【前　言】
【譯者序】
【第一章】
【第二章】
【第三章】
【第四章】
【第五章】
【語錄】
【跋】
【小辭典】

《時間簡史二》

史蒂芬．霍金

檢閱製作：糟木匠

木匠的私人藏書

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【前　言】

　　我寫《時間簡史》時最主要的目的，是要告訴大家在理解制約宇宙的定律方面當代最新的進展。如果能用一種簡單的方式而且不用方程式來解釋這些基本觀念，我想別人也會感到和我一樣的興奮和讚歎。我聽說，每用一道方程式都會使書的銷售數目減半。但是這沒有關係。如果你要做統計就必須用到方程式，不過這些是數學枯燥的部分。大多數有趣的觀念用文字或圖畫就能表達了。

　　我當然希望該書會成功並可獲得適量的金錢。我在一九八二年開始寫此書時，是想為我女兒的學費作些籌備。然而我從未想到這本書會這麼成功。從一九八八年四月愚人節首版以來，此書已在世界各地被翻譯成三十種文字，並出售了大約五百五十萬冊。這也就是說，在全世界平均每九百名男女老幼就擁有一冊。為什麼所有這些人都要買它呢？有許多人試圖解釋這種現象。有些意見認為，人們買這本書，但是實際上並不讀，懂的人就更少了。有人認為他們只是要讓人家看到他們有這本書，或者又有人認為他們以擁有該書而感到自我安慰，因為不必努力閱讀就能擁有知識。

　　也許我不是客觀的仲裁者，但是我認為這不是全部真像。不管我到全世界的任何地方旅行，人們總會上前來告訴我，他們是如何地欣賞這本書。這些人都是一般人，不是愛趕時髦的那種人或是科學怪人。他們之中大多數似乎都讀過這本書，有些人還讀了許多遍。他們也許不能理解所讀的每一處細節。如果他們能的話，就已經有資格開始攻讀理論物理的博士學位了。但是，我希望他們感到和一些重大的物理問題之間並沒有隔閡，而且如果他們努力一下就能理解得更多。我認為有些批評者過於自命不凡，貶低了一般大眾。這些批評者自以為非常聰明，如果連他們都不能完全理解我的書，則凡人就更沒指望了。

　　對於一本書而言，雖然銷售五百五十萬冊是偉大的成功，但仍然只觸及一小部分人類。電影和電視才是接觸更廣大讀者的唯一途徑。這就是在本書初版六個月後，高登．弗利曼找我來拍一部電影時，我也就欣然接受的原因。我曾想像這部影片會是幾乎全關科學並附大量圖解的記錄影片。然而，當他們開始製作時，整部影片像是變成全部有關我的生平的傳記，而很少涉及科學。當我表示不滿時，他們告訴我，你心目中的這類電影只能吸引少數人。為了吸引廣大觀眾，必須把科學和你生平結合在一起。我半信半疑。我以為這只是一個借口用來達到拍攝傳記片的目的，這是我早先曾否決過的事情。和導演埃洛爾．莫雷斯共事的經驗使我信服；在電影界他算是鳳毛麟角的相當正直的人。如果有任何人選能製作一部人人想看而又不失原書宗旨的電影，則非他莫屬。

　　這本《時間簡史續編》是為了提供背景知識給原書的讀者或這部影片的觀眾。這本書比影片容納了更多的資料，並包含影片中的照片和影片中科學思想的闡釋。此書是原書之電影之書。我不知道，他們是否在計劃一部原書之電影之書之電影。

　　史蒂芬．霍金
　　一九九二年一月劍橋

【譯者序】

　　宇宙學是當代發展最神速的尖端科學前沿之一。人類對宇宙的關注可以追溯到文明的開端，而人們對宇宙的神秘感可以說是與生俱來。霍金的《時間簡史》在全世界受歡迎的程度便是最有力的證明。

　　當代宇宙學家經過十年的努力，建立了量子宇宙學的新學科。霍金和他的合作者提出的宇宙無邊界設想是它的一塊基石。它在雙重意義上回應了宇宙學的挑戰。第一，宇宙是包容一切的，在它的外面不能有任何東西，甚至應該說，它沒有外面。第二，宇宙是唯一的，它不是可以任意賦予初始條件或邊界條件的一般系統。宇宙的演化服從科學定律表明理論的自洽性，而宇宙的無邊界性表明理論的自足性。

