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【公共读吧】霍金中国弟子吴忠超:我是如何进入霍金门下的【知青公共频道】
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【公共读吧】霍金中国弟子吴忠超:我是如何进入霍金门下的【知青公共频道】



http://www.sina.com.cn 2003年02月26日20:27 中国新闻网



  中新网2月26日电 史蒂芬·霍金因《时间简史》而被中国人所熟知。这本书自1988年首版问世以来,被翻译成40多种文字,销售了1000万册,已成为全球科学著作出版的里程碑。不过,大多数人,恐怕并不熟悉中文译者吴忠超先生,也不了解这本书背后的一些故事。

  今天的中华读书报披露了《时间简史》中文版出版始末。该文描述道:那是第一次参加剑桥霍金广义相对论小组的讨论班,门打开后,忽然脑后想起一种非常微弱的电器的声音被过滤广告
。回头一看,只见一个骨瘦如柴的人斜躺在电动轮椅上,他自己驱动着电开关,他要用很大努力才能举起头来……

  ——吴忠超:《时间简史》译者序

  上面描述的情景出现在1979年,当时,吴忠超来到英国成为霍金的弟子。

  吴忠超如何能成为霍金——当今世界上最著名的物理学家的学生的呢?这还要从吴在中国科技大学的经历说起。

  吴忠超1946年出生于福州,自小酷爱自然。在福州三中初中三年级时,吴跨级参加高三的全省数学比赛得到名次。1963年,中国科技大学的党委书记刘达(后曾任中国科技大学校长和清华大学校长)让正在读高中一年级的吴忠超免试进入中国科技大学应用数学系。不过吴忠超并不想一生时间都用来做数学研究,便转到无线电系,但最终他发现自己还是不喜欢技术学科,他真正感兴趣的是从事基础理论研究,比如相对论和宇宙论。可惜当时中国没有一所大学有宇宙论方面的研究。1966年,“文革”开始,他不久被下放到工厂当工人。此后的5年中,他几乎所有的空闲时间都在读一套蓝道撰写的理论物理教程。文革后期,国内学术空气有所好转,中国科技大学也发生了很大变化,校址从北京迁到了合肥。学校决定将当年流散的部分学生召回来,刘达校长及钱临照副校长就想起吴来。1973年,吴忠超回到母校成为中国科技大学的一名教员。刘达是中国近50年来最为优秀和极为罕见的教育家,现在许多科大学生都在撰文纪念他和钱临照先生。

  1979年,国门渐开,在钱临照的推荐下,吴忠超得以来到剑桥大学,成为霍金领导的研究小组中的一员,开始了追随霍金的学术生涯。

  在剑桥的第一年,吴忠超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做极早期宇宙研究。霍金是一个非常勤奋的人,他甚至在圣诞节前夕还约吴在他的办公室讨论论文。1984年底吴忠超在霍金的指导下完成博士论文。在吴离开英国的最后一年,霍金又发展了量子宇宙学,霍金建议吴与他合作一篇文章,后发表在《物理学通讯》上。这时吴对时空维数问题产生兴趣,想听取霍金的建议,霍金说,“尽我所知,得用卡鲁查k卡莱因模型来研究。”后来吴在欧美游学时,用同一个题目连续在《物理学通讯》上发表四篇论文,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。

  在英国几年,吴忠超和霍金一家已经建立了亲密的关系。霍金虽然身患痼疾,但十分关心别人。在吴忠超的爱人赴英之前,霍金表示要写信给英国外交部以加速签证的批准,并说官僚主义古今皆然,也许他的去信可以帮上忙。当吴太太首次在应用数学系的走廊里遇上他时,霍金非常开心地对她讲,“对你的到来我非常非常高兴”。霍金还曾请吴太太为他的论文作图以供发表之用。

  在吴离开剑桥的时候,霍金曾关切地问他,“你想到哪里去?”吴说,“我想到欧洲去。”霍金笑他,“英国不就在欧洲吗!”可是吴忠超想到欧洲大陆的意大利及德国等国家游学。霍金不但为吴写推荐信,还给中国科学院去电传,大力支持吴在欧美各地游学。

  1988年2月我收到霍金有关想将此稿译成中文的信件,许明贤和我花几个月的时间将它译完,并在1988年下半年将手稿交湖南科技出版社。这个中文版本来可以在全世界最早以非英文的文字出版,但是不管怎么说,终于在1993年问世了。

