资料图片：英国天体物理学家斯蒂芬·霍金
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　　据中国日报报道据《星期日泰晤士报》15日报道，英国著名物理学家史蒂芬·霍金将主演一部名为《超越地平线》的影片。这部电影将讲述霍金和其他一些宇宙学家所支持的理论，包括时空起源学说、大爆炸的原因等等。霍金将在片中扮演他本人。

　　1988年，霍金就曾在其惊世之作《时间简史：从大爆炸到黑洞》中探索了宇宙的起源和归宿。该书被译成40余种文字，全世界销量超过2500万册。然而，尽管霍金力图以普通<--NEWSZW_HZH_BEGIN-->

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人能理解的方式解释他的理论，但评论界指出，书中深奥的思想还是令众多读者翻了几页就望而却步。

　　因此，64岁的霍金决定把文字变成影像，在科普方面做一次新的尝试。目前影片还在制作的初级阶段，还无法确定何时会上映。

　　(声明：刊用《中国新闻周刊》稿件务经书面授权)

　　天文爱好者和物理爱好者大约都不会忘记两年前发生的那个著名故事——2004年7月21日，《时间简史》的作者、英国剑桥大学富有传奇色彩的理论物理学家史蒂芬·霍金，向全世界宣布，他推翻了自己原先的黑洞理论，新的理论认为因果律在黑洞中依然有效，并非如自己30年来所坚持的那样，所有物质在进入黑洞之后就把自己所携带的信息全部丢失了。<--NEWSZW_HZH_BEGIN-->

　　现在，或许我们该为霍金感到庆幸：科学家新的观测结果很可能意味着，现有的黑洞理论需要修改，而修改的结果更可能偏向于霍金两年前给出的新理论。

　　磁场挑战黑洞理论

　　依然还是北半球处于盛暑的7月底。来自美国马萨诸塞州的哈佛-史密森天体物理学研究中心的科学家们宣布，他们通过观测距离银河系90亿光年之外的一个类星体(编号为Q0957+561)发现，该类星体拥有强大的磁场，这与科学界普遍认同的黑洞基本理论很不相符——原先的黑洞理论认为，黑洞是没有磁场的。

　　这是多年来科学家首次依据天文观测结果对黑洞理论提出疑问。黑洞理论最早于1784年由一名英国地质学家提出，但直到80年前爱因斯坦建立起广义相对论之后，黑洞这一概念才正式列入现代科学的理论框架。而近一二十年来，借助于哈勃太空望远镜等观测工具，天文学家确实观测到了它存在的迹象(由于黑洞吸引力太大，以至于光线也不能逃逸，科学家的观测只能是间接的)，尤其是星系和类星体中心的大黑洞。

　　而哈佛-史密森天体物理学研究中心的科学家们动用14部天文望远镜，对类星体Q0957+561进行前所未有的全面观察，通过分析其光谱，深入探测了其内部结构。他们发现，该类星体的中央有一圈碟形物质(类同于先前在黑洞周围已经观察到的吸积盘)，宽度相当于地球与太阳距离的4000倍。他们相信，那个碟形物是由一个强力磁场喷发出大量物质形成的，其中有许多等离子形成的奇特圆球体。如果按照原先理论所描述的，该类星体的中央根本就不是一个黑洞，而应该被称为是一个“磁场急剧收缩体”(MECO)。

　　黑洞并非奇点？

　　一些科学家根据新的观察结果认为，黑洞理论需要修正。而全球更多的大众、科普类媒体则干脆把科学家的观点描述为：宇宙间根本不存在黑洞。

　　“事实的真相就是我们仍然在研究黑洞。”哈佛-史密森天体物理学研究中心的公共事务主管大卫·阿圭拉告诉本刊记者，“我们中的一些科学家认为，已经有一些迹象表明黑洞的存在，而另外一些科学家仍然在寻找其他证据。而我不敢确定。人们把黑洞的存在当作理所当然的事情，但因为我们至今无法靠近一个实例，我只能说科学家们仍然在研究黑洞这种现象，其中很多人认为，我们一直所寻求的这种解释是完全正确的。”

　　部分研究者认为应该对黑洞进行全新的解释：当某个天体变得足够密实和炽热时，其中的亚原子微粒就开始被破坏，这会导致大量的辐射产生。而引发这一事件的外部压力也开始停止作用，这样该天体就变成了一颗炽热的、类似等离子体的火球，而不会坍缩成原先黑洞理论描绘的那种状态。

