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                                            斯蒂芬·威廉·霍金 科學家生平簡介

                                            1942-01-08~2018-03-14

                                              斯蒂芬·威廉·霍金(StephenWilliamHawking),1942年1月8日出生于英國牛津,出生當天正好是伽利略逝世300年忌日。父親法蘭克是畢業于牛津大學的熱帶病專家,母親伊莎貝爾1930年于牛津研究哲學、政治和經濟。折疊童年經歷1942年1月,納粹德軍幾乎夜夜不停地轟炸英國倫敦。這迫使霍金一家搬離海格特的家園遷到牛津避難。他們在霍金誕生后又回到了倫敦。童年時的霍金學業成績并不突出但喜歡設計極為復雜的玩具。據說他曾用一些廢棄用品做出一臺簡單的電腦?;艚鸨救水厴I于牛津大學(UniversityofOxford)和劍橋大學(UniversityofCambridge),并獲劍橋大學博士學位。1959年17歲的霍金入讀牛津大學的大學學院攻讀自然科學用了很少時間而得到一等榮譽學位,隨后轉讀劍橋大學研究宇宙學。1963年,21歲的他不幸被診斷患有肌肉萎縮性側索硬化癥即運動神經細胞病。當時,醫生曾診斷身患絕癥的他只能活兩年,可他一直堅強的活了下來。他被禁錮在輪椅上,只有三根手指和兩只眼睛可以活動,疾病已經使他的身體嚴重變形,頭只能朝右邊傾斜,肩膀左低右高,雙手緊緊并在當中,握著手掌大小的擬聲器鍵盤,兩腳則朝內扭曲著,嘴已經幾乎歪成S型,只要略帶微笑,馬上就會現出“呲牙咧嘴”的樣子。這已經成為他的標志性形象。他不能寫字,看書必須依賴一種翻書的機器。讀活頁文獻時,必須讓人將每一頁平攤在一張大辦公桌上,然后驅動輪椅如蠶吃桑葉般的逐頁閱讀。他在手術過后的幾天又寫下了世界名著《時間簡史》,奇跡般的活下來。在往后數十年逐漸全身癱瘓并失去了說話能力?;艚鹪吻遄约寒敃r并無酗酒只感到自己有“悲劇性格”并使自己沉醉于瓦格納的音樂里。直至他遇上了首任妻子珍·王爾德JaneWilde,兩人結婚后育有3名子女。23歲時他取得了博士學位留在劍橋大學進行研究工作。1985年,他因患肺炎做了穿氣管手術,被徹底剝奪了說話的能力,演講和問答只能通過語音合成器來完成。1973年,他考察黑洞附近的量子效應,發現黑洞會像天體一樣發出輻射,其輻射的溫度和黑洞質量成反比,這樣黑洞就會因為輻射而慢慢變小,而溫度卻越變越高,最后以爆炸而告終。黑洞輻射或霍金輻射(包括deSitter空間中的霍金輻射)的發現具有極其基本的意義,它將廣義相對論、量子場論和熱力學統一在一起,其為彎曲時空中的量子場論。1973年以后,他的研究轉向了量子引力論。雖然人們還沒有得到一個成功的理論,但是它的一些特征已被發現。例如,空間-時間在普朗克尺度下不是平坦的,而是處于一種粉末的狀態。在量子引力中不存在純態,因果性受到破壞,因此使不可知性從經典統計物理學、量子統計物理提高到了量子引力的第三個層次。1980年以后,霍金的興趣轉向了量子宇宙論,提出了能解決宇宙第一推動問題的無邊界條件。