  ——吴忠超:《无中生有——霍金和〈时间简史〉》

  吴忠超介绍说,20世纪80年代末买国外版权是很便宜的,也就300-500美元。但那时人们还没有这个观念(中国当时还未加入《伯尔尼公约》和《国际版权公约》),吴曾让国内上海地区及其他好几家出版社买进这本书的版权,他们都对买版权表示不理解而犹豫不决。最终,是湖南科学技术出版社取得了中文简体字本的出版权。恐怕,《时间简史》也是内地第一本买到版权出版的引进图书。

  另外,台湾艺文印书馆也推出了吴忠超翻译的《时间简史》繁体字版,这里还有一段故事。《时间简史》在美国出版后,在加州有一个来自台湾学工程的霍金崇拜者想翻译这本书,并与台湾的艺文印书馆签订了翻译合同。据吴介绍,艺文印书馆主要是出版中国古籍的,中国著名的研究殷墟的考古学家董作宾的大弟子严一萍是这个印书馆的创始人。当艺文印书馆和美国的矮脚鸡出版社商谈购买翻译权时得知,霍金已请他的学生吴忠超完成了这本书的翻译工作,就决定采用吴忠超的译本。于是艺文印书馆辗转联系到吴忠超。这样艺文印书馆就反悔了与那位工程师签的合同。那位工程师于是闹上法庭,结果印书馆陪了一大笔钱。

  湖南科技出版社1992年出版了《时间简史》,但此后该书发行的过程并不顺利。据吴介绍,当时人们对科普书没什么认识,消息也比较闭塞,所以湖南科技出版社在全国征订时,居然还不到500册。那时书的质量做得也很不好,根本拿不出去。直到1994年、1995年左右,这本书才渐渐在文化界、知识界流行开来,特别是经过《读书》杂志等媒体的宣传,终于得到了读者的广泛认可,销售量也直线上升。

  谈起《时间简史》的成功,吴忠超说,霍金在1985年动了一次手术后,完全丧失了讲话能力,人们为他安装了一个计算机系统和高质量的语言合成器。霍金写东西时,需要一个字一个字地从屏幕上选,一分钟才6个字,非常慢。因此他的所有著述文字都非常简洁。但是霍金写作能力很好,用词恰如其分,其他许多科普书在文学方面都不如他。当然,促成《时间简史》畅销的,还有许多其他的因素。

  杭州市民已经在前几天的电视上见过他,他已成为街头巷尾妇孺皆知的人物,人人争睹为荣。……在如此的热闹之中,坐在轮椅上的霍金备显孤独。回顾其不平凡的一生,他必定百感交集。

  ——吴忠超:《霍金的杭州七日》

  为出席在中国杭州举行的“弦理论会议”和北京举行的2002年国际数学家大会,霍金于2002年8月9日抵达中国。此后的几天内,包括中央电视台在内的媒介对霍金在中国的活动进行了巨细无遗的报道,霍金的一系列图书包括《时间简史》、《果壳中的宇宙》等图书一时成为书肆热点,被各种层次的读者争相抢购。吴忠超在8月9日赶往上海浦东机场迎接老师的到来,随后又陪同霍金参加在杭州的各项活动,并担任记者招待会、公众演讲的翻译。

  这并不是霍金第一次踏上中国的土地,早在1985年,霍金首次来中国访问就是吴忠超联系的。那次,他访问了中国科技大学和北师大。此后,霍金曾几次问起中国科技大学的情况。在1997年,霍金在剑桥对吴表示了想再次到中国访问的意愿。吴忠超跟国内一些大学如中国科技大学、同济大学、西安交大及一些机构进行联络,但因一些机构的想法不能符合霍金的心意,最后没有成行。

  1984年,吴忠超离开剑桥时,还对量子宇宙学中的黑洞创生问题产生了兴趣。这是研究和宇宙诞生同步的黑洞创生的场景,也是黑洞的第三种形成方式。他在1985年就从事这方面的研究。但那个时期太早,计算技巧还未成熟。90年代初,国际上才有人对特殊的黑洞创生问题得出一些结果,这种特殊的黑洞视界的温度和宇宙视界的温度必须相同。1996年以前,在全世界的学术界认为只有特殊的黑洞才能创生。然而1996年吴在梵蒂冈天文台访问的时候,就著手解决了一般黑洞创生的问题。对他的结果,国际同行有些同意,有些怀疑。1998年,霍金等用另外的方法进行计算,同意他的结果,引证他的论文。

  在十多年中,吴忠超几乎把霍金的所有科普著作都翻译成了中文。以书为媒,吴忠超与霍金的师生情将继续延续下去。(崔雪芹)


