霍金传2004

我知道你前行的路上多出个障碍的滋味
我知道被告知不能做什么的滋味 所以我当了老师
我永远不会阻止我的学生在学术上的追求
就因为我不同意他得观点
永不
我知道你能做的远不止批判什么东西
大胆去做吧 就你自己
做独一无二的

父亲
他等候在儿子导师的办公楼前，恳求他能够给自己的儿子一个容易完成的课题。"Physics means everything to him." He said。"
导师：
My students and my science are everything to me" is the answer.
而在霍金公开指出霍伊尔错误的时候，同样支持静态宇宙模型的Sciama对自己的学生说"I would never ever stop a student of mine from pursuing something.I know what is it like to be told you can't do something,that's why I became a teacher.I know you can do more than make brilliant attacks on others.Do something,all of your own."一个父亲是儿子坚实的后盾，一位优秀的导师为学生指明前行的方向。
Roger Penrose
影片的最后，完成了自己博士论文的霍金说"That Roger Penrose,clever of me to find him."
最后要说的是，其实开始是冲着BC来的，演的真好。
PS：胖一点能给人无害的感觉？

《霍金的故事》
我看到这部电影，又回想起之前看的《万物理论》。印象中，《万有理论》重点是“爱情故事”，没有让我看出霍金的科学贡献，而这部电影做到了。于是，我整理出来，然后又回头看了《万有理论》的字幕，我发现一个令人高兴，又令人懊恼的事。原来《万有理论》虽然重在爱情，但其实也充分展现了霍金的智慧和成果，只是因为我没有去研究字幕，最终错过了。之前的大量研究因为没有仔细看字幕，可能错过了很多，非常感慨。而且，这部电影（《霍金的故事》居然比《万有理论》早几年，这又令人更加懊恼，之前居然不知道。不过这次，我可以将霍金的贡献拼凑得更完整，更清晰。或者说，《霍》比起《万》，的确更侧重科学研究工作和成果。
这研究过程中，我查了下霍金的资料。发现有不少人这怀疑霍金的“实力”。其实，《万》中，霍金的同学也说过相同的话：真令人吃惊，他没干多少事情，却是第一个拿到博士学位的。其实不用怀疑，霍金读的可是剑桥大学三一学院的博士啊。而且，作为物理学家，他的数学功底也绝对的杠杠的，正如《万》中有一个片段，剑桥博士生读的数学，该是什么样的难度，我们可以猜度一下。然后霍金一直在玩，他的同学布莱恩催他，问他: 萨爱马教授的题目你做出了几道，斯蒂芬？结果他等到快要交作业的时候才开始工作，结果却完成了九道题。这个结果震撼了同学和老师。所以，关于霍金的智商系数高到世界前列这样的话，我认为是可信的。而且就我这段时间研究可以得出的结论，虽然科学发现需要勤奋，需要运气，但是天才是少不了的。顶尖的，伟大的科学家，就我所知都是天才。
霍金还很年轻，就被发现患了运动神经元病。《霍》也给出了完整的描述（运动神经元是大脑中发出运动信号的神经元，他们在死亡，大脑不再向肌肉发出运动的指令。信号发不出去，肌肉得不到运动，就慢慢萎缩了……这是慢性瘫痪。呼吸肌与其他肌肉不同是不受大脑控制的，所以呼吸肌会萎缩得更慢但也会萎缩，渐渐萎缩掉然后就完全不能呼吸了就像溺水。大脑本身呢安然无恙。而且运动神经元病患者越是年轻恶化的速度越快），而按照衰退的时间计算，霍金只能再活两年年（当然，这也可以帮助我们理解《万》中，霍金妻子最终选择离开霍金的原因：他们说的是两年，你却活了这么多年。我曾经的确爱过你，我尽力了。理解这句话的估计都是究竟人生考验的，质疑霍金妻子的都是少不更事的），所以霍金的父亲就去找霍金这剑桥的物理导师夏马，希望他能够给一个简单的课题，让霍金这死前完成。但是夏马拒绝了。不过，霍金还是开始了他在剑桥攻读博士的历程。
