袁嵐峰

都夸英國(guó)物理學(xué)家、當(dāng)代科學(xué)界的傳奇人物斯蒂芬·霍金的成就大，可他為什么沒(méi)有拿到諾貝爾獎(jiǎng)？答案在此。

作為科學(xué)工作者，我在這里不打算重復(fù)那些經(jīng)常被傳來(lái)傳去的老生常談或者以訛傳訛，而是希望向公眾盡量清楚準(zhǔn)確地介紹霍金的實(shí)際成就。

霍金為什么沒(méi)得諾貝爾獎(jiǎng)？

因?yàn)樗某晒麤](méi)有達(dá)到諾貝爾獎(jiǎng)的級(jí)別。并不是因?yàn)橹Z貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)有偏見(jiàn)或者搞什么政治陰謀，而是單純科學(xué)上的原因。

霍金是一位卓越的科學(xué)家。你如果說(shuō)他是一位偉大的科學(xué)家，我也不會(huì)反對(duì)。

經(jīng)常有媒體把他稱(chēng)為愛(ài)因斯坦之后最偉大的科學(xué)家、當(dāng)世最偉大的科學(xué)家之類(lèi)，這就說(shuō)過(guò)頭了。曾經(jīng)有人問(wèn)我：“為什么科學(xué)界公認(rèn)霍金是愛(ài)因斯坦之后最偉大的科學(xué)家？”我的內(nèi)心是崩潰的，不禁要反問(wèn)他：“誰(shuí)跟你說(shuō)這是科學(xué)界公認(rèn)的？科學(xué)界完全沒(méi)有這樣認(rèn)為好不好！”

實(shí)際上，從一個(gè)明顯的指標(biāo)就可以看出來(lái)：霍金連諾貝爾獎(jiǎng)都沒(méi)有得，怎么可能是當(dāng)世最偉大的科學(xué)家呢？

這是一個(gè)經(jīng)常被問(wèn)起的問(wèn)題。

霍金的研究領(lǐng)域主要是宇宙學(xué)，這是一門(mén)科學(xué)，而不是哲學(xué)。是的，研究宇宙現(xiàn)在不是哲學(xué)家的事，而是科學(xué)家的事。人們不再是通過(guò)像“兩小兒辯日”這樣的哲學(xué)辯論去思考“宇宙是有限的還是無(wú)限的”這種問(wèn)題了，而是通過(guò)觀測(cè)和理論，去實(shí)證地、定量地研究宇宙。

宇宙學(xué)里用到的理論，首先是愛(ài)因斯坦提出的廣義相對(duì)論，霍金應(yīng)用廣義相對(duì)論做出了許多貢獻(xiàn)。后來(lái)人們發(fā)現(xiàn)，跟廣義相對(duì)論并列的另外一個(gè)基礎(chǔ)物理學(xué)理論“量子力學(xué)”也需要用到，在這方面霍金也有很多貢獻(xiàn)，而且更加重要。

霍金的科學(xué)成果很多，如果一定要在其中挑一個(gè)最突出的，那應(yīng)該就是“霍金輻射”了?！盎艚疠椛洹闭f(shuō)的是個(gè)什么事呢？

我們知道，廣義相對(duì)論預(yù)言了一種天體，叫做黑洞。黑洞的質(zhì)量是如此之大，在它周?chē)囊κ侨绱酥畯?qiáng)，以至于連光都跑不出去，其他比光慢的物質(zhì)自然就更跑不出去了。黑洞外部的物質(zhì)，倒是有可能被黑洞吸進(jìn)去。由此可見(jiàn)，黑洞就像傳說(shuō)中的貔貅一樣只進(jìn)不出，可以說(shuō)是“絕對(duì)的黑”。

在日常生活中，大家都經(jīng)常用生態(tài)黑洞、財(cái)務(wù)黑洞這樣的說(shuō)法，可見(jiàn)黑洞這個(gè)概念是多么深入人心了。作為一個(gè)現(xiàn)代科學(xué)術(shù)語(yǔ)，黑洞真是創(chuàng)造了一個(gè)傳播學(xué)上的奇跡。