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【公共读吧】 《吴忠超与霍金师生二十年 》

吴忠超与霍金师生二十年


阅读次数:6364
来源:科学时报 时间:2003-03-04 10:19:00  

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    史蒂芬·霍金因《时间简史》而被中国人熟知和喜爱。这本书在1988年首版以来,已成为全球科学著作的里程碑。它被翻译成40多种文字,销售了1000万册,成为国际出版史上的奇观。而《时间简史》的中译者,在霍金指导下得到剑桥大学博士学位的吴忠超正是连接霍金和中国读者的桥梁。他不仅是霍金第一次访华的联系人,还受霍金之托将霍金的作品翻译成中文,将霍金的学说介绍给中国人,从上一世纪90年代起在中国掀起科普热潮。
    
    从中国科技大学走进剑桥成为霍金的弟子
     ●吴忠超在为《时间简史》撰写的译者序中曾这样描绘第一次见到霍金时的情景:“那是第一次参加剑桥霍金广义相对论小组的讨论班时,门打开后,忽然脑后想起一种非常微弱的电器的声音。回头一看,只见一个骨瘦如柴的人斜躺在电动轮椅上,他自己驱动着电开关,他要用很大的努力才能举起头来。”
     ●在吴忠超离开剑桥的时候,霍金曾关切地问他,“你想到哪里去?”吴说,“我想到欧洲去。”霍金笑他,“英国不就在欧洲吗!”
     ●霍金虽然身患痼疾,但十分关心别人。在吴忠超的妻子赴英之前,霍金表示要写信给英国外交部以加速签证的批准,并说官僚主义古今中外皆然,也许他的去信可以提供帮助。当吴太太首次在应用数学系的走廊里遇上他时,霍金尽心尽力地对她讲,“对你的到来我非常非常高兴。”
    
    回忆起他的成长过程,吴忠超认为在中国科技大学的几年对他的一生非常重要。1946年他出生于福州,在福州三中初三时因跨级参加高三的全省数学比赛得到名次而受到器重。在读高一时就已将当时清华大学的高等数学教材自学完。中国科技大学的党委书记(后来成为中国科技大学的校长和清华大学的校长)刘达决定让他免试从高一就进入中国科技大学的应用数学系读书,使他免除了高考之苦。当时中国科技大学各方面的条件都非常好,但他并不想把一生的时间都用来做数学研究,于是便转到无线电系,但后来他发现还是不喜欢技术学科,他真正的兴趣是研究科学的基础理论,比如相对论和宇宙论。可惜,当时中国没有一所大学有宇宙论方面的研究。
    
    中国科技大学1962年招的都是全国最优秀的学生,吴忠超是1963年入学的。中国科技大学的学风对他以后的学术生涯影响巨大。可惜1966年文革中断了他的学业,并且随后又被下放到工厂做了5年苦工。在这5年,他几乎所有的空闲时间都在读一套蓝道撰写的理论物理教程。后来因为中国科技大学从北京迁到合肥,师资散失,学校决定将当年流散的部分学生召回来,刘达校长及钱临照副校长就想起吴忠超来,于是在1973年派人费了很大力气请他到科大当教员。刘达是中国近50年来最为优秀和极为罕见的教育家,现在许多科大的学生都在撰写纪念他和钱临照先生的文章。
    
    1979年底,吴忠超由钱临照推荐到英国皇家学会,到剑桥大学霍金领导的广义相对论小组工作,开始做研究。吴忠超在为《时间简史》撰写的译者序中曾这样描绘第一次见到霍金时的情景:“那是第一次参加剑桥霍金广义相对论小组的讨论班时,门打开后,忽然脑后想起一种非常微弱的电器的声音。回头一看,只见一个骨瘦如柴的人斜躺在电动轮椅上,他自己驱动着电开关,他要用很大的努力才能举起头来。”
    
    在剑桥的第一年时,吴忠超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做极早期宇宙研究。霍金是一个非常勤奋的人,他甚至在圣诞节前夕还约吴忠超在他的办公室和他讨论论文。1984年初,吴忠超在霍金的指导下完成博士论文。他在英国学习的最后一年间,霍金又发展了量子宇宙学。霍金建议吴忠超与他合作一篇文章,后来发表在《物理学通讯》上。
    
    这时吴忠超对时空维数问题产生兴趣,想听取霍金的建议,霍金说,“据我所知,得用卡鲁查——卡莱因模型来研究。”后来吴忠超在欧美游学时,用同一个题目连续在《物理学通讯》上发表四篇论文,为此在1985年得到国际引力基金会论文比赛第三名。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。
    