　　霍金和彭羅斯的奇性定理表明只能用量子物理來描述宇宙。宇宙的波函數可以避免空間─時間奇性。時間概念在宇宙之外沒有任何意義，而在宇宙的開端遭受劇烈的改變。為了排斥宇宙之外存在觀察者的需要，人們還必須在量子物理中用離折過程來取代半個世紀以來沿用的哥本哈根解釋。宇宙學歷來是孕育新觀念和新思想的搖籃，它的每一個新成果都會對人類的傳統產生震撼，這種現象將會貫穿於人類文明的整個過程。宇宙學當前面臨的最大問題是宇宙的存在性。

　　作為宇宙學不可爭議的權威，霍金的研究成就和生平一直吸引著廣大的讀者，影片《時間簡史》和本書《時間簡史續編》正由此應運而生。對於非科學專業的讀者，這是享受人類文明成果的好機會。而對於各領域的專家，本書無疑是他們寶貴靈感的源泉之一。這就是我們翻譯本書的初衷。

　　胡小明、吳忠超一九九二年四月二十五日佛囉哩達州羅德岱堡

【第一章】

　　一九四二年一月，在法蘭克和伊莎貝爾．霍金的第一個孩子即將降生之際，納粹空軍正狂轟濫炸英格蘭的城市。倫敦遭受到幾乎夜夜不停的空襲。這迫使霍金一家，為了使他們的孩子能在一塊安全樂土上誕生，搬離海格特的家園，而遷到牛津避難。

　　他們在孩子史蒂芬誕生後又回到了倫敦，一直在那裡住到一九五○年。後來他們搬到倫敦北部二十英里的教堂城──聖阿爾班斯，在那裡把史蒂芬、瑪麗（出生於一九四三年）、費利珀（一九四六年）和愛德華（一九五五年）哺養長大。

　　〈伊莎貝爾．霍金〉

　　（伊莎貝爾．霍金是史蒂芬．霍金的母親，她已年近八十。史蒂芬的外祖母生了七個孩子，祖母連史蒂芬的父親法蘭克．霍金一共生了五個。在霍金家族的最後一次團聚中共有八十三名成員出席。法蘭克．霍金於一九八六年去世，他是國立藥物研究所的醫生兼熱帶病生物學家。一九三○年代，伊莎貝爾在牛津研究哲學、政治和經濟學。）

　　我們非常幸運，實在非常幸運──我是指我們一家，包括史蒂芬和每一個人。人人都飽受災難，但重要的是我們活了下來，而有些人卻從此音訊杳然。

　　飛行中的炸彈是非常恐怖的。它們在天空吱吱作響，突然間沉寂了下來。這時你就開始估算它花多長時間落下。我忘記了這個時間的長短。倘若你聽到爆炸聲，你就意識到沒被炸著，便可以安然無恙地回家吃飯或做點別的。

　　所以，我們決定史蒂芬最好是在牛津出世。我在產前一週就到了牛津。我們先去找一個旅館，但是他們說：「你隨時都可能生產，所以不能待在這裡。」所以我必須搬到醫院去。我在醫院時，作了一些工作，而且得到一張書券，所以就去布勒克威爾書店買了一本星象圖。

　　我的小姑說：「你做這件事情真是未卜先知。」

　　〈史蒂芬．霍金〉

　　（我出生於一九四二年一月八日，剛好是伽利略逝世三百週年後的同一天。然而，我估計了一下，大約有二十萬個嬰兒在同一天誕生，不知道其中有沒有後來對天文學感興趣的人。）

　　儘管我的父母親在倫敦生活，我卻是在牛津誕生的。這是因為牛津在戰時是個出生的好地方：德國人同意不轟炸牛津和劍橋，英國以不轟炸海德堡和哥廷根作為回報。可惜的是，這類文明的措施不能擴及更大的範圍。

　　我父親是在約克郡長大的。他的父母在本世紀初破產了，但還是設法把他送到牛津學醫。我母親在蘇格蘭格拉斯哥誕生，和我父親的家庭一樣並不富裕。儘管如此，他們還是把她送到了牛津。

　　在牛津學習結束後，她做過各式各樣的事，包括她所不喜歡的查稅員，之後又放棄這差事去做秘書。這就是她在戰爭早期邂逅我父親的緣由。

　　我是相當正常的小男孩，很慢才學會閱讀，但對事物的來龍去脈卻非常有興趣。在校的成績從未在中等以上（這是一所精英學校）。我十二歲時，一位朋友跟另一位朋友用一袋糖果打賭，說我永遠不可能成材。我不知道這個賭的輸贏是否已被敲定。如果是，究竟是哪一方贏了？

