【霍金1985年访华】 方励之:霍金教授的第一次访华

史蒂芬·霍金在中国开通微博，一下子就火起来了。2天内他的微博粉丝已突破三百万，这显示了他在中国巨大的影响力，也证明了“不明觉厉”定律的放之四海皆准。

事实上，霍金跟中国的缘分要比微博深厚得多。他曾经三次来到中国，跟中国的领导人谈笑风生，游览了中国的大好河山，也在和中国记者的交流中，感受到中国新闻界还需要学习。

今天，壹读君就简要讲述一下，霍金三次中国之行的故事。

第一次：只要能保证存活，霍金就来

霍金第一次来中国，是在1985年。当时邀请他的单位只有一个，位于合肥的中国科学技术大学。

壹读君认为这个地点非常合适，因为合肥是一个在二线城市和三线城市的定位之间呈量子状态的城市。非常高能，非常物理。

当时中科大的学生很诧异：“像霍金这么带有传奇色彩的人物，怎么说来就来了呢？”

虽然之前很多年国门紧闭，但中国的科学家们早在70年代就知道了霍金和黑洞理论。在1981年，中国科学技术大学的学者就开始邀请霍金。

虽然英国大使馆担心来合肥这个小地方对霍金来说太冒险，但是霍金本人表示：只要能保证他在合肥能够存活，他就来。

于是，1985年4月28日，43岁的霍金第一次来到中国，下榻毛泽东曾经住过的合肥稻香楼宾馆。霍金做了两次演讲，一次关于黑洞形成的理论，一次关于“时间为什么总是向前”。

△1985年，霍金在合肥与中国学者们合影

之后，霍金到了北京，北京负责接待的学者是北京师范大学物理系教授刘辽，最早在中国做黑洞物理与弯曲时空量子场论教学和研究的大牛。根据同行是冤家的定理，霍金向他提出了一个物理学上超难的问题：怎么把霍金弄到长城上去。

霍金威胁说，如果不让他上长城，他就在北京自行了断。

无奈之下，刘辽找了几个物理系的研究生小伙子把霍金抬了上去。那时候长城的旅游设施还很不完善，一般人爬都累得半死，抬着霍金爬长城是什么体验，就不知道了。

第二次：面对宇宙，我们都要学习

2002年8月霍金的中国行，是在著名数学家丘成桐的邀请下成行的。这一次，他受到了不亚于国家领导人规格的欢迎。

丘成桐先生，也是科学发展进程中响当当的一号人物。他是数学大师陈省身的高徒，1982年获得了菲尔兹奖，成为第一位获得菲尔兹奖的华裔数学家。获得菲尔兹奖是什么概念？大概和今天退役的科比地位差不多，数学圈里的人基本都得尊敬他。

丘成桐功成名就后不忘祖国，2002在浙江大学建立了数学科学中心，并召开了“2002弦理论国际会议”。霍金应邀在会议上发表了题为《M理论宇宙学》的学术报告。这里的“M”代表“Membrane“，即”膜“的意思。 

△丘成桐（左）与霍金（你猜）对话

霍金的学术报告究竟讲的是什么呢？

他在投影屏幕上打出三个问题：“康德问：在宇宙开始之前为什么有无限的时间？在所有这些时候里面宇宙在做什么呢？宇宙为什么现在不处于热平衡状态？”

下面一部分略显艰深，信心不足的读者请自行跳过↓

在霍金和他的同事罗杰·彭罗斯的宇宙模型里，宇宙大爆炸是真实存在的。宇宙大爆炸是一切的起点，开启了时间，而时间的终点则在黑洞。在宇宙大爆炸之前，或是在黑洞里，爱因斯坦的广义相对论失效。

广义相对论无法讨论小尺度下的问题，这必须借助于量子力学。然而爱因斯坦一生中绝大部分时间都认为量子力学理论并不完备。他的担忧是有道理的，因为直到2015年发现量子纠缠现象之后，量子力学理论的完备性才被完全证实。

