曆盡艱辛的“霍金輻射”

1973年,霍金31歲。11月,他發布了一個驚人的言論,使得科學界一片嘩然,著名的“霍金輻射”就此問世。但是它的出現卻激起了層層的反對和質疑,被世界認可也是在多年以後,但這終歸是一個正確而存在重大價值的發現,隻不過它的出現和發展異常坎坷。

在當時,黑洞的研究異常火熱,研究的發展速度也很驚人。物理學中,廣義相對論和量子物理成為研究的重要支柱,這兩個學科並不存在任何交集,也就沒有人會想到把二者結合起來——事實上,那也是很困難的。但正因為如此,才吸引來了霍金的目光。

霍金現階段已經無法寫字,所有的思考都需要在腦海中完成。一些複雜的方程式也是在腦海中進行一遍又一遍的演算,其困難程度可以在《時空大尺度結構》上窺探一二。

《時空大尺度結構》出版於1973年,是由霍金和另一位科學家埃利斯合作完成的,在學術界引起了極大的反響,並且刷新了最高銷售紀錄。

但是,這本書的創作、出版之路也是不同尋常的。本書的構想源於1965年,原稿足足寫了6年之久,時間戰線如此之長的原因,一方麵是霍金和埃利斯兩人各自有著繁重的工作,但最為重要的原因還是內容的艱深。在編寫上若不是宇宙學的專家坐鎮,旁人根本不知該從何下手,而完稿之後,在普通人麵前卻又顯得晦澀難懂。當時著名的射電天文學家夏科謝夫也購買了這本書,他當著霍金的麵還曾評價過,隻不過這其中的過程充滿了戲劇性。

霍金和米頓在開完皇家天文學會返回的途中,曾在火車上與約翰·夏科謝夫相遇,三人開始深切交談。當談到《時空大尺度結構》時,夏科謝夫微笑著說:“你寫的這本書我也看過。”

霍金一臉歡喜:“是嗎,你感覺怎麽樣?”

夏科謝夫卻有些無奈地說:“很遺憾,原本我以為我可以看到第十頁,沒想到看到第四頁我就決定放棄了,它實在是太晦澀難懂了。”

這實在是有些匪夷所思了,一本連射電天文學家都看不懂的書竟然達到了如此高的銷量。這雖然體現了霍金炙手可熱的知名度,也從側麵反映了創作這本書的艱難曆程。

如此複雜的問題,霍金僅憑心算就把它羅列了出來,並且係統而規範地整理成了一本書,由此可見,他發明的心智圖案和心智方程非常適用。

霍金想要把廣義相對論和量子物理聯合起來研究,這樣複雜的研究過程同樣是在霍金那最為靈活的大腦中進行的。經過幾個月的研究思考,霍金突然發現了一個不同尋常的訊息——黑洞似乎可以放出輻射。每當想到此處,霍金都會皺起眉頭,因為這個不成文的想法在當時簡直就是無稽之談,連他自己都認為是不可能的。可是計算當中明明出現了這個結論,難道是自己的計算有誤?但是,腦海中一直浮現一種直覺,它告訴霍金,這個想法極有可能是正確的。

為了進一步證實這個想法,霍金開始用心智方程一遍一遍地演算,但是每次得出的結論都是如出一轍,並不存在任何失誤。這令霍金徹底堅定了自己的想法,他認為微小的黑洞會放出輻射,並且在一定條件下還會發生爆炸。

這個結論雖然得出了,然而現在隻有霍金一個人知道,即便公之於世,或許也隻有霍金自己會相信,所以對於要不要公布,霍金仍然在遲疑。後來,他抑製不住內心的激動,把這個結論告訴了自己的導師西阿馬,令霍金沒有想到的是,西阿馬竟然非常感興趣,他不僅沒有認為很荒謬,反而非常相信這個結論。他鼓勵霍金大膽地公之於世,而且眼下就有一個非常合適的機會——西阿馬即將召開一場學術會議,屆時,這項偉大的發現便可以公開亮相。

會議將在牛津城外的盧瑟福·阿普爾頓實驗室舉行,霍金乘車早早便來到了會議場地。他清楚地知道,今天將是一個很不平靜的日子,一場學術界的波瀾將在黑洞輻射理論公布之後風起雲湧。他不知道自己能不能承受住這樣的壓力,但是就和當年勇敢地挑戰霍伊爾一樣,霍金忠於科學的心從未減退分毫。這是一項新的科學發現,它應該為世人所知曉,此時此刻,公布這項發現已經不是霍金擔憂要承載多少反對和質疑的問題了,而是成為一個責任,一個勇於傳播科學的責任。想到這裏,霍金的熱情全部被點燃了,他迫不及待地要把這項發現呈現在與會人員麵前。他安靜地坐在觀眾席上,看著一個個學者走上台公布自己最新的研究成果。終於輪到霍金了,當他驅動著電動輪椅緩緩來到主席台上,全場都安靜了下來,所有人都用崇敬的目光看著這位盛名在身的偉大科學家,期待著他可以帶來令人驚喜的最新研究成果。

當他用那幾乎含混不清卻又強有力的語言闡述完自己的發現之後,全場開始變得鴉雀無聲,整整一分半鍾的沉寂。沉默中的氣氛壓得人喘不過氣,終於還是爆發了。觀眾們認為霍金這一次帶來的研究成果沒有令他們感到驚喜,反而成為震驚,場下出現了激烈的**,唱和、反對、質疑此起彼伏,會議主持人泰勒怒氣衝衝地指責霍金在胡說八道,並且聲稱要寫一篇抨擊霍金這番言論的文章,然後甩手而去,留下風起雲湧的現場和霍金巋然不動的神情。

霍金預想過會出現很大的反應,卻沒想到反應會這麽大。但結論已經發布了,至於正確與否,自有科研人員去證實。霍金保持沉默,但還是高傲地仰著頭,他相信,正確的科研結論早晚會被世人認同。

泰勒寫了一篇抨擊霍金的文章並且投給了《自然》,《自然》的編輯把原稿轉寄給霍金,詢問他是否同意刊載。霍金淡然回信:讚成發表,現在並不是爭辯的時候,等一切塵埃落定,是非總會明朗。

一個月之後,霍金也在《自然》上發表了有關此次新發現的論文。一時之間,全世界都在討論霍金的新發現,很多物理學家表示這項發現很有意義,西阿馬也聲稱這篇論文是“物理學史上最優美的論文之一”。於是,這項黑洞輻射理論就被統稱為“霍金輻射”。

經過幾年時間的研究論證,“霍金輻射”的合理性終於被證明了。科學界權威也極其尊重霍金的成就,1974年3月,霍金成為皇家學會的會員,這是科學界的最高榮譽之一。

“霍金輻射”走過了曲折的曆程,就如同霍金艱難的一生。此後,這個在命運麵前愈挫愈勇的偉大科學家還將麵臨怎樣的災難,又會創造什麽樣的奇跡呢?