　　〈珍娜．韓福瑞〉

　　（珍娜．韓福瑞受過一般醫學和精神病學的訓練，現為一位開業的弗洛伊德分析專家。她的父親約翰和史蒂芬．霍金的父親在同一研究所工作。當西蒙．漢弗萊和史蒂芬．霍金在海格特同一所小學上學時，漢弗萊一家認識了霍金一家。一九五九年當霍金一家的其他人都到印度生活時，由於史蒂芬在上聖阿爾班斯學校，所以在漢弗萊家住了一年。）

　　我的第一個記憶是伊莎貝爾沿著北路推著一輛相當陳舊的搖籃車，裡面躺著史蒂芬和瑪麗。因為這兩個小孩有很大的頭和粉紅色的臉頰，所以顯得非常大，非常引人注目。他們的一切和常人看起來都不一樣。

　　〈伊莎貝爾．霍金〉

　　史蒂芬在某些方面肯定是非常能幹的，但不是所有方面。他相當晚才學會閱讀；他妹妹就快得多。但他總是很多話；他也非常富有想像力，在這方面比數學方面發展得更快。他喜歡音樂和演戲。有一件事他記得最清楚，我們帶他去看過班傑明．布萊頓的《讓我們演歌劇》的首演。我想因為史蒂芬相當懶惰，加上他又有許多自己愛做的事，所以從未在音樂方面有過任何發展。

　　基本上他們只不過是孩子，我們比較注意的是我丈夫的才幹而不是史蒂芬的。儘管如此，史蒂芬一開始就是個自學者。如果他不想學什麼東西則多半是他不需要。他大體上像是一張吸墨紙，把什麼都吸收進去。我們經常把他和妹妹帶到南肯辛頓的博物館去。我把他留在科學博物館，把瑪麗留在自然歷史博物館。費利珀從小就非常愛藝術，我就把她帶到維多利亞和阿爾伯特博物館。因為她這麼小，我就和她待在一起，而讓其他的孩子去逛。他們沒有任何人想到另外的博物館去，他們根本就不一樣。

　　史蒂芬從未受到他父親工作的影響；他對生物學從來就毫無興趣，他不要寵物。他從小就愛製造東西、想東西並且非常多話。

　　〈瑪麗．霍金〉

　　（瑪麗．霍金比她哥哥史蒂芬小十八個月，在倫敦的聖．巴茲學習醫學，現在是丹斯特布爾的全科開業醫生。）

　　史蒂芬曾計算過，共有十一種進屋子的方法。我只能找到其中十種，迄今仍然不知道這第十一種是什麼。屋子的北邊是一間自行車庫房，前後面各有一扇門。在這上面是一扇通到Ｌ形狀房間的窗戶。你可以在前面繞過一個角落爬到屋頂上去，而從那一層你可以爬到主屋頂上去。我想這兒是史蒂芬進屋的方法之一，正如我說過的，他是比我強得多的攀登者。我們不清楚哪裡還有其他的方法。它們不可能是門廊的上方。這個門廊在當時都已經相當腐朽了，上面有許多玻璃。門後面是溫室，它即使在那時候就已經倒塌了。每次颳風的時候總有一些玻璃片落下來。

　　〈愛德華．霍金〉

　　（愛德華．霍金比他的哥哥史蒂芬幾乎小十四歲。他在倫敦北部大約三十英里處的盧頓開一間小建築行。）

　　這房子令人印象最深的是籬笆。我曾好幾次說服父親把它拉倒而讓矮樹長大，但是他堅持要修補這個籬笆。他不願意花任何錢，而是東拼西湊地到處揀到一些木條，就把它們釘上去。

　　我把朋友帶到家裡時總有點難為情。前門曾經一度顯得非常優雅。上面的有些彩色玻璃已經破碎。他通常不去更換這些玻璃，而是用填充品或粘土拼拼湊湊塗塗抹抹。牆紙雖然華麗，卻也夠令人難為情的。天才曉得它貼在那裡有多久了。

　　這是一幢非常大的、陰暗的房子。它就像鬧鬼似地那麼恐怖。我在冬天早晨醒來時，房間裡結滿了厚霜。家裡有一台不能正常工作的散熱器，它被大廳裡的一台儲熱器所取代。所有臥室都有火爐，在每間房裡都生火當然是不實際的，所以我們只在樓下生火。

　　這整幢房子也許有點像大怪物。但是你知道，不管怎麼說，因為這是我們的家，所以我們喜歡它。

　　〈伊莎貝爾．霍金〉

　　在聖誕節期間，我們通常去看童話劇。有一回他們演《阿拉丁》。其中有阿拉丁的宮殿魔術般升天的一幕。

　　我們離開戲院後，史蒂芬要去找這座宮殿，所以花了很長時間才到家。他那時已經知道，升上去的東西一定會落下來，而在漢姆斯達德的某處可以找到這座宮殿。我們花了很長時間才說服他，事情並非如此。

