱瘓。那一年，霍金才21歲。
其三，他們的科學研究，都是在身體致殘以后，在常人難以想象的極為艱難的情況進行的。
高士其致殘后，他仍以超人的毅力，堅持學完了細菌學博士研究生的全部課程。回國后，他的工作的重心轉到了科普創作上。他的手癱瘓后，筆握不住了，甚至連說話也困難，即使在這種情況下，他仍然堅持創作。他先打好腹稿，然后艱難地發出模糊的喉音‘嗯嗯、喔喔’，一個字一個字地口述，由秘書、妻子和護士記錄整理。有時為了弄清一個字，往往要反復哼二十幾遍，記下一段話，要用半天時間……
霍金致殘并癱瘓后，再也無法用自己的聲音表述他的思想，只能借助3個手指操縱按鈕輸入要說的話，再經由語言合成器發出聲音，他的演講，就是采用這樣一種常人無法想象的困難方式進行的。平常，霍金看書必須依賴翻書頁的機器，讀文獻時需要請人將每一頁都攤在大桌子上，然后驅動輪椅如蠶吃桑葉般地逐頁閱讀；寫作則是以平均一分鐘輸入10個單詞的“慢”速度進行……
最終，他們都取得了令人矚目的成就。
誠然，學習《宇宙的未來》，我們要學習霍金的先進理論，而霍金的精神，“霍金們”的精神，同樣是需要我們好好學習的。
二、霍金與愛因斯坦
一提到霍金，不能不想到愛因斯坦，這是因為：他們同是20世紀最偉大的物理學家，霍金還被譽為當代的愛因斯坦。
愛因斯坦一生中最重要的貢獻是創立了相對論。
1905年發表狹義相對論。這個理論指出在宇宙中唯一不變的是光線在真空中的速度，其它任何事物──速度、長度、質量和經過的時間，都隨觀察者的參考系（特定觀察）而變化。
1915年發表廣義相對論。這個理論解釋了引力作用和加速度作用沒有差別的原因。他還解釋了引力是如何和時空彎曲聯系起來的，利用數學，愛因斯坦指出物體使周圍空間、時間彎曲，在物體具有很大的相對質量（例如一顆恒星）時，這種彎曲可使從它旁邊經過的任何其它事物，即使是光線，改變路徑。
霍金是當今世界上繼愛因斯坦之后最杰出的理論物理學家。他的黑洞蒸發理論和量子宇宙論不僅震動了自然科學界，并且對哲學和宗教也有深遠影響。從宇宙大爆炸的奇點到黑洞輻射機制，霍金對量子宇宙論的發展作出了杰出的貢獻。他的科普著作《時間簡史》將最艱深的理論問題與大眾最普遍的興趣結合起來，在世界上的發行量已超過2000萬冊，成為世界上最暢銷的科普讀物。新書《果殼里的宇宙》獲得2002年度安萬特科學圖書獎。該獎項是世界最知名的科普圖書獎之一。這本書是一本圖文并茂的科普著作，主題是宇宙學，涉及廣義相對論、量子論、黑洞、暴脹、時間旅行、弦論、超引力等諸多前沿概念。
去年8月，霍金第二次來到中國，新華社記者就霍金在學術界的地位以及他對整個天體物理學等做出的貢獻，采訪了北京師范大學天文學系何香濤教授。何教授告訴記者：“霍金在學術上的貢獻是有目共睹的，他對整個理論物理、天體物理及天文學的學術發展做出了巨大的貢獻。尤其是他‘黑洞不黑’的理論糾正了許多人關于‘黑洞是黑’的觀念，使人們知道它是可以蒸發的，讓人們了解到宇宙的緩沖余地。”
有趣的是，《物理學世界》雜志前不久的一次調查顯示，霍金的同行與公眾的態度并不相同。由當今最著名的物理學家評選出的他們心中最杰出的同行中，愛因斯坦以119票排名第一，牛頓46票緊隨其后，至于斯蒂芬霍金，他與另一些杰出科學家一樣只獲得一票，在這份天才名單上收尾。但這并不意味著霍金與愛因斯坦相比，才能和貢獻相差100多倍。當今舉世公認的能與愛因斯坦相提并論的科學家并不多；就在這極為有限的科學家中，無疑，霍金是應該排在第一位的。復旦大學物理系教授蘇汝鏗在接受記者采訪時曾說：“要我來評價，愛因斯坦提出的相對論，開辟了一個嶄新的物理學時代，奠定了現代宇宙學的基礎，有廣義相對論，才有了后來的大爆炸理論、黑洞理論等等；而霍金則是將愛因斯坦的廣義相對論運用到許多具體的領域，如大爆炸宇宙學、黑洞等，豐富了理論，作出了原創性貢獻。”