但是，霍金卻提出：黑洞并不是只進(jìn)不出的，黑洞不是絕對(duì)的黑！

他的道理是這樣的：傳統(tǒng)上對(duì)黑洞的研究，都只考慮了廣義相對(duì)論。但當(dāng)你加上量子力學(xué)的時(shí)候，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)，在空間的任何地方，都有許多的粒子和反粒子的對(duì)在瞬間產(chǎn)生，又瞬間湮滅。看似真空的東西，其實(shí)是暗流洶涌，無(wú)數(shù)粒子反粒子方生方滅，流動(dòng)不息。在黑洞的邊界上，也是如此。

好，也許現(xiàn)在黑洞把邊界上一個(gè)瞬間產(chǎn)生的粒子吸進(jìn)去了。與此同時(shí)，原本應(yīng)該跟那個(gè)粒子湮滅的反粒子現(xiàn)在就不會(huì)湮滅了，它作為一個(gè)持續(xù)存在的真實(shí)的粒子出現(xiàn)在了世界上。從外界觀察者的視角看來(lái)，就相當(dāng)于黑洞發(fā)射出了一個(gè)反粒子！

按照這個(gè)理論，黑洞確實(shí)會(huì)發(fā)出物質(zhì)。這種效應(yīng)，就叫做霍金輻射。黑洞并不是必然會(huì)長(zhǎng)大的，也可能越變?cè)叫?，最后消失。這對(duì)人們的思想觀念，確實(shí)是個(gè)很大的震撼！

為什么霍金輻射沒(méi)有得諾貝爾獎(jiǎng)？

這只是個(gè)理論預(yù)測(cè)，還沒(méi)有被實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。諾貝爾獎(jiǎng)的評(píng)選非常慎重，一定要選那些經(jīng)過(guò)驗(yàn)證、得到公認(rèn)的成果。

這就是為什么屠呦呦要在發(fā)現(xiàn)青蒿素幾十年后才得獎(jiǎng)，因?yàn)橐鹊角噍锼卮笠?guī)模使用、成為世界首選的抗瘧疾特效藥之后。即使這么慎重，還不時(shí)有發(fā)錯(cuò)的，諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)真是壓力不小。

實(shí)際上，不要說(shuō)霍金輻射這樣的對(duì)黑洞理論的修正了，就連黑洞本身的存在，還沒(méi)有直接的實(shí)驗(yàn)證據(jù)呢。當(dāng)然，絕大多數(shù)科學(xué)家都相信黑洞的存在，因?yàn)殚g接的證據(jù)已經(jīng)很多了。這種情況就像引力波，在2015年首次直接探測(cè)到引力波以前，大多數(shù)科學(xué)家早就相信了引力波的存在，因?yàn)殚g接的證據(jù)已經(jīng)很充分了。

即使霍金輻射得到了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，霍金得到了諾貝爾獎(jiǎng)，我們還是可以指出：霍金的成果主要是在已有的框架內(nèi)改進(jìn)，這固然很好，但比起那些提出新框架的，還是要低至少一個(gè)層次。

哪些人提出了新的框架？例如牛頓，提出牛頓力學(xué);麥克斯韋，提出電磁理論;愛(ài)因斯坦，提出狹義和廣義相對(duì)論;普朗克、海森堡、薛定諤、狄拉克，提出量子力學(xué)。楊振寧，提出規(guī)范場(chǎng)論。是的，在專(zhuān)業(yè)人士看來(lái)，楊振寧的科學(xué)成就比霍金至少高一個(gè)層次。這當(dāng)然沒(méi)有任何不敬的意思，只是做一個(gè)客觀分析，反映一個(gè)業(yè)內(nèi)共識(shí)。

