历史

第三章(2/2)

子的运动定律。这个课题的动机主要是想找出广义相对论结构更深入的数学解释,而不是要深入了解宇宙本质的核心。

    所以50年代是思考弯曲空间——时间的方式剧变的时期,从考察数学结构到开始按照物理来思考。这要归功于惠勒:有些人称他为黑洞的鼓吹者,由于他的热情,令人信服地洞察出黑洞是物理中最激动人心的问题,是要真正理解宇宙和物理基本定律的人所应该研究的。

    大约在这个时期,约翰到剑桥演讲,他强烈影响了邓尼斯·西阿玛小组的成员,最终也影响了史蒂芬·霍金。他对物理学中什么问题重要有极好的判断力,他说服我们黑洞正是未来物理发展的中心。

    约翰·惠勒

    约翰·惠勒是八本书的编者、合作者或作者。他是奥斯汀德克萨斯大学和普林斯顿大学的名誉教授。他获得十六所大学的名誉学位。他在1969年创造了“黑洞”这个术语。

    1969年我们在纽约市阿姆斯特丹大道的太空物理研究所开会。我说,在做最后结论之前,还必须把另一个东西提出来,这就是引力完全坍缩的物体。而你在重复诸如“引力完全坍缩物体”用辞十次以后,就会觉得必须有一个更好的名字。这就是我开始使用“黑洞”这个术语的缘由。

    布兰登·卡特

    布兰登·卡特生于澳大利亚,在剑桥彭蒙布洛克学院学完本科之前在苏格兰受教育。他继续在剑桥的应用数学和理论物理系研究和教学。1975年他在法国国立科学研究中心工作。1986年他成为巴黎天文台的研究主任。

    奥本海默最先开始思考黑洞的含义和形成,不过黑洞这名称是二十年后才出现的。可是直到50年代人们才接下去研究。尤其是约翰·惠勒贡献良多。在英国,关键人物是我的导师——也是史蒂芬·霍金的导师邓尼斯·西阿玛。邓尼斯在英国和惠勒一样起带头作用:他使大家产生兴趣。罗杰·彭罗斯便是其中一人。彭罗斯独一无二的贡献是把许多现代数学的方法、高等拓补学和微分几何用来解决纯理论数学家从未想去着手解决的问题。

    “黑洞”这个名词的发明使事情大为改观。没有通俗的词汇,则不仅和其他领域的人——甚至和专家交流都很困难。由于缺少一个词,实际上在研究同样问题的人,彼此都不知道。

    约翰·惠勒发明了这个术语后,情形就戏剧性地改观了。这并非第一个名称,以往还用过其他术语,可惜不受欢迎。在全世界,无论是在莫斯科、美国、英国和其他地方,所有人都采纳它,他们都知道是在讲同一件东西。不仅如此,整套概念一下子就传到大众中去,甚至科幻作家也能对此说三道四。

    约翰·惠勒

    朋友们问我:“如果黑洞是黑的,你怎么能看到它呢?”而我答道:你曾经去过舞会吗?你看到过年轻的男孩穿着黑色晚礼服而女孩穿着白衣裳在四周环绕着,他们手挽着手,然后灯光变暗的情景吗?你只能看到这些女孩。所以女孩是正常恒星,而男孩是黑洞。你看不到这些男孩,更看不到黑洞。但是女孩的环绕使你坚信,有种力量维持她在轨道上运转。

    史蒂芬·霍金

    掉入黑洞中成为科学幻想的恐怖。可是实际上,黑洞现在可以说成是真正的科学事实。

    当然科幻作家大书特书的是,如果你真的掉进黑洞中将会发生什么。一般看法认为,如果黑洞在旋转,你就可以穿过空间一一时间中一个小小的洞,而通到宇宙的另一个区域去。这显然为空间旅行提供了极大的可能。的确,如果我们要旅行到其他恒星,不用说到其他星系去,要使这种愿望将来可行,需要这样的可能性。否则的话,没有任何东西能比光旅行得更快这个事实表示,到最近的恒星来回旅行至少要花八年时间。所以别想到α-半人马座度周末了。另一方面,如果人们能穿过一个黑洞,也许他可以在宇宙任何地方重新出现。如何选择你的目的地则完全不清楚:也许你想到处女座渡假,而结果却到达蟹状星云。