　　他一直告訴我，在一處叫做德倫的地方有一幢想像的房子。他老想坐公共汽車去那裡。我們只能阻止他。

　　有一回我們去漢姆斯達德．希斯的肯伍德宮，史蒂芬忽然意識到，這便是他在德倫的房子。他用平靜的語調告訴我這真的就是那房子，他顯然對此夢寐已久！

　　〈珍娜．韓福瑞〉

　　史蒂芬非常可愛、生動和富有情感，不過他的語言不能和他的思維同步。有時他講話會結巴。他和我兒子西蒙同歲，但他長得比較小。我記得有一回他沿著北街放學回家，其他一些小孩開始揶揄他，而史蒂芬全然不顧自己的個子小，回過頭來揮拳威脅他們。這就是他的作風，他不輸給任何人。

　　〈伊莎貝爾．霍金〉

　　他在聖阿爾班斯學校一年級的成績我想是倒數第三名。我說：「史蒂芬，你真的這麼差嗎？」他說：「其他許多人也好不到哪裡去！」他根本不在乎。

　　雖然他在學校裡成績不好，但是總被認為非常聰明的。有一年他甚至得了神學獎，因為在他非常年幼時他父親就一直講聖經故事給他聽，所以得獎並不使人意外。他對這些故事非常熟悉。他很通曉教義，雖然他現在很少參加宗教活動。

　　〈瑪麗．霍金〉

　　父親的專業是熱帶病學。他經常做野外工作，通常是在年初，因為這是非洲的最佳季節。所以我總有印象，父親們像候鳥，牠們總是過完聖誕節就消失了蹤跡，一直到季節回暖時才回來。別人的父親在這段時間還住在家，反而使我相信別人的父親有點古怪。他歸來時總帶回一些奇妙的東西，木刻的動物、豪豬毛以及木瓜等等。

　　〈伊莎貝爾．霍金〉

　　我丈夫興趣非常廣泛，而醫學只是其中之一。其實醫學不是他所真正感興趣的，他開業當醫生一定不行。他所感興趣的是研究，幾乎可以研究任何東西。只是碰巧選了醫學，而他生命中的特殊境遇使他去進行熱帶病研究。他也很幸運，因為他在一九三七年得到一份獎學金，使他能在非洲做兩年睡病蟲的研究。

　　由於他每年冬天要去非洲大約三個月，所以我們家大部分時間只是單親家庭。他和史蒂芬並不經常見面。但是他的確把史蒂芬的興趣引向了天文學。我記得我們大家都躺在草地上用望遠鏡觀看星空奇觀。史蒂芬總是很能感受奇妙的事物，我看得出來，星星很吸引他，而且他的想像力馳騁到星空之外。

　　〈約翰．馬克連納漢〉

　　（約翰．馬克連納漢十歲時在聖阿爾班斯學校認識史蒂芬；上了不同大學後兩人失去聯繫，後來在劍橋又成為朋友。他得到工程博士，現任倫敦國王基金學院的行政職務。）

　　我和史蒂芬從大約十歲或十一歲時就認識。我對這個家庭和房子最早的記憶是，維格納的音樂在巨大的客廳裡迴響。他們對維格納極其著迷。回憶起他的家庭多半是他們如何與眾不同，現在回想起來，也許比我當初想的更不尋常。

　　回想起來幾乎同樣令人驚訝的是，史蒂芬顯然變得非常非常聰明。這在他上小學時並沒有很多徵兆。他的行動不協調，我想他一直是這樣的。他在學校的成績不好。

　　〈瑪麗．霍金〉

　　我們把蜜蜂養在地下室裡，有一天淘汰多餘母蜂的正常自然過程不知出了什麼問題。結果一直在產生母蜂，最多的時候我們有了六或七群蜂。母親必須不停收集這些蜂群，不知道該把它們安置到什麼地方。最後她把其中一些放到地窖外的一個入口，當蜂巢都用盡時，那似乎是個好地方。但是剛好那天夜裡，我們的房客把自己鎖在門外，並想從這入口進來。僥倖的是那時天很暗，這些蜂都很困了。

　　〈貝西爾．金〉

　　（貝西爾．金是史蒂芬．霍金在聖阿爾班斯的同學和好朋友，他現在是專治兒科熱帶病的醫生；他在肯尼亞的一個國際慈善機構工作。）

　　那時我知道的同學中唯有史蒂芬需要一本字帖，因為他的字實在太糟了。他收到一本字帖是用銅版字體寫的一些句子，在每個句子下都有五至六行空白以便臨摹。我不知道他持續了多久，或者他應該持續多久。但這是他字寫得無比糟糕的證據。

