編者按：斯蒂芬·霍金逝世，享年76歲，《衛(wèi)報(bào)》發(fā)表了一篇悼念文章，作者為霍金的學(xué)術(shù)合作伙伴羅杰·彭羅斯。文章由36氪編譯。

斯蒂芬·霍金逝世，享年76歲。

他總是坐在輪椅上，腦袋歪向一側(cè)，雙手交叉放在身前，以便操作控制器。這個(gè)形象早已深入人心，甚至成為了某種精神勝于物質(zhì)的象征。就像古希臘的德爾菲神域一樣，他身體上的殘疾似乎被超人的天賦所彌補(bǔ)，他的思想得以在宇宙中自由翱翔，時(shí)不時(shí)地透露普通人無(wú)法看到的秘密。

當(dāng)然，這是一個(gè)被美化了的充滿浪漫主義色彩的形象，它只是事實(shí)的一部分。認(rèn)識(shí)霍金的人都欣賞他作為一個(gè)真實(shí)的人的那股霸氣的存在，他對(duì)生活充滿熱情，富有幽默，無(wú)比堅(jiān)毅，有凡人的弱點(diǎn)，同時(shí)也有著異于常人的優(yōu)點(diǎn)。他似乎很享受自己作為“頭號(hào)明星科學(xué)家”的殊榮，他的公開演講總能吸引大批觀眾，這些人或許并不都是為了接受科學(xué)的熏陶。

但科學(xué)界或許會(huì)給予他更加清醒的評(píng)價(jià)。他德高望重，對(duì)人類理解并認(rèn)識(shí)宇宙做出了革命性的貢獻(xiàn)。

霍金在21歲時(shí)被診斷患有運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元肌萎縮側(cè)索硬化癥，也就是俗稱的漸凍癥。這是一種無(wú)法治愈的絕癥，但他不是像其他人一樣陷入絕望與沮喪，他將目光投向一些人類最根本的問(wèn)題——宇宙的物理性質(zhì)，在有嚴(yán)重身體殘疾的情況下取得了非凡的成就。他無(wú)視已有的醫(yī)學(xué)觀點(diǎn)，又活了55年。

霍金成長(zhǎng)在一個(gè)有學(xué)術(shù)氛圍的家庭中，雖然這種學(xué)術(shù)背景并不是直接與數(shù)學(xué)或物理相關(guān)。他的父親弗蘭克是熱帶疾病專家，他的母親伊莎貝爾是一個(gè)思想自由的激進(jìn)分子，這對(duì)他產(chǎn)生了很大的影響。他出生在牛津，8歲時(shí)搬到了赫特福德市的圣奧爾本斯，在圣奧爾本斯接受教育，并獲得了牛津大學(xué)的物理獎(jiǎng)學(xué)金。他的導(dǎo)師認(rèn)為他能力超群，但他并沒有盡全力做。他在1962年獲得了一等學(xué)位，但對(duì)他來(lái)說(shuō)這并不突出。

后來(lái)，他去劍橋大學(xué)繼續(xù)從事物理研究，打算跟隨著名的宇宙學(xué)家弗雷德·霍伊爾的腳步。讓他失望的是這個(gè)計(jì)劃無(wú)法實(shí)現(xiàn)，他不能跟隨霍伊爾，只能跟著丹尼斯·西瑪，那個(gè)時(shí)候他還沒聽過(guò)這個(gè)名字。后來(lái)的事實(shí)證明這多么奇妙，因?yàn)樵谟?guó)宇宙學(xué)中，丹尼斯·西瑪正成為一個(gè)引人注目、令人振奮的人物，他的幾個(gè)學(xué)生也在接下來(lái)的幾年里作出了不菲的成就（包括天文學(xué)家勒德洛）。

丹尼斯·西瑪似乎知道當(dāng)時(shí)物理學(xué)上的一切，特別是在宇宙學(xué)方面，他向所有遇到他的人傳達(dá)了一種激昂的情緒，他也非常善于將那些可能做出重大成就的人聚集在一起。