下面我们就来看霍金的工作，然后自己掂量一下到底他是徒有虚名，还是科普贡献远远大于科学贡献。
首先，我们来看看霍金研究的理论背景。片中谈到的是两个殊途同归的基础。一个是当时这剑桥的权威霍伊尔教授，他的理论是：宇宙是没有起源的，不论是过去、现在还是将来，宇宙一直存在，也会永远存在……新物质被创造出来以取代所有物质，这一过程一直存在，也会永远继续下去，什么都不会改变，一切都从未改变，这是我的理论，我已将它命名为“恒稳态”……宇宙在膨胀，星系互相远离，会有新的星系填上它们留下的空位，新旧交替的速率刚刚好，什么都不会改变，不管你身处宇宙的何处，仙女座、 火星还是斯卡伯勒，宇宙看起来都是一样的，因为它就是一样的。霍金一开始就找到了他的破绽，指出：创造新物质就需要一个反能量场，那样就会变得很不稳定。然后，在1964年夏天伦敦皇家学院上，霍金当场指出了霍伊尔的错误，注意是数学上的错误：你的计算是错的，高级场会发散。全错了，我算出来了。注意，一个在读博士生，在皇家学院上，指出了权威教授的问题，而且是凭借数学计算指出了问题。
问题是，还有另一位权威，他的观点在本质和霍伊尔是一致的，即宇宙是恒稳的。他就是爱因斯坦。夏马和霍金之前听霍伊尔的理论时，两人就谈到了这个问题。夏马很喜欢霍伊尔的理论，因为它让他感到“安心”。但是霍金则认为：或许它具吸引力是因为它使人安心。情感上来说，很难设想宇宙的起源，宇宙并不是一直存在的。然后他们的讨论就引出了爱因斯坦的观点，甚至霍伊尔也跑过来，三个人凑出了完整的爱因斯坦想法，霍金认为：看起来他（爱因斯坦）好像预知到了宇宙有个起源，但他一开始就避开了这个话题。夏马指出：不对，他知道。同时他知道这个宇宙有起源的事，将会与诸多科学定理相冲突，科学要怎么解释不存在的事？霍伊尔则补充：这就有了“宇宙大爆炸”的猜想，大爆炸理论的观点是错的……教皇支持大爆炸，为什么？因为大爆炸之前一切都是虚无，没有空间，没有时间，没有物质，没有科学，没有世俗，你猜还有谁存在？无所不能的主呀！宗教是科学的死敌，年轻人。
恰好我在写《绝对理性》时研究“广义相对论”，知道了一个事情，就是爱因斯坦获得广义相对论公式，其实已经包含了一个问题，根据他的公式，宇宙在不断膨胀。注意，爱因斯坦早就发现了宇宙膨胀。但是，他觉得是自己错了，于是还为自己的公式加了一个“宇宙常数”以使得这个公式不呈现出宇宙膨胀的结论来。虽然事实存在一个宇宙常数，但是比起爱因斯坦加上的那个影响力小得多。爱因斯坦为什么要这样做。很明显夏马和霍伊尔都明白：一、科学无法解释“虚无”（其实霍金完成了“大爆炸”的理论，还是无法解释“奇点”，这在霍金的同盟，霍金大爆炸理论的启示者罗杰•彭罗斯早就清楚地跟世人提出过这一点）；二、宗教是科学的死敌，而宇宙大爆炸恰好很对《圣经》的话，科学家那么聪明肯定不会既自残，还帮敌人的（对于宗教与科学对“大爆炸”的争论，希望深入了解，可对比《电影X学•语言学》了解更多内容，该书仍在完成中，敬请期待）。