△爱因斯坦一直和玻尔争论量子力学理论的完备性

霍金所做的，则是把宏观尺度下的广义相对论和小尺度的量子力学相结合，来构建一个能够描述宇宙从开始到结束全过程的理论。这个理论的构建，除了霍金个人的努力之外，物理学的进程也是很重要的。

我们眼见耳听，都逃不出这四维时空。而霍金在演讲中提到，时空是十维或是十一维的。

△局限在四维时空中的人类，像一直在莫比乌斯环上爬行的蚂蚁

可是为什么我们观测不到其他维度呢？霍金有两种猜想。

一种可能是，有些额外维度卷曲成了微小空间。当我们看一条细长的头发丝时，我们几乎无法意识到它是三维立体的，头发的两个维度被我们的脑补忽略了。如果真有额外维度的卷曲，那它们的卷曲程度之微小，也绝不是我们能想象的。

另一种可能是，有些额外维度可能是很大乃至无限大的。甚至有可能，我们所存在的时空就禁锢在一个膜上。这就是“M理论”的由来。

这样描述的问题不仅仅是与我们的直觉不符，还需要解释膜内和膜间引力波的传递是怎样的机理。为了构建物理模型的时候与观测结果相吻合，物理学家必须利用数学来描述现象，引导想象，并推导出最符合目前观测和实验结果的理论。

霍金还说过，书里每加入一个数学公式，读者就会吓跑一半。为了保证阅读量，壹读君（微信：yiduiread）就不在这里插入数学公式了。

霍金与“膜的新奇世界”

霍金这一次来中国也引发了媒体对他的报道热潮。在霍金访问中国的17天内，新浪网转载相关报道94篇，在杭州的香格里拉饭店召开记者招待会时，现场记者也是踊跃提问。

对于一些较为精彩的提问，霍金的回答也是坦率直接。例如有记者问到霍金正在把《时间简史》改写成更容易被青少年理解接受的版本时，霍金是这样回答的：“《时间简史》是我第一次尝试写科普著作，我觉得我把它写得比实际需求更复杂了，所以我现在在写一本对每个人而不仅只是对少年们更容易的版本，还有一年就可以完成了。”

只是有些记者并没有事先做好功课，在招待会上问出了“在你心目中宇宙的上帝究竟是什么？是大爆炸还是别的造物主？”这样的问题。霍金可能觉得这样的问题太过naive，就没有回答这位记者的提问。

在杭州的几天，霍金还游览了淡妆浓抹总相宜的西湖。

之后，霍金又到北京，参加北京国际弦理论会议。

8月18日，霍金在北京国际会议中心做了科学报告，打出了鲜明的标题：《膜的新奇世界》。

据当时的新闻描述，两千人的会场座无虚席，黄牛票炒到了800元一张。

关于这场演说的内容，壹读君就不赘述了。

报告结束的第二天，霍金来到了中南海。亲切会见他的，是时任国家主席的江泽民。

当时的新华社通稿是这样描述这次会面的：

江泽民首先向霍金及在座的国际知名科学家表示热烈的欢迎。江泽民高度称赞霍金倾毕生精力，为科学为人类所做出的巨大贡献。他同时强调：中国政府十分尊重科学家独特的敏感和创新精神，鼓励他们开展探索性的科学研究；科学规律的发现将对社会生产力的发展起到巨大的推动作用。江泽民祝“北京国际弦理论会议”取得成功。

霍金说，非常高兴在1985年访华后再次来到中国，中国在过去17年取得的巨大进步给他留下深刻印象。他说，中国在未来的发展中要保持和发展重视基础科学的传统，因为激励年轻人投身科学研究要靠基础科学。他表示相信，再过50年，中国有望成为领导世界科学的国家。

在北京的短暂时间里，他再次游览了长城。幸好，霍金上次来累哭了一批中国物理学男研究生之后，1988年从日本引进观光缆车在长城上开通。所以这次物理学的男研究生们不用麻烦了，不用麻烦了，不用不用麻烦了……