    在吴忠超离开剑桥的时候,霍金曾关切地问他,“你想到哪里去?”吴说,“我想到欧洲去。”霍金笑他,“英国不就在欧洲吗!”可是吴忠超想到欧洲大陆的意大利及德国等国家游学。霍金不但为吴写推荐信,他还和已故的萨拉姆教授分别给中国科学院发去电传,大力支持吴忠超在欧美各地游学。在英国几年,吴忠超一家及霍金一家已经建立了亲密的关系,霍金虽然身患痼疾,但十分关心别人。在吴忠超的妻子赴英之前,霍金表示要写信给英国外交部以加速签证的批准,并说官僚主义古今中外皆然,也许他的去信可以提供帮助。当吴太太首次在应用数学系的走廊里遇上他时,霍金尽心尽力地对她讲,“对你的到来我非常非常高兴。”霍金还曾请求吴太太为他的论文作图以供发表之用。关于这些,吴忠超在1994年3月《读书》杂志中发表的文章《无中生有——霍金和〈时间简史〉》中都有详细介绍。
    
    《时间简史》中文版的引进
     ●“在西方自称受教育的人若没有看过《时间简史》则会被人瞧不起。这本书的海外中文版在1989年推出。海外出版社通过原作者和原出版社得到我们的译稿,并承受了巨大的物质和精神损失才出了这本书,其中艰辛不足与外人道。”——吴忠超
     ●湖南科技出版社1992年出版发行的过程也不顺利。据吴忠超介绍,当时人们对科普书没什么认识,消息也比较闭塞,所以湖南科技出版社在全国征订时,居然还不到500册。
    
    关于《时间简史》一书版权引进时的艰难,吴忠超曾在《无中生有》一文中略提到:“1988年2月我收到霍金有关此稿译成中文的信件,许明贤和我花几个月的时间将它译完,并在1988年下半年将手稿交湖南科技出版社。这个中文版本来可以在全世界最早以非英文的文字出版,但是不管怎么说,终于在1993年问世了。在这期间该书已在全世界用33种文字发售了550万册,即平均每千人即有一册。在西方自称受教育的人若没有看过这本书则会被人瞧不起。这本书的海外中文版在1989年推出。海外出版社通过原作者和原出版社得到我们的译稿,并承受了巨大的物质和精神损失才出了这本书,其中艰辛不足与外人道。我谨记此,以表示对这些文化有心人的谢意。”在写本文前,笔者了解到这次引进事件的来龙去脉。
    
    《时间简史》在美国刚出版后,加州的一位来自台湾学工程的霍金崇拜者想翻译这本书,并与台湾的艺文印书馆签订了翻译合同。据吴忠超介绍,艺文印书馆主要是出版中国古籍的,中国著名的研究殷墟的考古学家董作宾的大弟子严一萍是这个印书馆的创始人。当艺文印书馆和美国的矮脚鸡出版社商谈购买翻译权时得知,霍金已请他的学生吴忠超完成了这本书的翻译工作,就决定用吴忠超的译本。于是艺文印书馆通过英文出版社,英文出版社又通过霍金打听到电话,联系到吴忠超。这样艺文印书馆就反悔了与那位霍金崇拜者签的合同。而那位工程师已将这件事广为宣传,于是闹上法庭,结果印书馆赔了一大笔钱,严一萍的女儿也因此精神受到很大刺激。吴忠超告诉笔者,那时候买国外版权是很便宜的,也就300-500美元,但那时人们还没有这个观念,吴忠超曾让国内上海地区及其他好几家出版社买进这本书的版权,他们都对买版权表示不理解而犹豫不决。这样台湾1989年出版《时间简史》,书一出版就成为台湾的畅销书。《时间简史》也就成为台湾和大陆第一本买到版权的书。
    
     湖南科技出版社1992年出版发行的过程也不顺利。据吴忠超介绍,当时人们对科普书没什么认识,消息也比较闭塞,所以湖南科技出版社在全国征订时,居然还不到500册。那时书的印刷质量也很不好,根本拿不出去。当然,这已是很多年以前的事了,如今,这本书和霍金的另一部新著《果壳中的宇宙》的印刷质量在全世界已达到第一流的水平。因为霍金的巨大声望,出版社都愿投资将他的书做得最好,而别的科普书无论在印刷上还是质量上都无法和其相比。
    
    吴忠超告诉笔者,霍金在1985年动了一次手术后,完全丧失了讲话能力,人们为他安装了一个计算机系统和高质量的语言合成器。霍金写东西时,需要一个字一个字地从屏幕上选,一分钟才6个字,非常慢。因此将一本书做出来,实属不易。因此他的所有著述都非常简练。但是霍金自己的写作能力很强,用词恰如其分,其他科普书甚至在文学方面都不如他。
    