    但是,我只能遗憾地使期望星际旅行的观光客失望,这个假设是不成立的;如果你跳进一个黑洞,你会被撕裂并被压榨到完全不存在。然而,在某种意义上可以说,组成你身体的粒子继续在其他宇宙中存在下去。我怀疑对进入黑洞而被压制成像面条的人,知道他的粒子也许还会存在,是否会感到一些安慰。

    约翰·泰勒

    约翰·泰勒是伦敦国王学院的数学教授。70年代他进行了许多有关黑洞的研究,写了一本这个课题的畅销书。最近他从研究宇宙学改为研究神经系统。

    如果有一个黑洞非常大,由质量相当于我们星系的物质所构成,所以它的事件视界大约具有太阳系的半径。人们从事件视界掉落时没有任何特殊的感觉。然后,大约一个礼拜后、他开始感觉到压迫,他被拉得越来越长,而且变得稍微瘦一些,当然,他开始被压挤,直到变得非常长非常细,而且相当难看。两周以后他就会落到黑洞中心,然后死去。那当然是引力坍缩的问题。

    可是在中心发生了什么呢?在中心,标准引力加上一点经典物理就告诉你,你会消失。这真荒谬。这太糟糕了,你正在毁灭用来做这些预言的整个模型结构。

    事实上,有一次我曾充当论文竞赛的裁判,其论题是如何通过黑洞并且生存下来。我面临的问题是不知如何评奖。如果我说:“哎,那似乎是篇好论文,”则求证它的正确性唯一方法是,按照实验落到黑洞中去——我假想你会要求该论文作者和你同行。可是问题在于,如何把结果告诉世界上其余的人?你是否得带着要颁给他们的奖一起去呢?他们到达中心时要如何处理那个奖呢?

    实际上,由落到黑洞中心的物体会突然消失这个事实可知,引力和经典物体模型本身包含了它毁灭的原因。现在,当它也许在最后的十万亿亿亿亿亿分之一秒的时间里被极力压缩,就在那一时刻起,时间和空间的性质大大地改变了。而且为了检测那最后的、绝对短暂的时间,随着所有物质流进去并且坍缩,它自身压缩并加热而得到非常高的能量,所以人们必须使用极高能量的效应。换句话说,你要重新经历一遍整个宇宙的开端,你回到了非常坍缩的状态。

    为了描述它,我们需要这些量子效应,也就是使你避免实际消失的不确定性效应。可有许多原因用来解释所发生的。就第一原因而言,一个非常好的、并且也许是正确脱离这困境的原因是:当你回溯过去,从而不断趋近大爆炸的开端,就能避免被毁灭,或者当你落到一个黑洞的中心去,时间在流逝,你的手表时间,当然你的手表或手腕都很悲惨地毁灭,但是活动在继续进行,而时间就是活动。现在,当你越来越接近中心,也许是活动时间扩展开来,这样你不仅仅是必须度过十万亿亿亿亿亿分之一秒,你不断地向黑洞中心接近,但永远不能到达,由于总有新的活动发生。可以想象一个无穷层数的洋葱,你一层一层地把它剥开,在有限的时间里只能剥一层,而你想到达该洋葱的中心。当你每剥一层时,它就是一个新的活动,你可以好比一秒钟剥一层。掉到黑洞去的情景很可能就像是这个样子。我认为,宇宙的开端最可能像这种样子。在那种情形下,如果永远有活动可以回溯,则永远不会出现开端,时间被不断地延伸,因此不可能存在最初原因。我们探究最初原因,是因为我们不理解时间在那种非常奇怪、非常奇妙的环境下受到如此重大的改变。这些正是我们所要适当考虑的。

    当一个人掉进黑洞里去,他当然可以回头看。正如你所预料到的,他能看到一起掉进去的其他东西。当一个人掉进去时,他将看到非常奇异的变形。如果一个人躲开奇性的环,他就可穿越到另一个更遥远的宇宙去。该宇宙在一定程度上是我们自己这宇宙的翻版。但是我们不知道它的演化过程是否和我们的宇宙一样。

    例如,人们可以猜测,他也许根本不能遇到自己的星球以及自己的同类:也许那边环境完全不同。想知道这些宇宙中会发生什么事会想破脑袋。

    布兰登·卡特

    就在你看不到外面世界之前,你会看到一些事件发生,看到它们发生的速度正如烟火表演那么快。虽然你能看到未来发生的每一件事,但是从科学的观点看,它进行得如此之快,你根本没有时间去分析,这真是令人沮丧。你无法全部吸收,最后事情会爆发得如此快,以至连你本身都被它毁灭。这是结束一个人生命非常刺激的方式。如果有机会的话,我会采用这种方式。