第三次：和中国民众谈笑风生

霍金第三次来中国，是2006年。这次行程同样让中国的粉丝趋之若鹜，但和前两次相比，几乎没有什么戏剧性。

△在中国方面的安排下，霍金游览了天坛和颐和园

他在香港、北京都做了关于宇宙起源的演讲，而媒体则费尽心思想把他的语言翻译成老百姓听得懂的大白话，以便为科普做一点微不足道的工作。

相比之下，人们似乎更关注那些花边新闻，比如他的轮椅有多智能，他对北京的堵车怎么看，他有没有打算去西藏旅行，甚至有人（颇为不礼貌地）问，你的残疾有没有影响你的工作。

不过霍金应该早就习惯了这种低维度展开的交流。在观众提问“您对中国最感兴趣的是什么”时，霍金给了一个让大家都很开心的回答：“中国的文化、食物我都感兴趣，但最感兴趣还是中国的女性，她们都很漂亮。”

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目击者告知,霍金在中国访问时的待遇,“很接近党和国家领导人”了。2006年,他的公众学术报告被安排在北京的人民大会堂举行。听众数千,有学者专家,有高政治级别的人物,也有霍金爱好者。相比之下,霍金1985年第一次访华,是被怠慢了。

那一次,偏居合肥的中国科技大学是唯一的邀请单位。在中央北京找不到一个类似“级别”的单位招待他。后来还是请我的朋友北京师范大学物理系刘辽教授和他的小组帮忙,照顾霍金在北京逗留了三天。

1985年的公众报告只能安排在科大的水上报告厅。听众三,四百,大多是不到二十岁的学生,许多还是少年班的孩子。我很怕客人误认为我们不尊重他们,居然找来一群似乎还是流着永远擦不干的鼻涕的顽童来凑数,听他的“世界级”的报告。

幸好,我们从南京大学天文系特别请来陆埮教授。陆教授当时的政治身份是全国人民代表大会代表。这样,我可以向客人说,有与贵国“下院议员”等价的教授在场听报告。后来照相时,也请陆教授站在正中央。

霍金在学术上的重要成就,大都是在1985年之前做出的。1980年他已被聘为剑桥大学的Lucasian讲座教授(牛顿,狄拉克等理论物理大师都曾任这个讲座教授)。不过,1985年时,除了广义相对论和宇宙学圈子里的人,公众并不知道霍金到底是何方神圣。霍金变成一个公众“偶像”是在他的“时间简史”一书畅销之后。

1985年霍金访问合肥时,他正在赶写“时间简史”。1985年5月2日我陪霍金和他的翻译护士等一行乘火车从合肥回北京。霍金在火车上还在抓紧时间写他的“时间简史”。他很坦率,说,写这本科普书的目的就是为赚钱。

因为,他要雇用一个医生一个护士一个翻译(他当时还能说话,但一般人听不懂,必得有专门人译成普通的英文)。开销很大。英国当局和剑桥大学不能付所有费用。黑洞vs.

光陷“时间简史”出版后,销路极佳,霍金成大众“明星”了。“时间简史”的中译本,也是中文科普丛书“第一推动”的首册。尽管如此,我敢说,大部分公众仍然并不真知道霍金的学术贡献在那里。

TIME(时代)杂志有文说,购有“时间简史”者,大多只看到(或只能看到)第三页。可以推断,在北京人民大会堂里的数千霍金听众,读过第三页以后者,也不会多。这不奇怪,隔行如隔山。特别是霍金的拿手行当——时空的大尺度结构和奇性。

说一段黑洞的掌故。六十年代晚期(即***火热时),普林斯顿大学的J.A.Wheeler(1911-2008)和他的学生率先开展相对论天体物理研究,他们发明了一个新词,blackhole,用以表示Schwarschild,Kerr等广义相对论解的视界特性。七十年初,国门紧闭,但blackhole研究还是渗透进了中国。