霍金在劍橋進(jìn)行研究的第二年，我在倫敦的伯克貝克學(xué)院建立了一個(gè)關(guān)于相關(guān)性的數(shù)學(xué)定理，運(yùn)用當(dāng)時(shí)物理學(xué)家們還不熟悉的全球/拓?fù)浼夹g(shù)。這顯示，在一些可信的假設(shè)的基礎(chǔ)上，大量恒星崩潰會(huì)導(dǎo)致時(shí)空奇點(diǎn)，這為我們初步描繪出了現(xiàn)在稱之為“黑洞”的圖景。這樣的時(shí)空奇點(diǎn)將深藏在“視界”之內(nèi)，在這個(gè)“視界”內(nèi)，任何信號(hào)或物質(zhì)體都無(wú)法逃脫。（這是由J·羅伯特·奧本海默和哈特蘭德·斯奈德在1939年提出的，但只有在特殊的情況下，才有精確的球形對(duì)稱。這個(gè)新定理的目的是為了避免這種不現(xiàn)實(shí)的對(duì)稱假設(shè)。）在這個(gè)中心奇點(diǎn)，愛因斯坦的廣義相對(duì)論已經(jīng)無(wú)法適用。

與此同時(shí)，霍金也一直在與劍橋大學(xué)圣約翰學(xué)院博士生喬治·艾利斯一起思考這類問(wèn)題，這兩個(gè)人一直在研究一種需要不合理限制性假設(shè)的“奇點(diǎn)定理”， 丹尼斯·西瑪強(qiáng)調(diào)應(yīng)該把霍金和我的定理聯(lián)系在一起，很快霍金就找到了一種意想不到的方法來(lái)使用我的定理，這樣它就可以在宇宙學(xué)背景下（以時(shí)間-反式形式）應(yīng)用，以表明所謂的“大爆炸”的時(shí)空奇點(diǎn)不僅是標(biāo)準(zhǔn)高度對(duì)稱的宇宙學(xué)模型的一個(gè)特征，而且也是任何定性相似但不對(duì)稱的模型的特征。

在我初期的理論中，有些假設(shè)在宇宙背景下相較于真實(shí)的黑洞坍塌似乎有些不太自然。為了推廣數(shù)學(xué)結(jié)果以消除這些假設(shè)，霍金開始了一項(xiàng)新的數(shù)學(xué)技術(shù)的研究，這些新技術(shù)似乎與這個(gè)問(wèn)題有關(guān)。

一個(gè)強(qiáng)大的數(shù)學(xué)著作——莫爾斯理論，是活躍在黎曼空間的全球（拓?fù)洌┭芯恐谢钴S的數(shù)學(xué)家的一部分。然而，愛因斯坦理論中使用的空間實(shí)際上是偽黎曼型的，相關(guān)的莫爾斯理論在細(xì)微但重要的方面有所不同?；艚馂樽约簞?chuàng)造了必要的理論（由查爾斯·米斯納，羅伯特·杰勒希和布蘭登·卡特提供幫助），能夠使用它來(lái)產(chǎn)生新的更強(qiáng)大的自然定理, 其中我的定理的假設(shè)可能會(huì)大大減弱，表明大爆炸奇點(diǎn)是一個(gè)對(duì)愛因斯坦廣義相對(duì)論的必要暗示。

幾年后，（1970年，霍金在皇家學(xué)會(huì)發(fā)表了一篇論文，成為劍橋?qū)S爾和凱厄斯學(xué)院的“杰出的科學(xué)研究員“），他和我聯(lián)合發(fā)表了一個(gè)更強(qiáng)大的定理，其中包含了幾乎所有以前在這個(gè)領(lǐng)域的工作。