    史蒂芬·霍金

    我女儿露西出生后不久的一个晚上。当我要上床时,开始思考黑洞的问题。我的残废使得这个过程相当慢,所以我有许多时间。我忽然意识到事件视界的面积总是随着时间增加。我对自己的发现如此之激动,以至于当晚没有睡多少。事件视界的面积增加,暗示黑洞具有熵的含量,它测量黑洞所包含的无序度。而且如果黑洞具有熵,它就必须有温度。然而,如果你把铁钳放在火中加热,它会发红并发出辐射。可是黑洞不能发出辐射,因为没有任何东西可从黑洞逃出来。

    邓尼斯·西阿玛

    1974年,史蒂芬·霍金首次发表关于辐射黑洞的著名文章。实际发生的过程是,一位以色列科学家雅各布·伯肯斯坦在之前一两年建议,黑洞有些古怪性质使它们看起来像热力学系统。伯肯斯坦建议,也许黑洞正如平常热体一样具有温度和熵,其温度和黑洞的质量成反比。那就意味着小质量的黑洞比大质量的黑洞更热,熵和黑洞水平的面积成正比。[3]

    [3]雅各布·伯肯斯坦是普林斯顿约翰·惠勒的研究生。他在以色列比尔谢巴

    的本格乌里恩大学教书多年,现在在耶路撒冷希伯莱大学的拉卡物理研究所工作。

    热力学是物理学的一个分支,它研究热和能量的关系。热力学第二定律也许是最著名的。它指出,一个孤立系统的熵或无序度总是增加:鸡蛋一旦掉到地上被打碎,不大可能再恢复成原先的形状。

    史蒂芬·霍金

    广义相对论是所谓的经典理论。它对每一个粒子预言一条单独的、确定的途径。但是根据量子力学,这个二十世纪另一伟大的理论,粒子存在机遇和不确定的因素。1973年访问莫斯科时,我和雅可夫·捷尔多维奇,这位苏联氢弹之父讨论量子力学在黑洞中的效应。此后不久我有一个最令人惊奇的发现。我发现粒子会从事件视界漏出来而且逃离黑洞。

    我首先告诉了西阿玛这个发现,但是很快就意识到纸包不住火,这个消息保不住。在我吃生日大餐时,接到罗杰·彭罗斯的电话。他非常兴奋,讲了又讲,以至于我的大餐完全冷了。那是我非常喜爱的鹅肉,所以很可惜。

    约翰·惠勒

    有一天雅各布·伯肯斯坦走进我的办公室。“雅各布,”我说,“当我把一个热茶杯放在一个冷茶杯旁边时,总是感到很不安。我让热从一个杯子流到另一个杯子,增加了宇宙的无序度,我犯的罪过永远在时间长廊中不断回响。可是,雅各布,如果有一个黑洞在附近徘徊,而我只要把这两个茶杯都扔进去,不就销毁了犯罪证据,是吗?”

    雅各布看起来有些困惑,后来他回来告诉我:“不,你并没有销毁犯罪的证据。黑洞把你所有发生的事记录了下来。所以黑洞的熵,也就是无序度增加了,因此永远会显现你的罪证。”

    黑洞的无序度是多少,伯肯斯坦提供了一个近似值。史蒂芬·霍金和布兰登·卡特读到了伯肯斯坦的结论,他们感到非常困扰,甚至着手去证明这是错的。可是,他们越研究就越发现和他的结论一致。史蒂芬·霍金甚至研究得更深远,他设计出一个方案,用来理解粒子如何从黑洞出来,以及黑洞的温度不仅是理论上的温度,而且是粒子从黑洞蒸发出来时的真实温度。

    黑洞并不是完全黑的。跟太阳一般大的黑洞大约温度是高于绝对零度的一百万分之一度——很微小,不过仍是有温度。

    史蒂芬·霍金

    在我和布兰登·卡特合写的一篇文章中,我们指出了伯肯斯坦理论中一个致命的缺陷。如果黑洞具有熵,就应该具有温度。如果具有温度,就应该发出辐射。可是如果任何东西都不能从黑洞逃脱,黑洞又怎么能发出辐射?我必须承认,我写这篇文章的部分动机是不高兴伯肯斯坦滥用了我的事件视界面积增加的发现。最后的结果证明基本上他是正确的,虽然是以他绝未预料到的方式。