三、霍金假說與他人假說
⒈“宇宙的未來”假說與其他學科、其他領域的假說
人類自誕生以來，對事物的認識總是從混沌走向清晰，從迷信走向科學；就“科學”這一范疇來說，現今許多“真理”都是經過了從“假說”到“真說”的過程，有的過程還相當漫長。在電學領域，富蘭克林用“風箏實驗”證明了自己的“閃電確實是一種放電現象，與室內電火花一樣”的假說，揭開了神秘的雷電之謎；在生物學領域，中國遼西發現的古鳥類和帶毛恐龍的事實，使“鳥類起源于恐龍以及一些小型的獸腳類恐龍是熱血動物”這樣的科學假說被越來越多的人所接受--這一理論的出現被稱為是古生物學上的一場革命；在地球科學領域，德國地球物理學家、氣象學家阿爾弗萊德魏格納提出的“大陸漂移說”，后來發展成“板塊構造學說”，并成為20世紀地球科學的主流……“宇宙的未來”假說正是在理論物理、天體物理及天文學的范疇內提出的，與其他各門學科，各個領域并列的一種假說。
⒉“宇宙的未來”霍金假說與他人假說
在《宇宙的未來》里，霍金探討了宇宙的未來的兩種命運：一是繼續膨脹下去，一是收縮以至于坍縮成一個點。膨脹還是收縮，取決于宇宙的平均密度。“如果它比臨界值小，宇宙就將永遠膨脹。但是如果它比臨界值大，宇宙就會坍縮，而時間本身就全在大擠壓處終結。
對“宇宙的未來的兩種命運”的假說最重要的“理論支撐”是霍金的“黑洞不黑”的理論。霍金說：“我在若干年以前發現，黑洞并不像被描繪的那樣黑。量子力學的不確定原理講，粒子不可能同時具有定義很好的位置和定義很好的速度。粒子位置定義得越精確，則其速度就只能定義得越不精確，反之亦然。如果在一顆黑洞中有一顆粒子，它的位置在黑洞中被很好地定義，這意味著它的速度不能被精確地定義。所以粒子的速度就有可能超過光速，這就使得它能從黑洞里逸出來，粒子和輻射就這么緩慢地從黑洞中泄漏出來。” 黑洞隨著時間的推移就以這種方式而耗損，直至完全被蒸發。
在霍金對外公布他的理論之前，科學界認為黑洞就是一種無底的井，它吞噬物質，使任何東西甚至光都不能逃脫。霍金的“黑洞不黑”的理論正為越越多的人所接受。霍金所言之“輻射”被命名為霍金輻射。
學習《宇宙的未來》，霍金的理論使我們眼界大開；與此同時，我們也會很自然地提出疑問：霍金的理論果真是正確的嗎？“當代的愛因斯坦”為什么與諾貝爾獎無緣？
一切科學假說都是需要驗證的，霍金的假說亦是這樣。據有關媒體報道，科學家們現在正在瑞士日內瓦嘗試建立一個大型粒子加速碰撞器（LHC），并希望通過它來創建黑洞,也許能成功。成功后，霍金的假說將會得到間接的證明。至于“宇宙的未來”的最終結局，是無法直接驗證的，一是時間太漫長，二是無論是繼續膨脹還是坍縮，我們現在賴以生存的地球和太陽都將不復存在，即使人類有能力遷徙到別的星球，與整個宇宙比起來，范圍也實在有限，也難逃宇宙覆亡帶來的厄運，所謂的直接驗證也就失去了意義。也正因為霍金的假說未能得到驗證，也還由于別的原因，目前，霍金暫時與諾貝爾獎無緣。但這并不能從根本上影響霍金在世界上的學術地位。
我們學習《宇宙的未來》，當從積極的方面去思考，以期學到這位科學巨人的思想和思想方法。
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