2004年7月,他承認了自己原來的“黑洞悖論”觀點是錯誤的?!稌r間簡史》的副題是從大爆炸到黑洞。史蒂芬·威廉·霍金認為他一生的貢獻是在經典物理的框架里,證明了黑洞和大爆炸奇點的不可避免性,黑洞越變越大,但在量子物理的框架里,他指出,黑洞因輻射而越變越小,大爆炸的奇點不斷被量子效應所抹平,而且整個宇宙空間正是起始于此。理論物理學的細節在未來的20年中還會有變化,但就觀念而言,已經相當完備了。1985年,第一次來中國,在科大水上講演廳作天體物理的學術報告。史蒂芬·威廉·霍金的生平是非常富有傳奇性的,在科學成就上,他是有史以來最杰出的科學家之一,他的貢獻是在他被盧伽雷氏癥禁錮在輪椅上50年之久的情況下做出的。他的貢獻對于人類的觀念有深遠的影響,所以媒體早已有許多關于他如何與全身癱瘓作搏斗的描述。吳忠超(霍金的學生之一)于1979年第一回見到他時的情景至今還歷歷在目。那是第一次參加劍橋霍金廣義相對論小組的討論班時,身后門一打開,腦后忽然響起一種非常微弱的電器的聲音,回頭一看,只見一個骨瘦如柴的人斜躺在電動輪椅上,他自己驅動著電開關。譯者盡量禮貌而不顯出過分吃驚,但是他對首次見到他的人對其殘疾程度的吃驚早已習慣。吃飯他要用很大努力才能舉起頭來。在失聲之前,只能用非常微弱的變形的語言交談,這種語言只有在陪他工作、生活幾個月后才能通曉。他不能寫字,看書必須依賴于一種翻書頁的機器,讀文獻時必須讓人將每一頁攤平在一張大辦公桌上,然后他驅動輪椅如蠶吃桑葉般地逐頁閱讀。人們不得不對人類中居然有以這般堅強意志追求終極真理的靈魂從內心產生深深的敬意。從他對譯者私事的幫助可以體會到,他是一位富有人情味的人。每天他必須驅動輪椅從他的家——劍橋西路5號,經過美麗的劍河、古老的國王學院駛到銀街的應用數學和理論物理系的辦公室。該系為了他的輪椅行走便利特地修了一段斜坡?;艚痣m然身殘但志不殘,非常樂觀。他還證明了黑洞的面積定理。在富有學術傳統的劍橋大學里他擁有幾個榮譽學位,是最年輕的英國皇家學會會員。在公眾評價中,被譽為是繼阿爾伯特·愛因斯坦之后最杰出的理論物理學家。他提出宇宙大爆炸自奇點開始,時間由此刻開始,黑洞最終會蒸發,在統一20世紀物理學的兩大基礎理論——愛因斯坦的相對論和普朗克的量子論方面走出了重要一步。他因患肌肉萎縮性側索硬化癥,禁錮在輪椅上達50年之久,卻身殘志堅,克服了殘疾之患而成為國際物理界的超新星。他不能書寫,甚至口齒不清,但他超越了相對論、量子力學、大爆炸等理論而邁入創造宇宙的“幾何之舞”——無邊界條件。盡管他那么無助地坐在輪椅上,他的思想卻使人們遨游到廣袤的時空,漸漸解開宇宙之謎。1988年,霍金的科普著作《時間簡史:從大爆炸到黑洞》發行,從研究黑洞出發,探索了宇宙的起源和歸宿,該書被譯成40余種文字,出版逾1000余萬冊,但因書中內容極其艱深,在西方被戲稱為“讀不來的暢銷書”(UnreadBestseller),有學者曾指這種書之所以仍可以如此暢銷,是因為書本嘗試解答過去只有神學才能觸及的題材:時間有沒有開端,空間有沒有邊界。2001年10月又一部作品《果殼中的宇宙》(TheUniverseinaNutshell)出版發行。該書是《時間簡史》的姐妹篇,以相對簡化的手法及大量圖解,訴說宇宙起源。