    邓尼斯·西阿玛

    对于和热力学之间的这些相似,霍金起初只觉得好奇。而伯肯斯坦断言,它们是真正的热力学性质。因为史蒂芬·霍金和詹姆·巴丁以及布兰登·卡特在1973年写了一篇非常重要的文章,他们把这篇文章直截了当叫做《黑洞力学的四个定律》,而不叫着《黑洞热力学的四个定律》,所以你可以跟随他的思想演化。他们探讨这些相似性,但是强调这不是真正的热力学,而且他们有很充分的理由这么说。因为那个时候人们认为,一个热的黑洞仍然不能辐射;而如果一个热体不能辐射,你的热力学就失效,所以这些类比并无深意。

    那是1973年的事。然后,在1973和1974年之间,霍金在研究当一颗恒星坍缩之际,把量子力学效应引进它的外围区域时会发生什么事。他利用复杂的计算发现了:坍缩恒星变化的引力场会存在辐射。他的计算是如此复杂和繁复,对我来说简直是奇迹!

    因为在量子力学中,当一个场改变时就会产生并辐射出粒子,所以也许任何人都会预料到上述结果。这个计算中始料未及的是,在坍缩的最后阶段,当恒星接近成为黑洞的条件时——也就是当它变成如此紧密,以至在经典意义上辐射不能再离开黑洞——存在着残余的辐射,而这残余辐射具有黑洞温度表征的热谱。这温度正是伯肯斯坦原先引进的。这是关键性发现。

    我记得1974年访剑桥时,遇到马丁·雷斯,他激动得颤抖。[4]

    [4]马丁·雷斯是史蒂芬·霍金的合作者,现在剑桥的天文研究所任职。

    他说:“你听说史蒂芬的发现了吗?一切都不同了,一切都改变了!”

    “你说什么?”我问道。雷斯向我解释说,由于量子力学效应,黑洞像热体一样辐射,所以不是黑的。这就引进了热力学、广义相对论和量子力学的新统一,这会改变我们对物理的理解。

    后来由我协助召开在牛津附近卢瑟福实验室的一次会议,史蒂芬来参加了。大家都很激动,我记得有人站起来说:“你一定弄错了,史蒂芬,我一点也不相信!”

    约翰·泰勒[5]

    我曾说过,我并不满意用负能量粒子产生来解释。不过我觉得这是科学争论的一部分。你必须妥协。我为自己能参与其中而感到高兴。这才是其中乐趣。你知道,如果所有人都坐下来附和说:“啊,真不错”,而在大家头脑中仍有悬疑的问题,那不是对科学负责的态度。但是除了那一次向他质疑之外,我并非反对派。

    [5]约翰·泰勒是最初提出反对意见的科学家。

    史蒂芬·霍金

    我仍然不能完全相信它。直到我找到了黑洞能够发生辐射的机制后,才使自己信服。根据量子力学,空间充满了虚的粒子和反粒子,它们经常成对产生、分开,然后聚到一起并相互湮灭。黑洞存在时,一对虚粒子中的一个会掉到黑洞中去,而另一个由于失去与之湮灭的伙伴而留存下来。被遗弃的粒子就是黑洞发射的辐射。量子力学允许粒子逃离黑洞,这是爱因斯坦的广义相对论不能允许的事情[6]。

    [6]在量子力学中虚粒子是永远无法直接探测得到的,但是它的存在具有可测量的效应。

    每一类型的物质粒子都有一种对应的反粒子。当一个粒子和它的反粒子碰撞时,它们会湮灭,只留下能量。

    由于量子力学中的机率和不确定性,爱因斯坦从未接受过它。他说道:“上帝不玩骰子。”看来爱因斯坦犯了双重错误。黑洞的量子效应暗示,不仅上帝玩骰子,而且它有时候把骰子丢到看不见的地方去。