     师生的再次会晤及中国的“霍金热”
     ●1997年霍金向在梵蒂冈天文台访问的吴忠超发出重访剑桥的邀请,在吴忠超离开剑桥前夕,霍金向他表示了想再次到中国访问的意愿。
     ●在书中的《剑桥访霍金》一文中,吴忠超这样写到:抵达的次日上午,我来到那间非常熟悉的办公室,他正坐在办公桌前,对我凝视了一下,即开始揿动手中的开关,在轮椅的电脑屏幕上选择词汇。我意识到他正在对我讲话……我正在走神之际,他身后的扬声器忽然迸出一句“我非常高兴见到你”。
     ●在与霍金有缘成为师生后,吴忠超几乎把霍金的所有科普著作都翻译成中文,因为他与霍金二十多年的友谊,这种关系保证了译者能够准确地理解作者原意,让读者更好地领略霍金思想的魅力。
    
    为出席在中国杭州举行的“弦理论会议”和北京举行的2002年国际数学家大会,霍金于2002年8月9日抵达中国。这并不是他第一次踏上中国的土地,早在1985年,霍金来中国访问就是吴忠超帮助联系的。那次,他访问了中国科技大学和北京师范大学。此后,霍金曾几次向吴忠超问起中国科技大学的情况。1997年霍金向在梵蒂冈天文台访问的吴忠超发出重访剑桥的邀请,在吴忠超离开剑桥前夕,霍金向他表示了想再次到中国访问的意愿。吴忠超跟国内一些大学如中国科技大学、同济大学、西安交通大学及一些机构进行联络,但因一些机构的想法不能符合霍金的心意,最后未能成行。2002年的这次霍金访华,新闻界对于霍金进行了巨细无遗的报道,吴忠超也在2002年9月11日的《中华读书报》发表《霍金的杭州七日》一文,详细讲述了霍金在杭州的行程和活动。在杭州,吴忠超是霍金的中文翻译和陪同。
    
    1984年,吴忠超离开剑桥时,还对量子宇宙学中的黑洞创生问题产生了兴趣。这是研究和宇宙诞生同步的黑洞创生的场景,也是黑洞的第三种形成方式。他在1985年就从事这方面的研究。但那个时期计算技巧还未成熟。90年代初,国际上才有人对特殊的黑洞创生问题得出一些结果,这种特殊的黑洞视界的温度和宇宙视界的温度必须相同。1996年以前,在全世界的学术界认为只有特殊的黑洞才能创生。然而1996年吴忠超在梵蒂冈天文台访问的时候,就着手解决了一般黑洞创生的问题。对他的结果,国际同行有人表示认可,但也有人持怀疑的态度。1998年,霍金等用另外的方法进行计算,验证了吴忠超的结果,并引证了他的论文。
    
    在20年间,吴忠超游历了全世界几十个国家,在许多国家讲学,遇到许多奇人奇事。他将在非洲、亚洲、美洲和欧洲游历的经过写了一本书《在时间中沉醉》,由广西师范大学出版社出版。在这本书中,吴忠超将自己称为“旅行者、译者、摄影者”,并说自己最大的兴趣是“行万里路,读万卷书”。在书中的《剑桥访霍金》一文中,吴忠超这样写到:抵达的次日上午,我来到那间非常熟悉的办公室,他正坐在办公桌前,对我凝视了一下,即开始揿动手中的开关,在轮椅的电脑屏幕上选择词汇。我意识到他正在对我讲话……我正在走神之际,他身后的扬声器忽然迸出一句“我非常高兴见到你”。这是一句机器合成的带有美国口音的英语。我问道:“史蒂芬,你近来好吗?”又是几分钟的等待:“我很好,我又结婚了。”我说:“我是从报纸上得知这一消息的。你喜欢我的礼物吗?”我是指昨夜高德文在值深夜班之际带给他的一张抽纱桌布,这是我在北京的弟弟忠国给我的。他答道:“我非常喜欢。这要花极大的功夫才能织成的吧?”我说:“也许是吧!”……谈话就这样持续下去。
    
    在与霍金有缘成为师生后,吴忠超几乎把霍金的所有科普著作都翻译成中文,因为他与霍金二十多年的友谊,这种关系保证了译者能够准确地理解作者原意,让读者更好地领略霍金思想的魅力。以书为媒,吴忠超与霍金的师生情将继续延续下去。(文/崔雪芹)