1967年，維爾納以色列發(fā)表了一篇非凡的論文，這篇論文表明非旋轉(zhuǎn)黑洞最終穩(wěn)定下來(lái)靜止時(shí)，必然會(huì)完全呈球形對(duì)稱?？ㄌ?，大衛(wèi)羅賓遜和其他人的后續(xù)結(jié)果將其推廣到包括旋轉(zhuǎn)黑洞，這意味著最終的時(shí)空幾何必須與1963年由羅伊克爾發(fā)現(xiàn)的愛因斯坦方程的顯示解族一致。其中起到充分論證的關(guān)鍵因素是，如果存在任何旋轉(zhuǎn)，那么必須有完整的軸對(duì)稱，這部分基本上由霍金在1972年提供。

這是一個(gè)非常重大的結(jié)論，我們希望在自然界中發(fā)現(xiàn)的黑洞必須符合克爾幾何。正如偉大的理論物理學(xué)家蘇布拉馬尼揚(yáng)·錢德拉塞卡（Subramanyan Chandrasekhar）后來(lái)評(píng)論說(shuō)，黑洞是宇宙中最完美的宏觀物體，它是由空間和時(shí)間構(gòu)成的；此外，它們也是最簡(jiǎn)單的，因?yàn)樗鼈兛梢酝ㄟ^(guò)一個(gè)明確的幾何精確描述。

在這個(gè)領(lǐng)域從事研究之后，霍金建立了許多關(guān)于黑洞的重要結(jié)果，例如關(guān)于黑洞視界（它的邊界表面）的論證，必須有一個(gè)球體的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在1973年出版的作品中，他與卡特和詹姆斯巴丁合作，在黑洞的行為和熱力學(xué)的基本定律之間建立了一些顯著的類比，其中地平線的表面積及其表面重力分別與熵和溫度的熱力學(xué)量相似。可以說(shuō)，在他活躍的時(shí)期，霍金在古典廣義相對(duì)論中的研究是當(dāng)時(shí)世界上最好的。

霍金，巴丁和卡特將他們的“熱力學(xué)”黑洞行為僅僅作為一個(gè)比喻，沒有字面上的物理內(nèi)容。 大約一年左右，雅各布貝肯斯坦已經(jīng)表明，物理一致性的要求意味著，在量子力學(xué)的背景下，黑洞確實(shí)必須具有實(shí)際的物理熵（“熵”是物理學(xué)家對(duì)“無(wú)序”程度的測(cè)量），與地平線的表面面積成正比，但他無(wú)法精確地確定比例因子。然而，另一方面，似乎黑洞的物理溫度必須完全為零，這一點(diǎn)則與此類推并不一致，因?yàn)闆]有任何形式的能量可以逃脫，所以霍金和他的同事們不準(zhǔn)備把他們的類比完全當(dāng)真。

然后霍金把注意力轉(zhuǎn)向與黑洞有關(guān)的量子效應(yīng)，他開始計(jì)算，以確定在大爆炸中可能產(chǎn)生的微小旋轉(zhuǎn)黑洞是否會(huì)輻射出它們的旋轉(zhuǎn)能量。他吃驚地發(fā)現(xiàn)，任何旋轉(zhuǎn)都會(huì)輻射出能量——根據(jù)愛因斯坦的能量守恒定律，這就是它們的質(zhì)量。因此，任何黑洞實(shí)際上都有一個(gè)非零的溫度，這與巴德-卡特-霍金類比恰好一致。此外，霍金能夠?yàn)楸瓤纤固篃o(wú)法確定的熵比例常數(shù)提供“1/4”的精確值。

霍金所預(yù)言的黑洞的輻射，現(xiàn)在被稱為“霍金輻射。然而，對(duì)于任何在正常的天體物理過(guò)程中出現(xiàn)的黑洞來(lái)說(shuō)，霍金輻射都是極小的，而且任何已知的技術(shù)都無(wú)法直接觀測(cè)到。但霍金認(rèn)為大爆炸可能會(huì)產(chǎn)生非常小的黑洞，而從這些黑洞中發(fā)出的霍金輻射將形成最終的爆炸，并可能被觀測(cè)到。然而目前為止似乎沒有證據(jù)表明此類爆炸的發(fā)生，這讓他非常失望。