2006年,他在香港透露正與女兒合撰寫一套類似于《哈利波特》、但主題是理論物理學而非魔法的小說。2002年,第二次來中國,在北京作主題為“膜的新奇世界”科普報告,向公眾闡釋他的關于天體演化的“M理論”?;艚鹨嘣噲D通過通俗演講,將自己的思想與整個世界交流,除了常在英國及美國發表演說,他90年代曾兩次到訪日本,2002年8月曾到訪杭州發表《膜的新奇世界》(BraneNewWorld),2006年6月在香港科技大學發表《宇宙的起源》時,轟動一時,被戲稱為受到“搖滾巨星”級的接待?;艚鸬穆曂?,令他多次獲邀到外地演說,常獲國家元首接見?;艚鹪?,大眾會好奇一位殘障人士,為何會想到這么多宇宙論,令他成了大眾媒體的寵兒。事實上,他在“星艦奇航記”中的電視系列劇“銀河飛龍”飾演過自己,與愛因斯坦及牛頓一起打橋牌;他亦曾在美國卡通片《辛普森一家》中“演出”,拯救劇中的女孩。其形象也在卡通片《飛出個未來》中的一集里出現??ㄍㄆ毒蛹夷腥恕分袆t有與其類似的角色(Steve)對其進行了滑稽的模仿。2006年,第三次來中國,他帶來的仍然是自己關于宇宙學最新的研究,在香港科技大學體育館主持一個題為"宇宙的起源"的演講;在人民大會堂向北京的公眾講述《宇宙的起源》。2009年4月6日,霍金因病取消外訪,同月20日因病送院治理,情況欠佳。2012年1月傳出因臉部肌肉惡性萎縮,已嚴重影響其表達能力,并有可能使他無法發出獨特的“電腦聲”。2012年4月6日播出的熱播美劇《生活大爆炸》第五季第21集中,史蒂芬·霍金本色出演參與了客串。2015年7月20日,斯蒂芬?霍金啟動了人類歷史上規模最大的外星智慧生命的搜索行動。[8]2016年1月,斯蒂芬·威廉·霍金獲得盧德獎。[9]2017年為英國BBC錄制紀錄片《探索新地球》。2018年3月14日,根據英國天空新聞等多家媒體的報道,史蒂芬霍金去世,享年76歲[5]。2018年3月31日,這位科學家的葬禮在劍橋大學的大圣瑪麗教堂舉行。他的骨灰被安放在倫敦的威斯敏斯特教堂內,與牛頓和達爾文為鄰。個人生活史蒂芬·霍金1942年1月8日出生于英國牛津,出生當天正好是現代科學之父伽利略逝世300年忌日。他的父親弗蘭克與母親伊莎貝爾都就讀于牛津大學,弗蘭克主修醫學,伊莎貝爾學習哲學、政治學和經濟學。第二次世界大戰爆發后,弗蘭克原本想要從軍報國,上級認為他如果從事研究工作可以對國家給出更有價值的貢獻,他于是在一所醫學研究院的任職研究員,伊莎貝爾也在這所研究院找到一份秘書工作。他們在這里相遇并且墜入愛河、共結連理?;楹?,他們住在倫敦附近郊區海格特。那時正值納粹德軍轟炸英格蘭,倫敦遭受幾乎夜夜不停的空襲。夫妻二人被迫決定,伊莎貝爾應該搬遷到較為安全的牛津把孩子生下來。等到史蒂芬誕生后,伊莎貝爾才又回到海格特。在史蒂芬1歲與5歲時,他們還生了兩個女兒菲莉帕與瑪莉,史蒂芬14歲時,他們又收養了一個兒子愛德華。弗蘭克于1950年升任為國家醫學研究院寄生蟲學部門主任,在該學術領域享有盛名,全家搬到赫特福德郡的圣奧爾本斯。在那里,霍金一家被認為是有點古里古怪的高級知識分子,他們很喜歡閱讀書籍,每個人都手不釋卷,甚至在餐飲時間,來訪客人時常會觀察到全家默默地邊吃邊讀書。