　　我還記得有幾次拜訪霍金家的情景。他家的習慣是這樣，如果你被邀請留下吃飯，就會讓你和史蒂芬交談，而這個家庭的其餘成員會坐在桌子邊上看書。在我的社交圈裡這是不被認可的行為，但這在霍金家是被容忍的，因為他們是公認的與眾不同、極有智慧、非常聰明的人，可是有點怪。

　　我還非常清楚地記得，史蒂芬的父親法蘭克，為了保暖坐到一個封閉的燃燒爐子前面，還在平常穿的衣服之外再罩上睡袍。法蘭克．霍金有非常嚴重的口吃。我們大家都相信，霍金一家是這麼聰明，以至於他們的言語跟不上他們的思想；這就是他們為何口吃，為何結巴，為何他們以這種相當笨拙的方式說話。我想你在這個家庭的其他成員身上也能看到這一點。那時在史蒂芬身上也能看到這一點。

　　〈約翰．馬克連納漢〉

　　房子裡擠滿了書和書架。大部分書架都裡外放兩層，書架中書頂上又平擺著書。

　　史蒂芬的父親，至少對我來說，是相當遙遠的人物。我想他是非常害羞的。不管是他自己的還是別人的孩子、他都不知道如何打交道。我想，他那時候似乎生活在不大一樣的層面上，把大部分精力花在工作上，照料一幢大又亂七八糟的房子，用不多的收入來撫養一個中等大小的家庭。

　　史蒂芬的母親較熱情，雖然或許也有些害羞。我的印象是她大部分精力花在管這幢房子、管孩子，這是因為史蒂芬的父親經常到海外旅行。

　　我在那裡總是受到歡迎；我數不清我們在彼此家裡吃了多少頓正餐。這些都是即興的事，我們不需要邀請。我們也許一起放學回家然後熱衷於交談，以至決定不願回家。

　　史蒂芬的母親比我母親燒菜更會花樣翻新，這對我來說也是有趣的。我清楚記得第一次吃到燴飯的情景，現在這並沒什麼稀罕，但是那時候我從未吃過。

　　〈伊莎貝爾．霍金〉

　　我們早先有一輛馬戲車，放在奧斯明頓磨坊的牧場。雖然我們買的時候嫌它到處都是臭蟲，但它很漂亮。它有雙層表皮，所有臭蟲都躲在夾層之間。可是我們把它噴藥消毒過，從此就再也沒有臭蟲了。

　　我們把它放在牧場，還用一頂巨大的軍用帳篷罩住，有好幾年我們幾乎所有假日都在那裡度過。孩子們在那裡非常快樂，我們只要走一百碼就可以到石頭很多的海灘去。

　　我們對野外活動上癮到如此程度，甚至在一九五三年女皇加冕那天還把孩子帶到馬戲車那邊去。他們顯然從此不能諒解此事。因為當其他人都到街上聚會狂歡時，他們這一次舉國歡騰的經驗卻被剝奪了。我們向來不擅長聚會狂歡之類的事。當我丈夫說：「快點，現在要去海灘！」時，瑪麗說她正在收聽收音機中加冕的消息。

　　孩子們就只好違背了他們自己的意願，被迫到野外去。

　　我們通常是開一輛計程車去那裡，我們買了一輛倫敦計程車來代步；這是在市面上買得到車子之前的事。我們買的是二手車，並把一張桌子放在當中，兩個孩子坐這邊，另兩個孩子坐那邊，他們可以玩牌。他們在路途中做什麼都可以。

　　〈約翰．馬克連納漢〉

　　那時候，我們用霍金家的車子作過多次遠足。這是一輛倫敦的計程車，非常破舊的戰後計程車。我們有一回穿過開闊的原野到少女城堡航海，史蒂芬母親在前面駕車，而包括我在內的三四個小孩在後頭越過這輛敞篷計程車頂向外眺望。前面沒有罩，而後面的罩被折疊起來，所以我們完全暴露在外。車子以非常接近極限大約四十英里的速度向前飛奔。

　　我覺得，這個家庭就是會做那些古怪的事。我們沒有小轎車。那時候大多數英國人都沒有，除了非常富裕的人以外。而擁有一輛破破爛爛的舊倫敦出租車更顯得與眾不同。

　　〈瑪麗．霍金〉

　　史蒂芬沉緬於書本給我留下了非常清晰的印象。我不知道他在看什麼書，在身邊還放了一筒餅乾。你不會引起他的注意。他完全被書吸引住了，而餅乾也就不知不覺地光了──我想，當他從書中抬起頭來時一定會非常驚訝地發現，餅乾已被吃光了！