    邓尼斯·西阿玛

    雅可夫·捷尔多维奇,这位苏联著名的天体物理学家和宇宙学家也拒绝相信它。可是花了几个月的时间,人们就清楚了,这种论证是正确的。这个发现除了惊人地出乎预料的性质之外,它的原始计算是相当复杂的,其效应是由正在发生的更大现象来的小的残余效应。正如在物理学中经常发生的,一旦人们得到这种观念,他们就澄清讨论,使之更为清晰。几个月后所有人都相信它是正确的,它根本改变了我们对物理学的理解。

    霍金效应描述的黑洞辐射还未被观测到,但这并非霍金的过错。这是因为对于自然产生的黑洞,如可能在天鹅座X-1[7]中的那一个,这个效应太弱以至于观测不到。

    [7]天鹅座X-1是离地球六千光年远的一个星座。许多科学家相信它包含一个黑洞。在另一个只能在南半球看得见的星系——大麦哲伦星云中,人们相信存在另一个黑洞。

    他曾经努力寻找观测效应,因为他在一系列有趣的工作中提议,也许存在低质量的太初黑洞[8]。

    [8]太初黑洞是当宇宙非常年轻时产生的黑洞。

    你瞧,黑洞的质量越小,它的温度就越高。当然,黑洞越热,则它释出的辐射功率就越大。而且,随着它的辐射并且质量损失时,它变得更热,辐射得更快。这样,最终的结局是一次剧烈的爆炸。事实上,霍金计算出,除了宇宙本身的大爆炸起源以外,这爆炸比科学中任何已知爆炸都更激烈。

    整个问题在于:这个过程需要多长时间?如果有一个太阳质量的黑洞,而且你认为它现在开始辐射,则需要花费比现在宇宙年龄长大约十的六十次方倍才会这么剧烈的爆炸,这个时间真是长得不可思议。可是,如果你有一个质量大约为一座小山那么大的黑洞,就会在大约宇宙年龄的时间里爆炸。

    因此霍金说,具有这种质量且在早期宇宙形成的太初黑洞,也许现在正在爆发,我们可以在伽玛射线以及射电波中寻找这些爆炸。由于称作伽玛射线爆的起因还不清楚,所以人们有一阵子十分激动地认真寻求从爆发黑洞出来的伽玛射线。可是,现在我们已经完全知道,它们并不是史蒂芬的黑洞爆炸。

    当然,你没看到它们的事实并不意味着这思想是错的。它可能表明并没有形成许多这么低质量的黑洞。不管怎么说,这些效应是太弱了,以致无法直接在实验室里观察到,正因为这个原因未被检测到。

    白纳德·卡尔

    约翰·惠勒有一次说过,谈论史蒂芬理论犹如在舌头上含一块糖。物理学中的许多突破的确如此。它们和流行观念对抗,但是一旦你拥有它们,它们的四周就有了真理的光环。

    基帕·索恩

    霍金辐射发现的前奏是霍金和捷尔多维奇之间的一次会面,

    当时我也在场。1973年史蒂芬和简决定访问苏联。由于我是莫斯科通,他们邀我和他们同行。这样子我就去了。我从1968年起就和苏联科学家合作研究,经常有来往。

    捷尔多维奇是史蒂芬想见的关键人物,反之亦然。在苏联,捷尔多维奇和安德雷·萨哈洛夫得到过的勋章数量仅次于勃列日涅夫,而勃列日涅夫的勋章有点滑稽可笑。捷尔多维奇和萨哈洛夫是苏联氢弹的关键设计者。60年代初,他们两人都离开了核武器的研制,并开始研究宇宙学、黑洞以及相关的领域。

    捷尔多维奇在1969年左右意识到旋转的黑洞应该发出辐射,而这种辐射应是广义相对论和量子理论的结合或半结合的产物。可是捷尔多维奇相信,这个旋转黑洞所发出的辐射会使黑洞旋转变慢,然后辐射会停止。这样,辐射基本上是由黑洞的旋转能量产生的,辐射来自靠近视界外的区域,而发射辐射会使黑洞停止旋转。

    1969年捷尔多维奇告诉我,他相信这会发生,但是他的广义相对论的基础不足,证明不了它。他仅仅凭直觉知道这一点。我认为他发疯了,所以我们打赌,他赌说仔细计算最终将证明这是事实,而我赌这不会发生。