他們生活很簡樸,住屋雖然很大,但是缺乏維護,交通工具是一輛改裝過的倫敦計程車?;艚鸶赣H關系很好,其母住在莎士比亞的故鄉斯特拉特福,霍金經常去探望她?;艚疬€跟自己的女兒合著了幾本宇宙探險的科普書,他女兒已成為著名作家?;艚鸹加幸环N不尋常的早發性、慢發性肌萎縮性脊髓側索硬化癥,這種疾病俗稱漸凍癥。幾十年來,由于這疾病,他的身體緩慢地癱瘓。這疾病開始于霍金在牛津大學讀書的最后一年,那時,他發現自己動作越來越笨拙,時常不知緣由地摔跤,劃船也變得力不從心。有一次,他還從樓梯上摔下來,頭先著地,造成暫時的記憶力輕微喪失。在劍橋大學時,狀況更加惡化,他的講話有些含糊不清?;艚鸬母改赣H也注意到他的健康問題,帶他去看??漆t生。在21歲時,醫生診斷其患有肌萎縮性脊髓側索硬化癥,只有兩年好活,但是,兩年光陰飛馳而去,他仍舊活著,很奇妙地,病情的惡化漸漸地緩慢下來。不知是什么原因,60年代后期,霍金的身體狀況又開始惡化,行動走路都必須使用拐杖,不再能定期教課。由于霍金逐漸失去寫字能力,他自己發展出一種替代的視覺性方法,他在腦里形成各種不同的心智圖案與心智方程,他可以用這些心智元素來思考物理問題。物理學者維爾納?以色列表示,霍金的思考過程,有如莫扎特只憑借想象就寫出一整首極具特色的交響樂曲?;艚鸩辉笇杭驳皖^,甚至不愿接受任何幫助。他最喜歡被視為是科學家,然后是科普作家,最重要的是,被視為正常人,擁有與其他人相同的欲望、干勁、夢想與抱負。潔恩后來說,“有些人稱這為決斷,有些人稱這為固執,而我曾經在很多時候稱這為既果斷又固執?!蹦甏┢?,經過不斷勸說,霍金才同意使用輪椅,后來,朋友們都知道他是個危險司機,他時常會肆無忌憚地沖過街路,似乎以為自己擁有優先權?;艚鸷苁軞g迎、很具幽默感,但是由于他的疾病與他治學時的不客氣態度,有些同事選擇與他保持距離?;艚鸬难哉Z功能逐年退步,到了70年代后期,只剩下他的家人或密友能夠聽得懂他的話。為了與其他人通話,他必須依賴翻譯。在霍金的辦公室大樓門口,沒有設置專門給輪椅通行的殘障坡道,劍橋大學不愿負擔搭建殘障坡道所需的款項,因此霍金與劍橋發生爭執,他與妻子共同發起活動敦促劍橋改善殘障設施。但是,對于扮演殘障權利代言人這角色,霍金的態度通常很摸棱兩可,一方面他很想幫助殘障族群,另一方面又想把自己跟殘障和殘障所伴隨的挑戰分開。他的這些態度引起了一些批評?;艚鹪?985年拜訪歐洲核子研究組織時,感染了嚴重的肺炎,必須使用維生系統。由于病況危急,醫生詢問潔恩是否應該終止維生系統的運行。潔恩的答案是“不”,替代方案是霍金必需接受氣管切開術。這手術可以幫助他呼吸,但會使他從此以后再也無法發聲。手術后,經過在加護病房療養一段時間,霍金才被準許出院,但他需要全天24小時看護,費用非常昂貴。盡管英國國民保健署可以給付療養院費用,可是潔恩還是決定帶霍金回家。索恩知道霍金的病況后,建議他們尋求友人默里·蓋爾曼的幫助。那時,諾貝爾獎得主蓋爾曼是麥克阿瑟基金會的董事,麥克阿瑟基金會慷慨地答應負擔所有醫護費用。潔恩請到了三班護士輪流看護霍金,其中一位護士伊蓮?梅森后來成為霍金的第二任妻子?;艚鸩辉倌苤v話,必須用特別方法傳達信息,對方一手拿著一張字母卡,另一手一個字母一個字母地用食指指,當指到霍金想要的字母時,霍金會揚起眉毛,這樣,可以慢慢地把整個單字拼出來。