因为霍金身上拥有杰出科学家的基本秉性：不服从权威。所以，他试图寻找证明。在证明过程中，他受到了罗杰•彭罗斯的启发。尽管《霍》和《万》在呈现的方式上不同，但是都指出了这样一个事实，霍金套用了罗杰的理论。《霍》中，他们是在夏马的餐桌上碰面的，罗杰说了他的一个想法：莫扎特可以睡一觉，醒来脑海里就有一套完整的交响乐，没人能够解释这个。一整首交响乐，这怎么可能呀？音乐创作是灵光一现的，怎么在一瞬间就能创作出一整首的交响乐呢？这话其实背地里就隐藏着一个问题：宇宙开始的“灵光乍现”。 而后，霍金又遇到罗杰在学校草地上跟学生讲“奇点”理论：如果太阳密度再大一点呢，如果太阳坍缩了呢，他的密度变得很大，从而引力很大没什么能够逃逸，将一切都纳入其中，甚至光，奇点就形成了。奇点是什么呢？奇点是一个地方，所有物质、光、空间、时间，一切都被扭曲，然后消失。它深邃，以至彻底的虚无缥缈，一切归虚。迄今，所有写些繁复的公式还有二头肌发达的人总是说，“我的公式以奇点结束了，我肯定是错了”。爱因斯坦就是被这个吓倒了，奇点不可能存在。因为科学的定律不许它存在。错了，奇点存在……而一颗恒星坍缩的时候，奇点的产生无可避免。霍金也质疑他，但是罗杰确定那是真实存在的，而且还向霍金推销自己使用的拓扑学：拓扑学不去管那些不愉快的部分，以及一些糟糕的天体运动，而是研究事物的联系，往大处想，大胆地往大的方面想，这样你就能想到一些定理的禁区。简单地说，霍金受到罗杰斯的启发关键在于：恒星（比如太阳）最终必定会坍缩（坍缩，可以这样理解，把宇宙比喻成一张具有弹性的薄膜，一颗恒星就相当一颗小铁球，它会使得薄膜下陷，把周围的其他行星拉往自己，这就是爱因斯坦解释的引力。而当恒星燃烧殆尽，就会变得密度越来越大，最终成为一个黑洞，把一切都吸取进去，不仅是物质，还有周围的时空间、光，这就是坍缩）成奇点，拓扑学证明了这是真的。
而最后，当霍金离开罗杰，在回去剑桥的列车上，他和坐对面的妇人闲聊。那位夫人谈起，因为对面的列车在开动，他们就感觉自己的列车在移动，其实没有。这本来是非常简单的无聊话题，仅仅关于人类的错觉，以及相对感受。但是妇人提起：就怪这站台，一号站台，这个站台从不直接往前走，你不知道接下来会发生什么。这让霍金想到了一个问题：向后，向后，对，你得把时间的方向反过来，那就对了。我们是活在时间正常的“方向”的，但是现实中，时间却是相对的，列车上的我们如此，宇宙的演变也是如此。所以霍金恍然大悟，下了列车跟罗杰说：建立一个时空坐标图，最先出现的是什么？你得把时间的方向反过来思考，我们在这里，顺着时间轴往回看，光和空间中的致密物质，将空间-时间轴扭曲？将光线扭曲回来，朝向彼此。瞧，过去被画了出来。如果整个宇宙向内坍陷，成一个表面缩为零的区域会怎么样？形成一个奇点，一切都为虚无。你的理论对坍塌适用。爱因斯坦的引力理论呢可以证明奇点确实存在。如果它对这种情况也实用呢？那意味着把坍塌的过程反过来，大爆炸。（《霍》中的这段话，估计比较原始；而《万》中，这段话可能更清晰些：我在想如果将彭罗斯的黑洞理论应用于整个宇宙，会得到什么？如果爱因斯坦，或者说广义相对论正确，那么宇宙是在扩张，对吧？那么如果将时间倒回去，宇宙就是在变小。那么如果我把它一路倒回去，看看在时间自身的起点，会发生什么呢？于是宇宙是在越变越小，密度越来越大，温度越来越高。很对，就是让时钟倒转……一直转，直到你发现了一个奇点？一个时空奇点，所以说，宇宙诞生于一个黑洞的爆炸。）简单地说，霍金把罗杰的恒星坍缩成为奇点，放大到整个宇宙，那么整个宇宙间有个奇点，这和爱因斯坦的理论是一致的。因为黑洞会将给时空和光都吸收进去，就相当于回归到最初的状态。那么反过来，按照正常顺序来描述就是“大爆炸”开启了宇宙。所以宇宙的真实状态就是：奇点——大爆炸——星系扩展——坍缩——奇点（这个部分我不敢肯定自己的理解等同原文）。
就这样，霍金两年就通过了博士论文，他的导师对论文的评价（《万》更详细，这里采用《万》的描述）：斯蒂芬，总的来说，呃。在我们看来，第一章漏洞很多，呃，缺乏数学依据。第二章原创度不高，借用了很多罗杰的想法，不过至少能套用下来。呃，第三章，太多悬而未决的问题。然后，当然。我们还有第四章：时间起点的黑洞。太棒了，太漂亮了，斯蒂芬，一流。这段评价，可以帮助我们理解和思考霍金当初的具体工作。