    1973年当我和史蒂芬回去时,因为那时候已经很清楚旋转黑洞必须发射这种辐射,所以输了一瓶白马牌苏格兰酒给他。

    但是史蒂芬不知道这个思想。当他得知捷尔多维奇的思想时,捷尔多维奇的解释并不使他完全信服。他要用自己的方式来思考。

    史蒂芬回到剑桥后思考了几个月。他意识到,甚至非旋转黑洞也会发射辐射,因此黑洞会蒸发,这比捷尔多维奇的能把黑洞的旋转能量发射出来的结论远为前卫。

    捷尔多维奇死于1988年。他真是个了不起的人物。直至戈尔巴乔夫时代,他才得以到西方旅行,不仅因为他是犹太人,还因为他深深地卷入到氢弹的研制。他不理解广义相对论,然而他凭直觉知道旋转黑洞会蒸发。

    可是他的直觉并没有告诉他,一个非旋转的黑洞会蒸发。事实上,捷尔多维奇是在这个问题上最晚让步的人。两年之后,史蒂芬在数学上指出,一个非旋转的黑洞必须完全蒸发光。那时,我刚好在莫斯科,而且发现没有一个苏联人相信。他们为什么不相信呢?因为捷尔多维奇不相信。

    后来我在各研究所做了一系列演讲,描述史蒂芬的原始计算,以及他和詹姆·哈特尔合作的不同方式的计算。这些演讲迫使捷尔多维奇和亚历山大·斯塔拉宾斯基一一他优秀的年轻学生,回去以他们自己的方法,重新思考。

    即将离开莫斯科前的星期天晚上,捷尔多维奇打电话给我。他说:“到我的寓所来,我有话跟你说。”

    我正急切地要完成和某人的合作文章,但只要捷尔多维奇呼唤,我就会毫不犹豫地去。我用手招呼路过的摩托车,他一直带我到了捷尔多维奇寓所。莫斯科没有出租车,所以必须挥手招呼摩托车。我进去敲门,发现捷尔多维奇和斯塔拉宾斯基在那里。他们伸出手来说:“我们输了。霍金是对的,我们错了。”

    史蒂芬·霍金

    黑洞辐射向我们显示,引力坍缩不是我们曾经一度以为的那样,是最后的阶段。如果一位太空人掉到一个黑洞中去,他将会以辐射的形式回到宇宙的其他部分去。从这观点来看,该太空人在某种意义上被再循环了。

    然而,因为当任何人在黑洞中被撕碎时,他的个人时间概念达到了终端,所以这种不朽实在是非常可怜的。

    基帕·索恩

    到1975年止,我为物理学打过许多次赌,除了和捷尔多维奇那一次,每次都赢。我和史蒂芬打了一个赌,它是关于在天鹅座X-1中是否存在一个黑洞。大约在那个时期,为了建立解释天鹅座X-1的详细模型,我做了一些工作,所以我打赌的动机是,如果在天鹅座X-1中果真有一个黑洞的话,则那个模型就不会完全无用。

    史蒂芬·霍金

    我和基帕·索恩打赌说,在天鹅座X-1中没有黑洞,这对我来说像是买保险。我为研究黑洞做了大量工作,如果黑洞不存在,我花的工夫就都白费了。所以,如果黑洞存在,基帕就会得到一年的《阁楼》。如果不存在,我将得到四年的《私人眼睛》作为安慰奖品。

    基帕·索恩

    由于史蒂芬的手逐渐地不听使唤,他必须开始发展他的几何论证。这样他就可以在他的头脑中以图形来进行这些论证。他发展了一系列非常强有力、任何人都没有的工具。所以,在某种意义上,当你失去一套工具时,你可以发展其他工具。而新的工具比旧的工具对不同的问题更为适用。而如果你是世界上唯一拥有这些工具的大师,那就表示某类问题只能由你解决,而任何人不容置喙。

    伊莎贝尔·霍金

    他自己说过,如果他没得病,就不会达到目前的成就。正如萨缪尔·约翰逊说过的,你得知会在夜尽天明时被吊死,将使你思想极为专注。若在另外的情形下,我认为如果他不生病,可能不会如此专心研究,因为他总是对生活中许多事有极大兴趣。我不知道如果他能到处走动的话,他是否会以同样的精神献身研究。当然我不能说得这类病对任何人是一种运气。但是就他而言,可比其他人少一些不幸,因为他可如此全心全意活在他的头脑中。