　　这样的解释，实际上已经与原先的黑洞理论相差甚远。“在传统理论中，黑洞，也即所谓的奇点，是没有时间和空间存在的封闭状态。奇点没有体积，没有固定的位置。在新理论中，黑洞由不同类型的粒子组成，它是可以被测量的，而并不是像通常所认为的，黑洞是无法测量的奇点。”大卫·阿圭拉说。

　　而中国国家天文台的李竞研究员则认为，新的观测结果如果最终被确定，也仅仅只能证明，宇宙间存在周围有磁层的黑洞，并不能说明所有其他黑洞都会这样。“人们已经成功观测到的星系中心大黑洞，其性质的描述未必能因此被彻底改变。”

　　霍金该笑了

　　欧洲和美国的一些科普读物在报道这一发现时使用了“超越爱因斯坦”这样的标题。实际上，黑洞尽管是广义相对论的一个著名的预言，但修正黑洞理论已经不是第一次了。最著名的，莫过于“霍金辐射”——更早的黑洞理论中，物质在黑洞面前是“只进不出”的，而霍金用纯理论方法推导出，黑洞是有辐射的，即他在《时间简史》中所谓的“黑洞不黑”。

　　新的发现看来也还不至于对相对论构成什么威胁。“新理论与广义相对论的时空观会有不同，但是也没有什么不妥。”阿圭拉说，“因为爱因斯坦的相对论留下了很多需要后人去证明的地方，这也是全世界许多国家包括中国科学家们一直在努力进行研究和探索的方面。为了不断完善爱因斯坦的理论，需要这个正在进行中的长远过程。”

　　而霍金现在一定会窃喜自己两年前的明智举动。“如果黑洞周围还存在磁场，那么，掉落黑洞的物质把含有的信息遗留在磁场中是有可能的，”李竞研究员说，如果真的这样，这就证明“信息守恒定律”在黑洞里没有失效——这是霍金两年前才否定自我而确定的理论。

　　结果有待检验

　　“史密森天体物理学研究中心的权威性是没有什么问题的，”李竞说，“何况，这样的结果公布后，全球其他观测天文学家马上可以对它进行验证，他们应该在比较有把握的情况下才敢公开自己的结论。”

　　但还是有人对这次观察的结果提出质疑。来自美国马里兰大学的天体物理学家克里斯·雷诺兹就是其中之一。他认为，研究者观测类星体中心黑洞时，中心的碟状物周围很可能有大量炽热的气体，而他们采用重力透镜技术(当观察者和被观察天体之间存在其它大型天体时，被观察天体发出的光由于受其它大型天体引力作用的影响而发生扭曲，这时观察者看到的被观察天体形状将被放大)几乎不可能看到这些气体——而类星体中心的磁场兴许就来源于这些气体或者是它们的复杂运动。

　　但研究者对自己的这项成果依然有信心。“验证黑洞理论是科学家们一直以来努力挑战的方面，我们现在所做的便是漫长过程中的一部分。”阿圭拉告诉本刊记者，“其他科学家会对这些理论作出检验，我们现在正在等待其他科学家对其进行确认和肯定，或者是推翻它。这便是科学研究的过程。”

　　来源：中国新闻周刊；记者/方玄昌 舒文雯

　采访-本刊记者 蒋晔

　　图-吴忠超 提供

　　吴忠超，霍金教授唯一的亚裔学生，1984年获得剑桥大学博士学位，《时间简史》《果壳中的宇宙》的中文版译者。现任浙江工业大学教授。和杜欣欣合著《在时间中沉醉》，<--NEWSZW_HZH_BEGIN-->

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编著《无中生有就——霍金和时间简史》。

　　史蒂芬·霍金，1942年出生于伽利略逝世的300百周年纪念日。他现任剑桥大学卢卡斯数学教授(此职位曾为牛顿所任),并广被尊崇为继爱因斯坦以来最杰出的理论物理学家。

　　吴忠超第一次见到自己的导师霍金是在一次学术讨论会上，教室的后门打开，霍金蜷缩在轮椅里的形象，使吴忠超非常惊讶！虽然之前，吴忠超已经得知霍金行动不便，需要坐轮椅，但轮椅上的霍金看上去骨瘦如柴，残疾得非常厉害，超出吴忠超的想像！