当然，霍金在理论上成功了，可是正如被霍金打败的霍伊尔所说：按你这么讲，大爆炸应该留下一些辐射，而且也应该有人曾接收到了，但是还没人收到，是不是？你说这是为什么？会不会是因为没有大爆炸呢？当然，作为理论物理学家，霍金没有实际证据，不过《霍》中，从头到尾一直在媒体前絮絮叨叨，谈论他们获得诺贝尔奖的那对哥们——彭齐亚斯和威尔逊，虽然他们根本不认识霍金，但是他们证明了霍金的理论。他们意外发现了它——大爆炸留下的辐射。而且因此获得诺贝尔奖。正如他们所言：这是时间起源的声音，是大爆炸留下来的余温。我们无法降下来的3级辐射，无所不在环绕着我们，有一百五十亿的历史，我们找到了它，这就是我们的发现。
更具体地，《万》中，还谈到霍金后来的一次演讲，尽管很多科学家都嗤之以鼻，但是却获得了来自苏联科学院的卡拉什尼科夫教授（其研究领域是热宇宙的演化，宇宙背景微波辐射的性质以及黑洞理论）的高度认可。而该片段，引用了一段霍金的讲话：这让我们可以预言，事实上有一些粒子是可以逃离黑洞的，所以黑洞其实并不是黑的。它们会向外辐射热能，这种稳定的热辐射，会导致黑洞损失质量，并最终在一场壮丽的爆炸中消失。这非常非常简单，就像身体失去热量一样。热力学第二定律，是的，就是热力学。如果我们能想象一个黑洞确实在不停地失去粒子，随着时间的推移，它会越变越小，它会蒸发，它会消失。所以，首先一颗恒星坍缩为一个黑洞，然后这个黑洞本身也会消失，不见了，什么都不剩，从什么都没有到什么都没有！注意，这里更加具体谈了黑洞的特点，而且还涉及一个观念“热力学”，所以有资料指出霍金的贡献在于在“统一广义相对论、热力学、量子理论”，形成万有理论上迈出了关键一大步（因为奇点，那么高的密度，那么小的体积，自然也会涉及到量子理论）。尽管人类至今还无法成功，甚至可能永远无法成功，但很明显，这是关键一步。
当然，也许我们会问，为什么霍金还拿不到诺贝尔奖（网上有个答案，有些道理，就是说诺贝尔奖委员会有规定，就是获诺贝尔奖的成就一定要是实践领域的），这个并不重要。重要的是，光就我们上面理解的内容，已经足够让我们客观地去思考其价值。
何况，正如《霍》中，霍金妻子对剑桥财务主管所描述的霍金：一个非常勇敢，天赋异禀，并能对命运的不公不屑一顾的人。换言之，抛开他科学理论的贡献，他真正是用一颗大脑在思考，在活着的人，何况他还能够将艰深晦涩的宇宙理论写成《时间简史:从宇宙大爆炸到黑洞》等科普作品，而且广为流传，甚至影响了其他的科普作品，让科学家尝试将自己的思想推广开去。这样的贡献，何其深远。
“百度百科”中，谈到：史蒂芬•威廉•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，大爆炸的奇点不断被量子效应所抹平，而且整个宇宙空间正是起始于此。理论物理学的细节在未来的20年中还会有变化，但就观念而言，已经相当完备了。这段话至今我不明确出处，但联系电影，我认为非常中肯。所以，也一并附录在此。16.10.22

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偶然看到史蒂芬霍金的传记电影。故事讲的是他年轻时在剑桥读书时的情景，优秀的品质开始渐渐显露，一个伟大的科学家在逐渐展露才华，一切都那么激动人心。我喜欢他偶然发现自然定律时，那可以强烈感染旁人的激情，好像是发现了世上最伟大的秘密，一直存在了数年的美好秘密，那一刻，感觉到人类是如此聪慧而高于万物，我们又向前进了一大步。
    当我们面对自然界的真实时，我们用心去体会和发现上帝的规则和真相时，我们会从心里觉得美好，我们拥有如此美好的世界。但当我们纠结于人心的算计，琢磨着人与人用利益和仇恨织出的网时，我们的心觉得世界是如此灰暗，现实是残酷黑暗到没有尽头的。
    因此我喜爱科学和艺术，它们都在告诉我们真相，关于世界，关于人，关于真正的感情，并且它们还将继续探索下去。