這些成就有很重大的理論意義。他們建立了黑洞熱力學(xué)理論：通過(guò)將量子（場(chǎng)）理論和廣義相對(duì)論的過(guò)程相結(jié)合，霍金認(rèn)為很有必要引入第三個(gè)學(xué)科——熱力學(xué)。這些被認(rèn)為是霍金最偉大的貢獻(xiàn)。他們對(duì)未來(lái)的基礎(chǔ)物理學(xué)理論有著深遠(yuǎn)的影響，這是不可否認(rèn)的，但是關(guān)于這些影響的細(xì)節(jié)仍然存在非常激烈的爭(zhēng)論。

霍金能夠從這一切中得出結(jié)論，盡管沒有被粒子物理學(xué)家普遍接受：普通物質(zhì)的基本成分——質(zhì)子——最終必須瓦解，盡管其衰變速率超出了目前的觀測(cè)技術(shù)。他還懷疑量子力學(xué)的規(guī)則可能需要修改，并提供了一些理由，而這正是他最初所支持的觀點(diǎn)。但后來(lái)，在我看來(lái)很不幸，他的觀點(diǎn)變了，2004年7月的都柏林國(guó)際會(huì)議上，他公開否定了最初預(yù)測(cè)的黑洞內(nèi)的“信息丟失”的觀點(diǎn)（因此開始了他與加州理工學(xué)院的物理學(xué)家John Preskill的打賭）

在研究完黑洞之后，霍金將注意力轉(zhuǎn)向了量子引力，為解決一些基本問(wèn)題提出了獨(dú)創(chuàng)性的想法。量子引力，將粒子物理學(xué)的量子過(guò)程正確地施加到時(shí)空的結(jié)構(gòu)上，被認(rèn)為是物理學(xué)中未解決的基礎(chǔ)性問(wèn)題。它的目標(biāo)之一是找到一個(gè)足夠強(qiáng)大的物理理論來(lái)解釋經(jīng)典廣義相對(duì)論在黑洞和大爆炸中的時(shí)空奇異性。

到目前為止，霍金的工作雖然涉及到愛因斯坦廣義相對(duì)論中彎曲時(shí)空的量子力學(xué)過(guò)程，但并沒有提供量子引力理論。這就要求“量子化”過(guò)程被應(yīng)用于愛因斯坦的彎曲時(shí)空本身，而不僅僅是彎曲時(shí)空中的物理場(chǎng)。

在詹姆斯·哈特爾的研究中，霍金建構(gòu)了一種量子程序來(lái)處理大爆炸的奇點(diǎn)。這被稱為“無(wú)邊界”思想，即奇點(diǎn)被一個(gè)平滑的“帽子”所取代，這被像在地球北極，在北極，經(jīng)度的概念失去了意義，而北極本身有一個(gè)非常好的幾何形狀。

為了理解這個(gè)想法，霍金需要用他的“假想時(shí)間”（或“歐化時(shí)間”）的概念來(lái)解釋愛因斯坦時(shí)空中“偽黎曼幾何”的幾何形狀，并將其轉(zhuǎn)化為更標(biāo)準(zhǔn)的黎曼幾何。這里面存在很多困難，其中之一就是，如何將類似的程序應(yīng)用到黑洞內(nèi)部的奇異點(diǎn)上，這在根本上是有問(wèn)題的。

在世界范圍內(nèi)，還有很多其他研究量子引力的方法，霍金的研究雖然受到了廣泛的尊重和認(rèn)可，但并不是最普遍接受的，盡管其他研究也都面臨著一些屬于他們的挑戰(zhàn)。