　　〈伊莎貝爾．霍金〉

　　他甚至從很小的時候起，如果對某種東西有興趣，就會百分之百地專注。我記得有一次，他坐上他農村親戚的拖拉機或是某種農耕機研究零件構造時，其他孩子真的爬到他的頭上，而他根本就毫無感覺。

　　〈邁可．邱吉爾〉

　　（一九五七年邁可．邱吉爾在聖阿爾班斯學校遇到史蒂芬．霍金。當邱吉爾在牛津學藝術時這兩個人失去聯繫，後來又恢復了友誼。現在邱吉爾離開倫敦的《獨立報》的通訊員工作，成為一名自由記者。）

　　我上三年級時才第一次見到他。他是班上最優秀的學生之一，是大約六至八個聰明學生中的一個，但他不是最頂尖的，他只是頂尖的學生中之一。他衣服散亂，衣領上有墨水印──很容易相處，不過身體弱小。在洗澡時常被取笑，組隊時常是最後一個被選上。但他毫不在乎，而且自我欣賞。

　　他講話非常快，幾乎是不連貫的。而且他有一種特別的語言，一種壓縮詞彙的講話方式，有時頗有創意。我記得有一回他把「側影輪廓」有趣地壓縮成「撕影」。

　　〈伊莎貝爾．霍金〉

　　他十三歲時得了一種病，這可能和後來的病有關。我們恐怕永遠也不會知道了。那時診斷是腺熱；病徵是一陣陣的輕微發燒並且持續了很長時間。然後他似乎痊癒了，但是否完全復原，我就不知道了。

　　〈瑪麗．霍金〉

　　父親擅長神學辯論，所以大家都習慣於爭辯神學。真是一個又好又安全的課題。你不需要提出事實或者其他令人分心的東西。如果你沉迷辯論，你可以十分盡興地爭辯任何事情──包括神學以及上帝存在與否。然後若有人感到厭煩或者《太空之旅》節目播出，或諸如此類，則辯論就中止了。

　　〈約翰．馬克連納漢〉

　　史蒂芬父親有間溫室。我們經常在那裡玩煙火。不清楚配方是從何得來的，事後回想起來，其中有些非常危險。

　　我們曾經有過一位深受愛戴的、但又非常嚴肅的英文老師，他教我們莎士比亞的戲劇。四月一日我們中的一組人決定要使他不要像平時那麼嚴肅。我們做好碘化鉀，在過濾紙上乾燥過後就成為雷管炸藥。我們在他座椅的每一隻椅腳下都放了一塊，只要他進來一坐上就會爆炸。果然使他大吃一驚。我們還在他一轉身就能看到的黑板位置寫上從《第十二夜》摘錄的詩句：「難道你自以為，就因為你的德行，塵世上就不再有飲宴歡樂嗎？」

　　他輕鬆愉快地接受了這一場玩笑，上帝保佑他！

　　〈伊莎貝爾．霍金〉

　　煙火既稀罕又昂貴，所以他們從前自己製造。當然是在我丈夫完全控制之下，因此是很安全的，不過我還是不喜歡。

　　他們在小屋裡製作，在十一月五日蓋．福克斯日去放煙火。孩子們以這種方式學了不少化學知識，諸如你放不同的顏色就產生不同效應。而且煙火相當有效力，史蒂芬和他父親都十分喜歡。

　　史蒂芬和他父親還一起勘察測量。我想每一個人都應試試，因為這很切合實際又可以學理論，而且又可以欣賞美景。他們常到齊爾頓領地的愛文豪燈塔去。他們沿著其中的一條路走，並且到各處勘察測量，還一起作記錄。

　　〈邁可．邱吉爾〉

　　我並沒有把他當一回事，他只是一個聰明的小鬼頭。當然是一位好朋友，但不是什麼先知或對生命意義有偉大瞭解的人。有一天下午我們在他的房間裡打發時間，那裡的亂七八糟已成了笑柄，就像是瘋狂科學家的房間。我們開始談論生活和哲學等等。我自以為非常高明，所以就高談闊論。

