外参|霍金走了,他会是最后的“划时代科学家”吗?

外参|霍金走了,他会是最后的“划时代科学家”吗?




据英国bbc报道,英国著名物理学家史蒂芬·霍金家人的发言人称,霍金去世,享年76岁。霍金的子女露西,罗伯特和蒂姆在英国新闻社协会通讯社发表的声明中说:“我们深爱的父亲今天去世了。”声明称,霍金是一位伟大的科学家,一个非凡的人,他的工作和成就的影响将会持续多年。

霍金为何如此伟大,为何有人预言他或许是人类最后一位“划时代科学家”?本文将为你解析。

他的伟大,可不是因为会写科普

虽然出自家属之口,但但凡对现代科学史有所了解的人都知道,这并非过誉。霍金可以说是爱因斯坦之后最杰出的理论物理学家。

很多人对霍金的了解,局限于他所写的《果壳里的宇宙》和近期警告人类不要跟外星人说话的发言。事实上,霍金的最伟大的功绩,是帮人类迈出了“重新统一”物理学的第一步。

1942年当霍金刚刚出生时,人类物理学发展其实正在面临“分裂”危险,宏观方面,爱因斯坦开创的相对论让宏观尺度的宇宙变得更为确定,但在微观方面,普朗克所开创量子力学却让微观尺度的物理定律变得更加模糊。两者之间的分裂甚至让爱因斯坦说出了那嘲讽普朗克的名言“上帝不玩骰子”。

对于针锋相对的普朗克与爱因斯坦来说,霍金是个“劝架者”。

物理学界出现了“两种物理学”争衡的局面,宇宙在宏观和微观尺度如何统一?上帝究竟玩不玩骰子?这就是所谓的“第三次物理学危机”。

在这一背景下,霍金是当代物理学家中试图重新统一“两种物理学”做的最为出色的人,他所提出的“黑洞辐射”假说、及其对“量子宇宙论”的研究,将爱因斯坦的广义相对论和普朗克的量子论重新统一在了一起。

“黑洞辐射”为量子力学提供了在宏观尺度上观察的可能性。

如今,统一两种物理学的工作虽然尚未彻底完成,人类的“第三次物理学危机”虽然并未过去,但作为解决危机的先行者,霍金无疑是标注时代的物理学家。

霍金是最后的“科学英雄”吗?

事实上,回顾人类物理学的发展史,曾经出现如霍金般标注时代的物理学家。每当物理学出现“危机”时,似乎总有“天降伟人”拯救迷途中的人类。这种史诗般的物理学史,我们不妨称之为科学的“英雄时代”

1543年,波兰科学家哥白尼在临终前发表他的《天球运行论》(《天体运行论》为误译),打碎了此前统治欧洲的地心天球理论。随之而起的伽利略利用望远镜观测证实并发展了该理论,此举被认为引发了人类历史上的“第一次物理学危机”。这个时代是物理学史上的“哥白尼、伽利略时代”。

哥白尼与伽利略共同开启了“第一次物理学危机”

终结“第一次物理学危机”的人是牛顿,1687年,他发表《自然定律》,用自己所提出的万有引力解释“天上和地上”的宇宙运行,并用微积分数学方法完美的证明了它。此举为其后两百年物理学及所有科学甚至哲学的平稳发展铺平了道路。因此这个时代又被称为“牛顿时代”。

牛顿是“第一次物理学危机”,他其后的两百年内,人们认为物理学大厦已经基本建成,剩下的只是装修而已了。

在“牛顿时代”末期,随着电学和光学的发展,牛顿所开创的经典物理学不再能够为某些极端情况(如超高速、超强力场)下的物体运动提供解释,于是物理学迎来了“第二次危机”,弥合该危机的是更为天才的爱因斯坦,他所提出的相对论及对光电效应的研究同时开创了宏观物理和微观物理两个分支,所以整个20世纪前中期,都应该被称为“爱因斯坦时代”。

从科技史而言,爱因斯坦无疑耍了人类一把——他解答了上一场危机的问题,但却提出了更多令人头痛的难题。

与之前的时代泾渭分明不同,我们现在仍无法确知是否可以称眼下为“霍金时代”。原因是,与牛顿和爱因斯坦不同,霍金对新一次物理学危机的“拯救”工作显然做的并不那么完美。正如一些同行评价的,霍金其实只是“能撑起半个时代”的科学家——正如哥白尼和伽利略各完成了他们时代的一半一样。

霍金对新危机的解决并不完美,他只是半个“划时代物理学家”。

那么,还会有另一个物理学家来补齐“霍金时代”的另一半吗?似乎很难,必须指出的是,近半个世纪以来,随着物理学越来越向复杂化发展,已经很少有像牛顿,爱因斯坦那样横跨物理之内的多个学科的巨匠了——甚至连霍金本人,生前也被人怀疑是英国物理学界有意包装出来的“神话”,其大量工作是背后团队做的。这种争论姑且不论,但可以肯定的是。随着学科的细分,现代科研的集体协作正在越来越重要,比如高能物理的研究,或者像引力波的新发现都需要上千科学家的同时协作,论文署名都是上千人。一百多年前,爱因斯坦坐在专利局的办公桌前,一边修改他人提交的专利,一边思考写出影响人类发展的论文,现在基本不会有这样的故事发生了。

由一个天才物理学家单枪匹马开创一个新理论的时代已经过去了,而霍金刚好站在这个时代的尾巴上。也许霍金是科学的英雄时代最后的“科学英雄”。

齐鲁晚报·齐鲁壹点记者 王昱


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