在他生命的最后，霍金繼續(xù)研究量子引力問(wèn)題和宇宙學(xué)相關(guān)的問(wèn)題。但在推進(jìn)嚴(yán)格的研究興趣同時(shí)，他也越來(lái)越多地參與到科學(xué)的普及中，尤其是涉及到他自己思想的方面。他最成功的著作《時(shí)間簡(jiǎn)史》（1988）被翻譯成40多種語(yǔ)言，全球銷量超過(guò)2500萬(wàn)冊(cè)。

毫無(wú)疑問(wèn)，這本書的標(biāo)題是其獲得成功的重要因素，但也在于這本書的主題激發(fā)了公眾的想象力。此外，還有霍金本人的因素在其中，在身體殘疾帶來(lái)嚴(yán)苛限制的同時(shí)，他必須要用一種直接了當(dāng)和清晰的風(fēng)格來(lái)傳遞自己的想法，很顯然，這很容易引發(fā)公眾的情感。

盡管霍金的目的是為了向公眾科普科學(xué)的知識(shí)，但他也有賺錢的考慮。他需要錢，因?yàn)樗募胰?、護(hù)士、醫(yī)護(hù)人員和日益昂貴的設(shè)備需求越來(lái)越高。雖然有些補(bǔ)助金，但很難覆蓋住所有的資金需求。

想要邀請(qǐng)霍金參加一個(gè)會(huì)議，組織者需要進(jìn)行嚴(yán)密的計(jì)算與安排，也要付出大量的旅行和住宿費(fèi)用，因?yàn)榕阃娜藢?shí)在是太多了。但是，每一場(chǎng)他出席的演講，座次都會(huì)被人搶購(gòu)一空，所以在很多情況下，需要進(jìn)行特殊的安排才能找到一個(gè)足夠大的演講廳。畢竟要確保演講廳所有的入口、樓梯、電梯等都能滿足殘疾人的需要，尤其是他的輪椅。

顯然，他很享受自己的名聲，他有很多旅行的機(jī)會(huì)，也有一些不同尋常的經(jīng)歷（比如下礦井，去南極旅行，經(jīng)歷了自由落體的失重狀態(tài)），還結(jié)識(shí)了很多其他杰出的人。

隨著時(shí)間的推移，霍金公開演講的表現(xiàn)也越來(lái)越好。最初，演講時(shí)提供的視覺材料不過(guò)是由學(xué)生展示的透明的線條圖。但在隨后的幾年，計(jì)算機(jī)生成的視覺效果被使用后，演講效果越來(lái)越好。能夠由他本人控制口頭的材料，并通過(guò)電腦生成的美國(guó)口音，來(lái)把他想說(shuō)的話一句一句地傳遞出來(lái)。高質(zhì)量的圖片和電腦生成的圖形在1996年版的《時(shí)間簡(jiǎn)史》和2001年出版的《果殼中的宇宙》中得到了呈現(xiàn)。在2007年，他還和他的女兒露西一起出版了一本關(guān)于兒童科普的書《喬治的宇宙秘密鑰匙》（George's Secret Key to the Universe）。之后一直擔(dān)任著許多其他流行科學(xué)著作的編輯、合著者和評(píng)論員。

他獲得了許多榮譽(yù)。最值得一提的是，他在32歲的時(shí)候就被選為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)的成員，并在2006年獲得了最高榮譽(yù)——科普利獎(jiǎng)?wù)?Copley Medal)。1979年，在艾薩克·牛頓成為劍橋大學(xué)盧卡斯自然哲學(xué)的第2任主席約310年后，他成為了第17任主席。并在1989年獲得了榮譽(yù)勛爵（Companion of Honour）封號(hào)。此外，他也出現(xiàn)在了許多電視與電影節(jié)目中，比如《星際迷航：下一代》、《辛普森一家》以及《萬(wàn)物理論》。