　　我忽然明白了，他是在鼓動我，使我愚弄自己。那是使人喪失信心的時刻。我覺得自己被大大輕視了一番。我覺得他在遠處看著我並感到好笑。

　　我到這一刻才首次意識到，他是與眾不同的，不僅是智慧、聰明、傑出、富有創見，而且是非比尋常。他無比自傲，如果這麼講也可以，一種知悉整個世界的自傲。

　　〈貝西爾．金〉

　　我們討論生命自發產生的可能性。我想史蒂芬提出了一種看法不僅表明他思考過這問題，而且甚至計算出它的過程要多久。那時候我曾對我的朋友約翰．馬克連納漢說：「我認為史蒂芬會成為非同尋常的能人。」

　　約翰不同意。所以我們孩子氣地用一包糖來打賭。而且，順便提及，我斷定我賭的已被證明是正確的，我應該得到報償，但至今尚未得到。

　　〈約翰．馬克連納漢〉

　　我們三個人打了一個賭，其內容是我們之中沒人會成大器，或者是其中有人會成材。我已記不清這賭的細節了。但是史蒂芬仍然堅持說，因為他出名了，而我還未送給他一包糖，所以我還欠他的。

　　甚至在事後回想起來也很難看出徵兆。他從前就非同尋常，但是那時他的傑出才華在理論方面並不明顯。但是我還記得一個故事，不知為什麼我們討論這樣一個問題：如果你有一杯燙嘴的茶，先加牛奶還是後加牛奶使它涼得更快？我根本不知道如何對付這個問題。但是對於史蒂芬而言這真是不費吹灰之力。他是這麼論斷的：任何熱體都以和它的絕對溫度四次方成比例的速率散發熱量。所以史蒂芬說越遲用牛奶去稀釋則冷卻越快，所以你應該最後而不是最初加入牛奶。

　　〈瑪麗．霍金〉

　　因為史蒂芬從十二歲以後就極其認真地玩遊戲，所以我就放棄和他玩了。我們玩大富翁遊戲。為了使遊戲更複雜，首先在板上建了許多橫貫鐵路。大富翁遊戲還不夠變化多端，他最後玩一種叫做朝代的可怕遊戲。我說過已經放棄跟他玩遊戲，所以我沒玩過這遊戲。就我所知，這種遊戲會永遠進行下去，因為沒法結束它。

　　〈伊莎貝爾．霍金〉

　　就我旁觀，這遊戲幾乎取代了他的日常生活。它要花好多好多個鐘頭。我認為是極可怕的遊戲。很難想像有人能如此入迷。但是史蒂芬的思想總是很複雜，我覺得這遊戲能吸引住他的原因就是它的複雜性。

　　〈約翰．馬克連納漢〉

　　史蒂芬對發明複雜遊戲非常在行。相形之下，大富翁只是小孩子的玩藝兒。這些遊戲在一塊大硬紙板上玩，這紙板約三英尺乘二英尺多一些並分隔成許多半英寸見方的方格。它們多半是規則複雜的戰爭遊戲，按照投骰結果來規定你能走多遠。普通一次遊戲至少要花四到五個小時，有些甚至要花一個星期分成好幾次來玩。

　　〈邁可．邱吉爾〉

　　他喜歡設計規則。他最大的成就是一種費時的遊戲，大家圍著桌子投骰，要花整個晚上才能得到結果。這是一種迷宮。他喜愛這樣的事實，他創造了一個世界然後又創造了統治這世界的定律。他也愛使我們服從那些定律，並對此洋洋得意。

　　〈伊莎貝爾．霍金〉

　　我想他們是在上五年級的時候製造電腦。肯定是五年級，因為他們上了六年級以後就都太忙了。我記得他們一共有六個人。這是一九五七到一九五八年的事，電腦發展的初期。他們用了大量零件，譬如鐘的內部零件等等。而且這電腦真能回答問題。我們所有人都去學校參觀。它造成了一陣轟動。只要你問正確的問題，多半都能得到正確的答案。

　　這不只是史蒂芬的功勞，他的手向來不靈巧。他會是在背後出主意的人，也許不止他一人在出主意。我想手很巧的約翰．馬克連納漢做了很多實際工作。不管怎麼樣，他們共同分工合作。

　　〈約翰．馬克連納漢〉

　　我記得，當我們製造這類電腦玩藝時，他能做較複雜的操作，但是有時我安排的事，他嘗試了一下就回來說：「我做不了這個。」我的印象中他特別瘦長。可是我的一位大學朋友那時也是一樣瘦，但他現在好好的。所以我想，史蒂芬的情形是神經和身體的習慣動作。

　　〈伊莎貝爾．霍金〉

　　他就讀聖阿爾班斯學校最後一年時，我的丈夫找到一份科倫坡計劃提供的差事，我們必須去印度。科學家和各種人才經由這個計劃被送到印度及其他地區的研究所，和當地的人一道工作並交換知識等等。所以當法蘭克得到任命後，除了史蒂芬，我們一家都跟著去。他在那一年得到Ａ等成績，我們認為他不應該離開。