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【公共读吧】 《吴忠超:无中生有 》

吴忠超:无中生有  

本世纪初,物理学经过了剧烈的挣扎以后以一种崭新的面目出现,其主要成果是量子力学和相对论。近一个世纪以来人类正充分地体验着这种变革带来的幸福和灾难。半导体、计算机、激光、原子弹即是明显的例证。量子力学的哲学含义迄今还很不清楚,而相对论尤其是广义相对论对时间、空间甚至人们居住的宇宙的观念的变革的影响既深又远。要想对这些观念有浅显而正确的了解,必须艰苦地克服许许多多常识的和直觉的错误。


    爱因斯坦曾经设想过我们的宇宙空间也许正如一个三维的球面,它虽然体积有限,却没有边界。我们如果一直往前进,最后又会从后面回到出发点,正如绕着地球作环球旅行,并不会到达所谓的宇宙边缘。当然地球的表面是二维的,而宇宙空间是三维的。

    爱因斯坦设想的这种旅游可在静态的宇宙中实现。宇宙是静态的还是演化的,这个问题只有在哈勃发现了红移定律以后才清楚。他在20年代发现,从远处星系来的光谱都有红移的效应,而且其红移量和星系的遥远程度成正比,这可以解释成整个宇宙正在膨胀。若在时间上倒溯回去,就可以估计出宇宙在一百五十亿年前处于一种极其紧致的状态,并具有极高的温度。这就是所谓的大爆炸奇点。现在的宇宙的太空中具有绝对温度为三度的背景辐射即是大爆炸的残余。这么低的温度下的辐射处于微波波段,所以称为宇宙背景微波辐射,它是在非常偶然的情形下于1965年被发现的。

    人们对大爆炸奇点又惊又喜,喜的是整个宇宙发轫于此,惊的是在奇点处物理定律、空间时间甚至因果律都不成立。人们对它真是束手无策,因为谁也不知道会从奇点冒出什么东西来,而宇膏晗恰是从这里演化而来的。

    人们也许会说,这都是现代宇宙论造的孽。其实不然。在哈勃红移定律发现之前,人们以为宇宙是静止的,那些栖息其中的芸芸众生在津津有味地进行着物竞天择,而无动于衷的宇宙总是慷慨地为之提供永恒的背景舞台。即便如此,牛顿在奠定了经典力学和微积分基础之后,就曾经思考过宇宙的初始态问题。他坚信宇宙在上紧了发条之后即严格地遵循着他的定律演化,但究竟是谁在太初给宇宙上紧发条的呢?这大概只能是造物主吧!我们的确是被造物主玩弄于股掌之上。这就是所谓的第一推动问题。而热大爆炸宇宙论中的奇点只不过是将以为是无限久以前的太初移到了有限的过去,使问题变得更尖锐而已!

    本世纪60年代在天文学上积累了许多新观测,如类星体和中子星的发现,兴起了相对论性天体物理研究的热潮,并刺激了广义相对论本身的研究。广义相对论被认为是最美丽的物理理论,爱因斯坦曾解释和预言了三大验证,即水星近日点进动,光线折射以及大质量附近原子光谱的红移。爱因斯坦方程是非线性的,这样它就把物质之间的引力作用也包容进去。这在理论上是简单,而简单即是美。任何尝试求解它的人都会体验到该方程的内在协调以及数学上的艰深。实际上,在60年代一批有才识的青年被吸引到这个领域之前,广义相对论的研究从爱因斯坦的成果后进展甚微。它基本上成为一个应用数学而不是理论物理的分支。在这个历史背景下,出现了一位物理学奇才霍金。霍金是自爱因斯坦以来最杰出的理论物理学家。他的黑洞蒸发理论和量子宇宙论不仅震动了自然科学界,而且对宗教和哲学也有深远影响。霍金生于l942年,生日刚好是伽利略三百年祭日,这似乎注定了他一生的使命。他出生于英国牛津,在牛津受完大学本科教育后,即转到剑桥念研究院。这位人物正是出现于60年代和剑桥这个历史和地理的时空交汇点上。剑桥是经典力学和电磁学的发轫之地。电磁场理论的创始人马克斯韦即是在剑桥卡文迪许实验室度过他的科学生涯的。这里曾出现过无数文化巨人,如诗人弥尔顿、拜伦,科学家达尔文、卢瑟福、汤姆逊,哲学家罗素,经济学家凯恩斯……1979年底当我第一次从伦敦乘火车去剑桥时,在英格兰多变的阴霾的天空下,远眺开阔的牧场、乡村和森林尽头出现的剑桥国王学院建筑群的剪影,不禁涌上缅怀前贤的幽思:此处是科学的麦加。