很明顯，他虧欠其第一人妻子簡(jiǎn)·王爾德（Jane Wilde）太多太多。他們兩人在1965年結(jié)婚，有三個(gè)孩子。簡(jiǎn)在很多方面都非常支持他，其中最重要的一個(gè)可能是允許他在不同尋常的范圍內(nèi)做自己想做的事情。

他是一個(gè)意志非常堅(jiān)定的人。他堅(jiān)持認(rèn)為自己應(yīng)該為他自己做些什么，這反過(guò)來(lái)可能使他的肌肉保持活躍，從而延緩了它們的萎縮，從而延緩了疾病的惡化。盡管如此，他的病情依舊在繼續(xù)惡化，到最后他幾乎不能做任何動(dòng)作，從而導(dǎo)致他的講話基本上不會(huì)被人辨認(rèn)出來(lái)，除了極少數(shù)能夠了解他的人。

1985年，他在瑞士患上了肺炎，需要做氣管切開術(shù)來(lái)挽救他的生命。奇怪的是，在與死亡擦肩而過(guò)之后，他神經(jīng)退行性疾病的惡化似乎慢慢停止了。然而，他的氣管切開手術(shù)也讓他再也不能發(fā)出任何的聲音。所以，從那個(gè)時(shí)候開始，一個(gè)計(jì)算機(jī)化的語(yǔ)音合成器是必不可少的。

在他遭遇肺炎后，霍金的家?guī)缀醣蛔o(hù)士和醫(yī)務(wù)人員接管，他和簡(jiǎn)就分開了。他們于1995年離婚。同年，霍金和他的護(hù)士伊萊恩·梅森（Elaine Mason）結(jié)婚。她給霍金的支持與簡(jiǎn)不同。在他極其虛弱的身體狀態(tài)中, 她給予他的愛、關(guān)懷和關(guān)注, 使他在所有的活動(dòng)中都能夠堅(jiān)持下去。 然而，這段關(guān)系后來(lái)也結(jié)束了，他和伊萊恩于2007年離婚。

盡管身體條件如此糟糕，他卻總是對(duì)生活保持樂觀。他很享受工作，喜歡跟其他科學(xué)家相處，熱愛藝術(shù)，享受名譽(yù)帶來(lái)的好處，喜歡四處旅行。他還很喜歡孩子，有時(shí)候會(huì)在自己的電動(dòng)輪椅上跟他們嬉戲。他很關(guān)心社會(huì)問(wèn)題，經(jīng)常推廣科學(xué)知識(shí)。他慷慨大度，還總是很幽默。有時(shí)會(huì)有一些自大，對(duì)于處在物理學(xué)前沿領(lǐng)域的科學(xué)家來(lái)說(shuō)，這并不少見。他甚至還有獨(dú)裁傾向，但也非常謙卑，這是一項(xiàng)真正偉大的品質(zhì)。

霍金桃李滿天下，有的學(xué)生后來(lái)也成就斐然。但當(dāng)他的學(xué)生并不容易。他曾經(jīng)因?yàn)樯鷼舛幂喴螇哼^(guò)學(xué)生的腳面。他的每一項(xiàng)聲明都擲地有聲，但身體上的殘疾卻往往導(dǎo)致這些聲明因?yàn)楹?jiǎn)潔而顯得十分神秘。了解他的同事或許能夠知道背后的意圖，但經(jīng)驗(yàn)不夠的學(xué)生卻很難領(lǐng)悟。

對(duì)這些學(xué)生來(lái)說(shuō)，與霍金會(huì)面是一段令人生畏的體驗(yàn)?；艚鹂赡軙?huì)讓學(xué)生追求某些模糊的路徑，背后的原因也非常神秘。他不會(huì)明說(shuō)，而學(xué)生只能收到類似神諭的指令。這些指令的真實(shí)性自然毋庸置疑，而且如果能夠正確解讀和研究，也能夠帶領(lǐng)他們通向偉大的真相。他留給我們的，或許也就只有這些印象了。

霍金將被永遠(yuǎn)銘記。