广义相对论界,一开始就直译blackhole为黑洞。但是,钱学森先生有异议,他主张blackhole应译成光陷。理由是,黑洞的基本特性是,凡掉入黑洞视界的东西都出不来,光子进去,也出不来,光被陷住了,发不出光来。

然而,“物理学名词”(全国自然科学名词审定委员会颁布)还是采用黑洞为blackhole的正式中译名,“光陷”译法被否定。理由也简单,黑洞是会发光的。这就是霍金的重要贡献之一——黑洞辐射,或称霍金蒸发。

这个结果,霍金在1974年就得到了。不过,当时中外坊间还没有介绍霍金蒸发的科普文章,或小册子。所以,鲜为隔行者知。“霍金蒸发”正是促使科大邀请霍金的主要理由之一。

绕过大不列颠使馆奇点黑洞是科大天体物理小组在70年代的研究课题之一。70年代末,国门一开,首先想到的就是邀请第一流的黑洞物理学者来科大讲学。很快,1981年,黑洞“祖师爷”Wheeler“一个外国人,七十岁了,为了……不远***,来到中国(合肥)”(80年代初的标准欢迎词)。

Wheeler夫人年龄更大一点,夫妇俩只带了很小的箱子。他们说,合肥人Frank(杨振宁)告诉他们,合肥是个小地方,交通不便,不宜带大箱子。随后,我们请年轻一辈的黑洞学者来合肥。1981年就动手邀请霍金,但碰了钉子。历时四年,才达到目的。

主要是由于英国驻北京使馆不同意。他们的理由很简单:合肥是个小地方,交通不便,不适合重残疾人霍金访问。霍金的饮食特别,是专门制作的。要从英国带来,或空运来。北京和英国之间的交通还可以。而合肥就太差了,要想把必要的补给及时运到合肥,似无保障。

理由很充足,合肥确是差了一点。不过,我们没有就此作罢。当时钱临照先生是科大副校长,他负责邀请霍金的公务。钱先生是英国通,深知如何与英式官僚主义周旋。他说,不必着急。英国使馆的态度只表明他们怕负责任。霍金多少也算是大不列颠的一个“国宝”(英使馆人员语),如果万一在合肥有差错,使馆的确担待不起。

所以,必须想办法,让英使馆无需担待。我们知道霍金本人很想来华。他说,只要能保证他在合肥存活(survive),他就会来。为此,科大于1983年先请BernardJ.Carr访合肥。Carr是霍金早期的学生,也是一位黑洞学者。

Carr与霍金合作发展的“宇宙暴涨期小黑洞(miniblackhole)形成”理论,是该领域的奠基作。Carr任教于伦敦大学(QueenMary),业余还研究传心术,或心灵感应。

为人比较随和。请Carr来合肥的目的之一就是要他看看,合肥这个“小地方”是不是足以让“大不列颠国宝”存活三四天。Carr于1983年6月26-30日来合肥。

学术演讲的题目是“人择原理”(人只能研究人可生存的宇宙)。Carr的结论是肯定的,合肥在霍金可生存的宇宙中。合肥比剑桥大多了,以大不列颠的尺度,合肥可不能算是小地方,淝河也比剑河大。

剑桥虽有机场,二战时军用,但并无民航航班。如有人提议合肥与剑桥作地理交换,他赞成。(Wheeler游览三峡时也曾说,如有人提议三峡与科罗拉多大峡谷交换,他赞成)。回英国后,Carr向霍金报告了他对合肥的考察。

1984年我们再度邀请霍金时,英使馆没有再反对。后来,安徽省破例,“大不列颠国宝”被安排住在稻香楼宾馆,即***在合肥的下榻处。就这样,英使馆奇点被绕过。

当时的外事活动,以年为周期,1984年申报1985年的计划。所以,迟到1985年霍金才首次访华。这就是为什么,霍金来合肥时,Carr一定要陪同(见图)。为什麽时间总是向前?霍金一行在科大逗留四天,4月28日到5月2日。