    霍金在大学本科毕业时即患了不治之症:卢伽雷病。在剑桥初期尚能拄拐杖行走,后来就只能被禁锢在轮椅上了。我第一回在系里见到他时真是大吃一惊,他斜躺在爱猫扑.爱生活多数时间都低垂着头,要用很大的努力才能把头举起,时时需要别人为之调整一下轮椅上的姿势。他用几根指头操纵轮椅的电开关。他的变形的声音常人听不明白。他说要是到中国讲演的话,先要把他的语言翻成英文,再从英文翻成中文。他l985年时去了一趟中国,也的确是这么做的。

    就是这样的一位残疾人,当时即已被世界公认为引力物理的巨人。他是被选进皇家学会的最年轻的会员之一。他和埃利斯合著的专著《大尺度时空结构》是引力物理的经典。这本书的前半部证明了彭罗斯和他合作的奇性定理,即是在非常一般的物理条件下,广义相对论会导致时空的奇点,典型的例子便是黑洞中的奇点以及大爆炸奇点。该书的后半部即是著名的黑洞面积定理,黑洞的表面积只增不减,如果两颗黑洞合并在一起,合并后的黑洞表面积比原先两个黑洞表面积之和更大。人们发现这种性质和熵相类似,后来果然证明了黑洞表面积即是它的熵的量度。

    霍金划时代的贡献是1974年发现了黑洞辐射机制。黑洞的表面在经典物理中是一种单向膜,任何物体一旦越过这表面就再也不可能返回。也许人们在越过巨大黑洞的表面时并没有觉得有什么异样,但一旦进入就难逃撞上奇点粉身碎骨的命运。霍金考虑了黑洞表面附近的量子起伏,发现起伏产生的粒子对中的一个会逃逸到远处,这些粒子流就像是从炽热黑体辐射出来似的。这种辐射的温度和黑洞质量成反比,所以在辐射的晚期,黑洞质量变得非常小,温度也就变得非常高,黑洞就在爆炸中结束。黑洞辐射机制把引力论、量子论和统计力学统一到一起。它是量子引力论的前兆。二十年来全世界多少最优秀的头脑都为实现量子引力论而奋斗,提出了形形色色的奇思异想,但人们只能绝望地承认,霍金辐射是迄今为止唯一的坚实的预言。霍金辐射已使他的名字在科学史上不朽。

    他在1980年4月29日被选为卢卡逊教授。他因此在剑桥的老卡文迪许实验室发表演讲(这篇讲演已被收入最近出版的《霍金讲演录》中)。我记得他在轮椅上用那种无人通晓的语言说:“今天我不打算自己讲,让我的助手宣读讲稿。”这种仪式并无任何新奇之处。但是,如果我们知道他的一些前任,就知道这是他生涯的巅峰了。牛顿是第二位担任这一教席的。他的前任还包括拉摩、爱丁顿和狄拉克,后者是量子力学的奠基者之一。

    由于80年代初在粒子物理方面的进展,使得极早期宇宙的研究得到人们的青睐,这就是暴涨宇宙模型研究论文数目暴涨的缘由。霍金在剑桥组织召开了一次会议,邀请全世界专家参加并编成一本《极早期宇宙》的文集,这本文集已成为极早期宇宙研究最重要的文献。1983年夏天他带了一本到威尼斯附近的帕多瓦的世界引力会议上。帕多瓦大学是伽利略任教过的古老大学。会议设在市政厅,这本书就供与会者赏玩,会后却不翼而飞。霍金知悉后非常高兴,因为这表明该书很受欢迎。

    他对极早期宇宙的兴趣是醉翁之意不在酒。他的最大野心是要一劳永逸地解决从牛顿以来就一直困扰人类的第一推动问题。他早年证明的广义相对论的奇性定理表明,奇点也就是时空的边界是不可避免的,而第一推动问题正是和时空边界相依存的。所以为了排除第一推动问题,就必须寻求一种无边界宇宙的模型,这只有在量子力学的框架中才能实现。他的这种思想孕育于l982年参加梵蒂冈宇宙论会议之时。他和教皇保罗二世两次戏剧性会面的令人感动的场面在他的著作和传记中都有生动的记载。

    由于宇宙是包容一切的,在宇宙之外不应该存在任何东西。所以要询问宇宙从何而来的问题,其答案只能是,宇宙是从无中产生出来的,无的威力是无敌的。顺便提及,在闭合的宇宙中总能量就是零,这个事实和无中生有的思想是相符的。但是宇宙的无中生有的思想比这要深刻得多,无不仅是没有物质没有能量,甚至连时间空间都没有。根据这种观念,霍金认为宇宙是没有边界的,不管在空间的意义上,还是在时间的意义上来讲。宇宙的边界条件是它没有边界。这样甚至上帝也没有存身之所了。看来他是最彻底的无神论者了。