　　多年后，吴忠超认为霍金之所以接受他为弟子有两个原因，一是当时中国大陆正在进行改革开放，二是申请去剑桥作宇宙学研究的中国大陆唯吴忠超一人。

　　吴忠超出生于福州。1963年，读高一的他免试进入中国科技大学应用数学系。在无人指导的情形下，他发现自己最想从事的是物理基础理论的研究。1968年，他被下放到工厂当了5年工人，5年后，他被中国科技大学刘达校长招回学校做了一名教员。

　　文化大革命中，出现了一股狂妄的批判风，比如批判爱因斯坦，批判霍金，由此，他对霍金与他的理论产生了好奇？就找他的书来读，读相对论与宇宙论，他非常喜欢霍金所从事的研究。1978年，吴忠超有机会被派送国外公费留学，他当时正醉心于宇宙学的研究，便申请去剑桥大学深造。那时候，国内大学还没有宇宙学方面的专业，极少有人从事这方面的研究工作。霍金收到吴忠超的申请，欣然接受。从此，吴忠超便成为霍金领导的研究小组的一员，开始了追随霍金的学术生涯。在霍金的指导下，吴忠超获得剑桥大学的博士学位。

　　几年后，吴忠超和霍金一家已经建立了亲密的关系。霍金不仅在学术上指导、帮助吴忠超，也在生活上给予吴忠超关心与照顾。

　　吴忠超的爱人要去英国，霍金得知后，跟吴忠超说，官僚主义哪里都不能避免，他表示要写信给英国外交部以加速签证的批准，他说也许他的去信可以帮上忙。当吴忠超的博士学业结束要离开剑桥的时候，霍金非常关心，问他：“你想做些什么？” 吴忠超说：“我想去游学，去欧洲各国游学，比如意大利、德国等国家。”霍金笑着给吴忠超写了推荐信，还给中国科学院去电传，极力支持吴忠超在欧美各地游学。

　　1989年，吴忠超与人合译了霍金的科普读物《时间简史》，此书先于台湾出版，后在中国大陆出版，使霍金的学说在中国广泛传播，使霍金成为华语地区家喻户晓的人物。

　　1985年，在吴忠超的联系下，霍金首次来华讲学，访问了中国科技大学，访问了合肥和北京，并登上长城。2002年，霍金又在吴忠超的陪同下访问了杭州，霍金在杭州举行了记者招待会，吴忠超担任他公开讲演和记者招待会的翻译。 2006年6月，霍金第三次访问中国，参加世界2006年弦论会议。应霍金的要求，吴忠超和夫人杜欣欣全程陪同。

　　2006年6月20日，霍金在接受中华医师协会的采访时，向与霍金患有同样疾病的20万ALS病人(在中国，这些患者又被称为渐冻人)问候，并告诉他们残废并不能阻挡人生的进程，他自己便是一个生动的例子。对此，吴忠超说，霍金以为梦想对于人类非常重要，“假如人类失去了梦想，就会枯竭而死。”

　　在霍金提出量子宇宙论以前，人们还无法在科学上诠释世界从何而来的问题。现在，霍金的理论解释了宇宙是如何诞生的

　　记者：霍金主要对你进行了哪些方面的指导？

　　吴忠超：在剑桥的第一年，我的研究课题是经典的广义相对论，第二年之后就一直在霍金的指导下作极早期宇宙研究。霍金是一个非常勤奋的人，圣诞节前夕，他还约我在他的办公室讨论论文。1984年底，我在他的指导下完成博士论文。在我离开英国的前一年，霍金又发展了量子宇宙学，霍金建议我与他合作一篇量子宇宙学的文章，后来这篇文章发表在《物理学通讯》上。这时，我对时空维数问题产生了浓厚的兴趣，想听取霍金的建议，霍金说：“尽我所知，得用卡鲁查-卡莱因模型来研究。”后来，我在欧美游学时，用同一个题目连续在《物理学通讯》上发表了4篇论文，并因此在1985年得到国际引力基金会论文比赛的第三名。这个问题的彻底解决是在2001年，他得以证明在十一维的超引力中，我们生活的时空在表观上必须是四维的。