Q：既然霍金的成就沒(méi)那么偉大，為什么這么出名？

A：霍金的崇高名望，一方面固然來(lái)自他對(duì)科學(xué)的卓越貢獻(xiàn)，但更多的還是來(lái)自其他三個(gè)因素。

當(dāng)?shù)貢r(shí)間2014年12月9日，英國(guó)倫敦，電影《萬(wàn)物理論》（The Theory of Everything）首映禮。飾演霍金的英國(guó)男星艾迪瑞德曼與英國(guó)物理學(xué)家史蒂芬·霍金出席。

第一個(gè)因素，是他的這個(gè)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域，宇宙學(xué)。雖然大多數(shù)人都缺乏宇宙學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，但幾乎所有人都天然地對(duì)宇宙學(xué)感興趣，人人都喜歡評(píng)論幾句。在這方面，只能說(shuō)有些學(xué)科是“自帶流量”的，而有些學(xué)科就沒(méi)有這么幸運(yùn)。例如我的專(zhuān)業(yè)，理論與計(jì)算化學(xué)，大多數(shù)人都沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò)這么個(gè)學(xué)科，公眾即使想問(wèn)問(wèn)題，也不知道該問(wèn)什么。

第二個(gè)因素，是霍金傳奇的病情和身殘志堅(jiān)的精神?；艚鸬玫牟?，叫做“肌肉萎縮性側(cè)索硬化癥”，常被稱(chēng)為“漸凍人癥”。2014年流行的活動(dòng)“冰桶挑戰(zhàn)”，初始目的就是提起大家對(duì)于漸凍人癥的注意。

許多人在第一次見(jiàn)到霍金的時(shí)候，雖然早有思想準(zhǔn)備，還是被他殘疾的程度震驚得說(shuō)不出話(huà)來(lái)?；艚鸬闹袊?guó)學(xué)生、《時(shí)間簡(jiǎn)史》的中文翻譯者吳忠超就是如此，而霍金對(duì)此已經(jīng)習(xí)以為常。

在身體如此極端的禁錮之下，霍金的心靈卻是如此的自由，一直關(guān)心著整個(gè)宇宙的基本問(wèn)題，這是多么感人的英雄形象！《哈姆雷特》里有一句臺(tái)詞：“即使把我關(guān)在一個(gè)果殼里，我也會(huì)把自己當(dāng)作一個(gè)擁有著無(wú)限空間的君王。”這種精神，在霍金身上正得到了充分的體現(xiàn)。事實(shí)上，霍金在《時(shí)間簡(jiǎn)史》之后，還寫(xiě)了一部科普著作，就叫做《果殼中的宇宙》。

第三個(gè)因素最有意思，是霍金的科普工作。如果說(shuō)在科研方面，霍金的成就只是卓越，還有許多人在他之上的話(huà)，那么在科普方面，他的成就就屬于神級(jí)了?！稌r(shí)間簡(jiǎn)史》在全世界的銷(xiāo)量以千萬(wàn)計(jì)，創(chuàng)造了科普史上的神話(huà)。這對(duì)全世界的科普作家來(lái)說(shuō)，也是一個(gè)巨大的鼓舞。

Q：《時(shí)間簡(jiǎn)史》讓科學(xué)很流行，真的能科普嗎？

A：實(shí)際上，雖然霍金已經(jīng)盡力把這么多深?yuàn)W的話(huà)題寫(xiě)得通俗易懂，但這些東西本身的難度在那里放著。

大多數(shù)讀者看這書(shū)，恐怕都無(wú)法通順地從頭看到尾。我有一個(gè)笑談：對(duì)于大多數(shù)讀者來(lái)說(shuō)，最值得問(wèn)的問(wèn)題大概就是：“你是從哪一章開(kāi)始看不懂的？”