    他认为时空可以用四维的球面来描述,只比爱因斯坦三维空间的球面模型多一维。人们经常要问的问题是,在大爆炸之前宇宙是什么样子的?他讲在临近大爆炸奇点处量子引力的效应非常显著,时间变成虚的,从而和空间不可区分,可以说宇宙成为既没有开初也没有终结的四维球面。如果要问在此之前发生了什么,正如同有人要问在地球表面上比南极更南一百公里处在什么地方一样,是没有意义的。他说他虽然没有到过南极,但他坚信,在南极之处不会有什么异常发生。他的模型只是比地球表面多二维罢了。这样,在经典模型中的大爆炸奇点在量子宇宙学中就被抹平了。

    这个无边界宇宙模型能做出许多预言,比如空间必须是均匀的和各向同性的;时空是平性的,即宇宙可演化足够长的时间,它的演化不应太激烈以使我们的星系乃至生命有足够演化的时期,并使智慧得以成熟到能询问这些宇宙学的问题;宇宙的成团的物质结构起源于这个背景下的量子起伏;太空中存在着可被检测到的太初引力波;宇宙常数为零;宇宙是宏观四维的,一维时间,三维空间;宇宙的无序度即熵随时间增加,这就决定了时间箭头的方向……其实在摒除了第一推动之后,在原则上,宇宙中的一切都可仅仅由物理定律而预言出来。

    霍金的量子宇宙论对宗教和哲学的冲击是显而易见的,它以极其鲜明的形式扫清了沉积在人们观念中的陈腐观点。它的哲学和美学魅力吸引了千千万万有教养的人士,这正是他的通俗著作《时间简史》能够家喻户晓的原因。

    中国的《道德经》中早就有宇宙是无中生有的天才思想,两千多年后人类才得到这种思想的科学描述。只有扫除许许多多想当然的偏见,科学才能前进,我们只要回顾一下从托勒密系统到哥白尼系统的进展,就可领会到这一点。

    宇宙论是新思想和新观念的摇篮,它要服从物理定律,而物理定律又在宇宙论中得到超越和升华。这是因为宇宙这种研究对象的唯一性引起的,又由于研究者根本不可能站在宇宙外面去审视它,这是一种自我反馈的过程。另一种类似的情形是思维科学,人们研究思维科学时必须用思维。这里很难将主体和客体相分离,这也正是科学成熟的标志。自然,科学家还任重而道远得很


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史蒂芬.霍金 / 2002-02 / 湖南科学技术出版社 / 45.00 / 平装 / 许明贤 / 吴忠超

史蒂芬.霍金 / 2003-01 / 湖南科学技术出版社 / 从大爆炸到黑洞 / 15.0 / 平装 / 吴忠超 / 许明贤

史蒂芬·霍金 / 2002-02 / 湖南科学技术出版社 / 42.00 / 平装 / 吴忠超

(英)霍金 / 2006-01-01 / 湖南科学技术出版社 / 38.0 / 精装 / 吴忠超

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(英)罗杰·彭罗斯著、许明贤等译 / 1998-12-1 / 湖南科学技术出版社 / 有关电脑、人脑及物理定律 / 28.00 / 平装 / 许明贤 / 吴忠超

(英)史蒂芬·霍金 / 2005-2-1 / 湖南科学技术出版社 / 15.0 / 平装 / 胡小明 / 吴忠超

(英)史蒂芬·霍金 / 2003-2-1 / 湖南科学技术出版社 / 黑洞、婴儿宇宙及其他 / 9.40 / 平装 / 杜欣欣 / 吴忠超

史蒂芬·霍金 / 2006-06-01 / 湖南科学技术出版社 / 100.0 / 盒装 / 著者 / 吴忠超 / 史蒂芬·霍金

杜欣欣 / 吴忠超 / 2002-06 / 广西师范大学出版社 / 29.8 / 平装

史蒂芬•霍金 ,譯/許明賢 / 吳忠超 / 藝文 / NT$ 200

史蒂芬·霍金 / 2003.10 / 北方妇女儿童出版社 / 9.80 / 平 / 许明贤 / 吴忠超

Roger Penrose / 藝文印書館 / 許明賢 / 吳忠超

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杜欣欣;吴忠超 / 2006-01-01 / 湖南科学技术出版社 / 25.0 / 平装 / 111 页

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   爱因斯坦、霍金都不能跳出阳性粒子世界的圈子!只有中华传统文化才能够揭开这个困惑科技界的谜团!
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