　　记者：霍金的指导对你有什么意义？

　　吴忠超：他的指导使我眼界开阔，知道了什么样的问题是最主要的问题。比如早期宇宙的问题 ，量子宇宙学的问题，去研究哪些问题是有意义的。要去做最前沿的问题。

　　记者：霍金现任剑桥大学卢卡斯数学教授，他是研究物理的，怎么又被称为数学教授呢？

　　吴忠超：在牛顿时代，那时候的数学是物理的意思，那时候的自然哲学是科学的意思。所以霍金现在虽然被称为卢卡斯数学教授，却是研究物理的，他的教席是从牛顿传承下来的。他现在工作的地方叫做数学科学中心。科学工作研究到一定程度，数学与物理是无法分家的。

　　记者：霍金的物理理论最大的贡献是什么？

　　吴忠超：霍金认为他一生的贡献是在经典物理的框架内，证明了黑洞和大爆炸奇点的不可避免性，黑洞越来越大；同时，他又在量子物理的框架内指出，黑洞因为辐射越变越小，大爆炸的奇点因为量子效应而被抹平，而整个宇宙也由此诞生。人们认为他的最重要贡献是黑洞物理，但他本人认为宇宙创生理论更为重要。

　　记者：霍金的理论对哪些人有影响？

　　吴忠超：我认为他的理论只有对追求终极意义有兴趣的人才有意义。阅读了解霍金的理论，才能满足这种人的好奇心。霍金的研究成果还对哲学界和神学界有很大的影响。比如宇宙创生的问题，解释了一直以来哲学界想解释的问题“我们从哪里来”，也就是“第一推动的问题”，同时，它否定了上帝的存在，这是对神学界一个大的冲击，为那些渴求了解形而上问题的人们提供了一种非常新的视角，那就是科学的视角。在霍金的宇宙论诞生前，人们还无法在科学上诠释世界从何而来的问题。现在，霍金的理论解释了宇宙如何诞生。

　　或许可以这么说，霍金对科学的好奇心击败了卢伽雷病对他身体的侵害

　　记者：医生在霍金21岁时宣布他得了ALS病，这种病被称为卢伽雷病或运动神经细胞病，医生说霍金只有一两年时间可以活。但几十年过去后，他一直活着，继续着他的物理研究工作，你觉得主要是什么原因呢？

　　吴忠超：首先是因为他有非常坚强的意志，极强的生命力，使他得病的两年后，他并没有死去，还和一个非常好的姑娘定婚了，并且继续攻读博士学位；其次，他一直得到非常好的治疗和照顾。

　　记者：你觉得作为科学家的霍金与作为普通人的霍金有什么区别？

　　吴忠超：作为普通人，他热爱美食和旅游。作为普通人中的残疾人，他的身体状况非常糟糕。很多年前就非常糟糕了，而且每况愈下。自1985年因肺炎切开气管之后，霍金的上呼吸道完全不工作，呼吸全靠气管切口。切口需要随时保持湿润，以防感染。经常还须从切口吸痰，那种痛苦是常人无法体验到的。拔出咽喉呼吸切口的管子时，他紧皱眉头，面部表情痛苦。每天晚上睡觉时，每40分钟他都要被翻一次身。每次坐长途飞机时，他必须吸氧。他承受了常人所无法承受的痛苦，他已经经过了好几次生死搏斗，比如1985年，他差点死了；2004年他得了一场大病，别人又以为他要死了，但他还是活了下来。最开始，他旅行的贴身护理只有一人，2001年是3个护理，后来是5个护理。现在，他只有几根手指与眼皮能动，别的器官不能挪动。

　　2002年，霍金来华时，他还能用左手操纵轮椅开关，现在已经做不到了。他的轮椅非常重，有140公斤。这次来北京他随身带有3个大包，其中包括吸痰器和急救物品。

　　他无法开口说话，只能通过轮椅上的特殊装置来表达。他的轮椅上有一个电脑屏幕，他的话语便是显示在电脑屏幕上的字句。

　　一些常用的问候语和26个字母出现在他轮椅电脑屏幕的最上端。如果霍金选择最常用的问候语，只需动一动眼睑部位的肌肉。他额头上的红外传感器捕捉着眼睑部位肌肉的微小动作，就可将问候语选出。但是若要组句，则先选第一个词的第一个字母，选定之后，屏幕会将以此字母为首的所有词汇，一行一行地显示出来，霍金锁定要选取的那个词的所在行，再从该行中，一格一格地走到那个词。选定之后，这个词就跳到屏幕下方，如此重覆下去，直到组成句子。当一个句子完成，最后，他再用手按语音合成器，发出标准的美式英文。扬声器发出的语音毫无抑扬顿挫。