    史蒂芬·霍金

    直到1974年,我还能自己吃饭和上下床。简在没有外界协助的情形下帮助我,并且带大了两个孩子。然而事情变得越来越困难。所以,此后我的一名研究生就和我们同住。

    当·佩奇

    当·佩奇1976年在基帕·索恩指导下在加州理工学院获得物理学和天文学的博士。当史蒂芬·霍金在那里做一年访问学者时,他遇到了史蒂芬。当·佩奇是一名福音基督徒;他相信,理解这个宇宙可以揭示上帝的某些方面,但是上帝拥有比这个宇宙更多的东西。从1976年到1979年,当他在剑桥从事博士后研究时和霍金一家住在一起。现任爱德蒙顿的阿尔贝塔大学的物理教授。

    我通常在7点15分或7点半左右起床,

    冲一下澡,接着读圣经、祷告。然后在8点15分,我下去帮助史蒂芬起床。我经常在吃早饭时告诉他在圣经里读到的内容,希望这最后总有一些影响。

    我记得告诉过他一个故事。故事是说,耶稣遇到了一个疯子,这个人被一群魔鬼附身。这群魔鬼要耶稣把他们转附身到一群猪身上。这群疯猪跑到悬崖边缘跳到海中。史蒂芬提高了嗓门说:“哦,保护动物学会不会欣赏这故事,是不是!”

    另一次耶稣谈论末日,他说末日来临的时候,有两个人在田里干活,上帝会让一个人上天而另一个留下;还有两个人在床上,一个人上天而另一人留下。史蒂芬在早餐时说:“两个人在吃早餐,一个人上天,而另一个人留下。”他理解故事的要点,并且友善地接受。

    早饭后,我们开始工作。通常先看看是否有人寄来科学论文。这是些尚未在科学杂志发表前请人看的论文。因为他不能翻动书页,所以我得替他拿着,放在他面前,这也使我有机会阅读它们。

    我发现,尽管霍金具有伟大的头脑,他却读得相当慢。我可以用大约他两倍的速度阅读。其原因当然是,让他回头来再找是非常困难的,所以他必须过目不忘。而我只要快速浏览,如果我有兴趣,并且想再深入研究,可以再回过头来重读。

    基帕·索恩

    有一次我到史蒂芬和简家做客。晚饭后,在史蒂芬要上床的时候,他自己一个人上楼。我忘记了这是一段还是两段的楼梯。这时史蒂芬已不能走路。他上楼梯的办法是抓住支持栏杆的铁柱把手,并用手臂力量把自己拉上去。要把自己从底层拖到二层需要费时又艰苦的奋斗。

    简解释说,这是他复健的重要一环,为了尽可能长久地保持他肌肉运动的协调和力量。

    在我明白这缘由之前,看到他受这等煎熬,真是令人心碎。正如对史蒂芬其他的类似事情,一旦你了解他,你就会将那些事视作当然。然而,当你初见到这种情景时,一定会大吃一惊,会用非常感动的眼光看他。这只是日常生活的一部分——他用这种方法把自己拖到楼上去。

    伊莎贝尔·霍金

    我最讨厌的一种事是任何时候身边都有人。我忍受不了那些。然而他发现事情很有趣,他享受人生,他到处横冲直撞。我认为这是难能可贵的。我和他父亲都缺乏这种勇气。我们只能赞赏,而且想不透他怎么得到这种勇气。

    当·佩奇

    有一年,霍金一家带我一道去在威尔斯郡威耶河附近的乡间别墅。这个房子在山上,有一段铺好的人行道通到房子去。我当然希望尽量少走几趟,所以就把备用的电池放在他的轮椅下。可是史蒂芬没有意识到这一点,他不知道他的轮椅的负载已经达到了极限。

    他开始上坡并超前我不少——大约十米左右吧!然后他拐个弯进入房子,但是这刚好在斜坡上。我注意到史蒂芬的轮椅慢慢地往后倾倒下去。我想跑上去扶住,但是没有来得及,他往后翻倒到灌木中去了。

    看到这位引力大师,被地球微弱的引力所征服,是令人震惊的一幕。

    基帕·索恩

    早在1970年代中期,有一两次,史蒂芬和我讨论他将来的命运。那时他似乎有非常清楚的图像。他说,他预料最终会因为得肺炎而死。虽不知何时发生,可是一定会发生。他还预料,在此之前他的智力不会有任何退化,他对此信心百倍,他对自己的最终命运似乎泰然处之。