后來,電腦專家華特·沃特斯送給他一個稱為“平等者”的程式,可以讓他在屏幕上選擇單字、單詞或字母。平等者的字匯大約有2500–3000個單字,并內建了一個語音合成器。平等者本來是執行于臺式電腦,護士伊蓮的先生大衛?梅森是電腦工程師,大衛在霍金的輪椅上設置了一臺小電腦,并且將平等者安裝在小電腦里。這樣,霍金就不再需要找人做他的翻譯,霍金很高興地說,“與在我失去說話功能前相比,我現在可以更如意地傳達信息?!被艚鹑耘f可以稍微操控他的手來開啟開關,每分鐘大約能給出15個單字。每一次演講前,他會事先準備好講義,然后用語音合成器把內容發表出來。有些人覺得語音合成器給出的聲音具有美國或斯堪地那維亞口音?;艚鹪鞠M麚Q成英國口音,但后來習慣了,反而覺得那就是他的聲音?;艚鸬慕】等耘f在緩慢惡化,2005年,他開始使用臉頰肌肉的運動來控制他的通訊設備,每分鐘大約可以輸出一個字。由于這疾病很可能引起閉鎖癥候群,霍金正與神經學專家研發出一套新系統,讓電腦將他的腦波圖樣翻譯為詞句。2009年,他不再能獨立駕駛他的輪椅,他的呼吸越加困難,時常需要使用人工呼吸器,還有幾次嚴重到需要去醫院診療。簡的出現對霍金來說是生命中的一個重要轉折點,她跟霍金一起面對病魔,令霍金擺脫絕望,并讓他重新獲得對生活和工作的信心。1965年,簡(Jane)義無反顧地嫁給了霍金。簡恩服侍、照顧霍金25年之久,一天24小時、一周七天看護他,推著輪椅帶他到各地旅行,還要照顧幾個孩子、操持其它家務。25年的時間,她看著他從默默無聞的研究生變成“世界上最偉大的科學家”。1990年,霍金與妻子簡離婚。對于兩人最終分手的原因,媒體曾有不同的猜測,而按照英國人邁克爾·懷特和約翰·葛瑞本合著的《霍金傳》的說法,他們離婚的最主要原因,還是跟霍金的科學研究有關。因為他的研究,霍金從早期的不可知論者變成了一名極端的無神論者,他以自己的無邊界理論完全排除了上帝的概念。然而,簡卻是一名虔誠的教徒,上帝是她的精神支柱之一,正是有這樣的信仰才讓簡在這20多年間肩負起了照顧霍金的重擔。但也有一種說法是霍金跟自己的一個女護士伊萊恩走得越來越近,從而冷落了簡,這名女護士后來成了霍金的第二任妻子。1995年迎娶私人看護伊萊恩(ElaineMason)。2004年初,英國有媒體指霍金遭到第二任妻子虐打,消息轟動全球。2004年1月,霍金透過劍橋大學兩度發表聲明,指責有關消息失實,并表示“我全心堅決駁斥說我遭到虐待的說法。媒體的報道純屬虛構,有人散播這樣不實的消息,令我感到失望?!焙啠↗ane)寫有《霍金:前妻回憶錄》(上)(下)。然而,外界傳出霍金身上出現多處神秘傷痕,手腕骨折,臉部和嘴唇有很深的切口,同年3月,英國警方正式向霍金問詢,了解有關情況,并查問部分霍金前護士索取資料,但由于霍金并未合作,英國警方最終未能起訴任何人。早在2000年,警方亦曾對霍金的意外受傷感到懷疑,但霍金當時拒絕配合,令調查終止?;艚鸬呐畠郝段鳌せ艚鹪谠L問中曾說,約2000年已發現父親身上有傷痕,但是父親說是他不小心自己弄傷的,她未有在意。2006年10月19日,64歲的斯蒂芬·霍金正在與第二任妻子伊萊恩辦理離婚手續,他們已經共同生活了11年,至今未娶。
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