Carr作了一个报告,霍金作了两个,一是专业的,一是公众性的。前者是黑洞形成的理论,后者是“Whydoestimegoforward?”(为什麽时间总是向前?)更通俗一点“为什麽不能返老还童?”对这个问题,霍金并没有突破性的贡献。

霍金选择这个讲题,可能是要表示Lucasian讲座教授的一种传统。牛顿当年思考的问题之一是:苹果会掉到地上,月亮是不是也正在掉到地上?狄拉克则热衷于宇宙的numerology,即宇宙中各种数字之间的“神秘”关系。

简言之,大英帝国的国宝们,无论是十七世纪的牛顿,还是二十世纪的狄拉克,或霍金,都挺喜欢“杞人”式的“忧天”问题。这就是一种传统。80年代初,翻案风流行。冤假错案,无论现代的,还是古代的,一一平反。

霍金演讲的一个副产品是,“杞人忧天”不能不翻案了。“杞人忧天”的贬义用法,少了。诗仙李白讥讽杞国人是“杞国无事忧天倾”。按现在年轻人的流行说法,那只证明李白本人是个“文科生”(事实描述,无贬义),只想着月中嫦娥(“白兔搗藥秋復春,嫦娥孤棲與誰鄰”),却打击杞人的物理问题:“月坠乎?”。

在三千多年前,就能提问“天坠乎?”的杞人,确实非同寻常。亚里士多德在两千多年前,为解释天不坠,发明了celestialmatter理论。现在看来并不对,但仍受到推崇。按伏尔泰的说法,牛顿的最大贡献是取消了celestialmatter。

所以,亚里士多德至少想对了问题,刺激了牛顿的反向思考(月亮同苹果一样,是在坠)。提出正确的问题,乃成功之半。部分同仁曾建议,应当在河南省杞县召开一次现代宇宙学会议,为杞国国宝(们)“平反”,倡导“杞人忧天”的学术精神——提出有价值的问题。

后来作罢,“忧天”一词容易被广义化,是不能用的。在当年公众演讲中,霍金鼓吹的模型是,时间并不能总是向前。就如在地球上走,“向南!”“向南!”,不准后退,可以。但到了南极,再往任何方向走,都是“向北”了,“后退”了。

在一个人的寿命期间,时间总是“向南!”“向南!”。但一当整个宇宙演化到了南极,再走就只有“向北”了。所以,“返老还童”对个人是不可能的。但对整个宇宙而言,“向南”是有终结,要转向的。

讲到此,霍金为他的模型得意地笑了。当时的口译者,也一时兴起,长话短译,即兴地加了一句,霍金的模型,差不多就是“法轮回转”吧(“西游记”,唐三藏曰:“见佛求经,使我们法轮回转”)。

听了霍金的“为什麽时间总是向前?”,有如见“佛”求经,一时人人似乎都在构建自己的“法轮回转”模型。长城与霍金蒸发霍金到北京后,由北师大刘辽教授照应。没有大型学术活动。但霍金突然提出要上长城。

这是个难题。原来的计划中没有这一项。Carr也没有料到。刘辽等向霍金解释,长城没有能力接待残疾人,没有无障碍通道。长城的基本功效就是设置障碍。它不适合行动不便者游览。

但霍金不为所动,坚持要上长城。他可能是中了“不到长城非好汉”的诱惑。霍金甚至说,如果不让他上长城,他就就地自杀。虽然,盎格鲁萨克逊人不像大和日本人那样认真于自杀承诺。但这表明,没有说服的余地了。

随后,刘辽请他的一帮子男性研究生抬霍金登长城。我没有随他们去,不知道他们是如何抬这位“大不列颠国宝”的。不过我知道一个后果:霍金蒸发后来成了北师大物理系的一个不变课题,从霍金1985年的访问直到今天,二十多年里,他们不断有关于霍金蒸发的论文发表。

我想,这多少是同“抬霍金登长城”有关。几个热爱黑洞的小伙子抬得太累了,心里不免会嘀咕,苦差事啊,霍金要能蒸发掉就好了。可惜,长城不是黑洞的视界。