　　他说话幽默，虽然坐在轮椅上，但思维异常灵敏，与外界的沟通丝毫不成问题。他在不同的场合知道恰如其分地作出反应。

　　作为普通人，我认为如果霍金不是作研究的话，他可能也活不了那么久。还好，他是一个科学家，他还有自己的研究工作。

　　记者：是不是他对物理科学的强烈热爱最大限度地激发了他的生命力？

　　吴忠超：或许可以这么说，他对科学的好奇心击败了卢伽雷病对他身体的侵害。这是他最异于常人之处，也是他作为一个科学家的命运。

　　如果一个人一辈子都能保持孩子似的好奇心，他是文学家，他就可以写出很多美好的作品，他是科学家，他便能发现更多新的真理

　　记者：作为一个科学工作者，你认为科学家的使命是什么？

　　吴忠超：我认为科学家的使命便是探索真理。所谓真理便是科学理论，找出一个理论框架，可以解释大量的现象，并且提出既可以被证明也可以被证伪的预言或命题。一个命题完全不能被证伪的话，那就是空话，完全没有研究意义。如果你提出一个命题，而且这个命题是可以被证伪的，但却被证实了的话，我们对它就有一定的确信度。一旦被否定，理论就要加以修正。这是一种实证主义的观点。这个模型不断地完善与演化，使科学不断地前进。

　　通常，科学发现真理，科学转化为技术，推动人类的物质生活。但是，作为科学家本身来说，科学之于科学家最内在的动机在于满足他对真理的好奇心。

　　记者：探索真理的精神对青年人的成长会起到什么作用？

　　吴忠超：这能使青年人的好奇心得到满足，心里得到愉悦，不会去从事不良或低级行为，使青年更容易活在真实之中，更容易取得高尚感，一种对永无止境的未来的向往。如果一个人一辈子都能保持孩子似的好奇心，他是文学家，他就可以写出很多美好的作品，他是科学家，他便能发现更多新的真理。旺盛的探索精神是最宝贵的。通常，人年轻时的好奇心会大一点，而老了以后，好奇心就会逐渐消失。所以，趁着人年轻时，多跟随好奇心的趋动，在自己的领域多作努力，便能获得或许不错的成果。据我了解，霍金的《时间简史》的读者主要是20岁～30岁之间的青年。

　　记者：现在我们国家非常强调科学创新，你在这个方面是否有自己的观点？

　　吴忠超：科学本身就是不断创新的过程。科学不创新就枉为科学。科学一般分为基础科学与应用科学，后者一般我们称为技术。基础科学取得了重大发现后，才能转化为技术，为人们的现实生活所用。因此，强调科学创新精神，就应该特别强调基础科学的研究与发展。

　　我认为研究科学最重要的是好奇心，不是为了发财也不是为了别的。现在社会上的诱惑太多了。如果是为了好奇心之外的目的去从事科学研究，就不会长久，也不会取得太大的成果。从科学工作者的角度去说，科学创新，需要尽量摆脱功利心的牵扯，纯粹地去钻研科学。

　　相关专题：《中国青年》杂志

　★吴忠超（1946年－），福州人。现任浙江工业大学教授，著名物理学家霍金唯一的华人学生。

　　1963年，高中一年级的他获当时中国科学技术大学的刘达（后任该校及清华大学校长）破格取录，入读该校应用数学系。后来，他转至无线电系。文革后期，他回到中国科学技术大学任职教员。

　　1979年，在当时的副校长钱临照的推荐下，吴忠超负笈英国剑桥大学，跟随霍金研习宇宙学，主要研究极早期宇宙。1984年吴忠超获剑桥大学博士学位，这时他对时空的维数问题产生兴趣，并发表了四篇论文，获1985年国际引力基金会论文比赛的第三名。2001年他首次从第一原理(超引力量子宇宙学)证明了可观察时空的四维性。1998年他给出量子宇宙学中一般太初黑洞量子创生的最一般结果。2007年他为霍金的宇宙常数零值思想提供了完整证明。

　　霍金科普著作的中译本，几乎都是由吴忠超翻译的，包括《时间简史》、《时间简史普及版》、《果壳中的宇宙》等。