雖然如此，但最奇妙的就是，即使看不懂，大多數(shù)人也還是硬著頭皮看下去了，即使不看，也還是買(mǎi)了一本放在書(shū)架上。即使是裝點(diǎn)門(mén)面，但用科學(xué)來(lái)裝點(diǎn)門(mén)面，說(shuō)明讀者是知道科學(xué)的偉大的。能達(dá)到這個(gè)效果，科普的作用就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)一大半了。正如一句格言所說(shuō)：偽善，是惡對(duì)善最高的致敬。從寫(xiě)作的角度來(lái)分析，霍金的寫(xiě)法是經(jīng)過(guò)精心選擇的，達(dá)到了準(zhǔn)確性和通俗性之間一種難得的平衡，竟然把這樣一本非常硬的科普著作寫(xiě)得很有魅力。我國(guó)文學(xué)家有許多煉字煉句的故事，例如“推敲”，霍金想必也做了很多這樣的推敲。這是值得全世界的科普作者細(xì)心體會(huì)、認(rèn)真學(xué)習(xí)的。

《時(shí)間簡(jiǎn)史》當(dāng)中有一個(gè)要點(diǎn)，大概是非專(zhuān)業(yè)的讀者難以察覺(jué)的。最后幾章介紹宇宙學(xué)的最新進(jìn)展和霍金自己的工作時(shí)，可以看出，驅(qū)動(dòng)霍金的一個(gè)基礎(chǔ)性的理念就是他對(duì)有神論的極度厭惡。對(duì)于有神還是無(wú)神這個(gè)問(wèn)題，霍金不像許多科學(xué)家那樣，認(rèn)為這個(gè)問(wèn)題不重要，或者只是泛泛而言自己支持無(wú)神論者或者支持不可知論，而是非常明確地支持無(wú)神論，反對(duì)有神論。明確到什么程度呢？他的許多研究，就是以把上帝的觀念更加徹底地驅(qū)逐出去作為動(dòng)機(jī)的。在這個(gè)意義上，霍金不僅是一個(gè)無(wú)神論者，而且是一個(gè)戰(zhàn)斗的無(wú)神論者，就像歷史上的范縝、狄德羅，現(xiàn)在的理查德·道金斯等人一樣。

一個(gè)典型的例子，就是他晚年的一個(gè)重要工作，“無(wú)邊界的邊界條件”，即認(rèn)為宇宙的邊界條件就是“沒(méi)有邊界”。由此就可以自然地解答“大爆炸之前有什么”的問(wèn)題，因?yàn)闀r(shí)空是一個(gè)四維的球面，就好比地球的表面，其中沒(méi)有任何一個(gè)點(diǎn)是邊界，沒(méi)有任何一個(gè)點(diǎn)是特殊的。大爆炸就好比地球的南極，你覺(jué)得它特殊，只不過(guò)因?yàn)槟阌玫淖鴺?biāo)系把它作為最南端而已，其實(shí)這完全是人為的。如果你換一套坐標(biāo)系，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)點(diǎn)跟其他點(diǎn)的地位都一樣。所以大爆炸之前沒(méi)有東西，因?yàn)榇蟊](méi)有“之前”，就像從南極出發(fā)不能再向南走一樣。

帕斯卡的有段名言，正是我們對(duì)霍金最恰當(dāng)?shù)募o(jì)念：

“思想形成人的偉大。

人只不過(guò)是一根葦草，是自然界最脆弱的東西;但他是一根會(huì)思想的葦草。用不著整個(gè)宇宙都拿起武器來(lái)才能毀滅他;一口氣、一滴水就足以致他死命了。然而，縱使宇宙毀滅了他，人卻仍然要比致他于死命的東西更高貴得多;因?yàn)樗雷约阂劳?，以及宇宙?duì)他所具有的優(yōu)勢(shì)，而宇宙對(duì)此卻是一無(wú)所知。

因而，我們?nèi)康淖饑?yán)就在于思想。正是由于它，而不是由于我們所無(wú)法填充的空間和時(shí)間，我們才必須提高自己。因此，我們要努力好好地思想;這就是道德的原則?！?/p>