　　〈珍娜．韓福瑞〉

　　當霍金一家去印度時，決定把史蒂芬留下和我們生活一年。我們有一棟大房子和一個大家庭，況且那時他不應該離開，不能說休學就休學，一年休學事關重大。他和我們一塊住當然可以放心。

　　史蒂芬的動作相當笨拙。我記得他在擦淨桌子後，推著一整車的餐具進廚房，撞上了什麼東西使得整車東西都掉出來。大家全笑起來，但是在停頓了一下之後，史蒂芬笑得最大聲。

　　但是他同時卻是井井有條的：例如有一回他提議晚上跳蘇格蘭舞。我現在提醒你，這是一棟極尋常的房子，我們有許多空間和一間大廳。我們買了一些唱片和一本書教我們怎麼跳，史蒂芬負責此事。他堅持大家要穿西裝和打領帶，因為他是孩子中最大的。他是全過程的總管。

　　我已記不得我們多久跳一次舞，但是大家的確非常快樂。史蒂芬對此非常認真，你知道那時他愛好跳舞。

　　〈伊莎貝爾．霍金〉

　　那期間大家和史蒂芬密切通信，我仍保存那些的信件。雖然史蒂芬隨手丟棄信件，但是韓福瑞一家叫他保存信件。可惜我找不到史蒂芬寫的信，我想由於他不太愛寫信，所以他的信相當枯燥無趣。我想，他之所以回信是因為韓福瑞博士令他坐下，並對他說：「你現在要給家裡寫信。」

　　但是那一年他和韓福瑞一家過得很好，我們在印度也過得好極了。直到最後史蒂芬才和我們團聚，那時他已經通過了牛津考試而且得到了獎學金。

【第二章】

　　〈史蒂芬．霍金〉

　　我父親希望我去研究醫學，然而我覺得生物學太偏重描述而不是基礎學科。我要學數學和物理，但是我父親認為數學除了教書別無出路。所以他叫我學化學、物理，只學一點數學。

　　另一個反對數學的原因，是他希望我上他的母校──牛津大學的大學學院，而那個時候該學院不教數學。一九五九年我如期到那裡學物理。由於物理制約了整個宇宙的行為，所以我對物理最感興趣。對我而言數學只不過是研究物理的工具而已。

　　我那年級其他大部分學生都在軍隊中服過役，所以他們的年齡大了許多。我在第一年和第二年有時候會覺得相當孤單，直到在牛律的第三年才真正地感到快樂。那時在牛律流行的態度是非常厭惡用功。你要不就是毫不費力得到優秀成績，要不就接受自己能力太差乾脆拿四等成績。經由用功而得到好成績則被當作灰人的行為，這是牛津詞彙中最壞的諢名。

　　那時牛津物理課程的安排，使得大學很容易逃避用功。我上大學前考了一次，然後在牛津過了三年只在最後考一次畢業考。我有一次計算過，在牛津的三年中，我大約總共學習了一千小時，也就是平均每天一小時。我並不以那時的不用功為傲，我只不過是描述當時的想法而已，這就是我和大部分同學共同的態度：一種百般無聊的心態，而且覺得沒有任何事情值得爭取。

　　〈德瑞克．鮑尼〉

　　（德瑞克．鮑尼是史蒂芬．霍金在大學學院時的四個物理學生之一；他離開牛津之後在伯裡斯特爾大學作研究，現為離倫敦很近的埃薩克斯的聖十字學校校長。）

　　我在大學學院的那一年共有四名學物理的：史蒂芬、高登．貝瑞、里查德．佈雷安和我自己。我記得對史蒂芬的第一印象是，當高登和我在晚飯後到他屋子裡找他時，他正坐在一箱啤酒前，慢慢要把那箱喝光。那時他才十七歲，當然不能合法上酒吧。因為他很年輕即上牛津，他比慣例早一年就參加了獎學金的考試，當時只是想見習一下。但是令學校驚異的是他通過了考試，因此他們決定接受他，同年十月他就上了牛津。

　　我認為那時我們沒有人知道史蒂芬到底多聰明。直到第二年我們才發覺到這一點。我們在個人指導時被分成兩對，這兩對的進度完全相同。有一次四個人做同樣的作業。我們被指定讀《電磁學》第十章。這是由很特別的作者組合布里尼夫婦合寫的。該章結尾附有十三個問題。我們的導師玻比．伯曼說：「盡可能完成。」

　　我們嘗試一下以後，我很快就發現一題也做不出來。里查德是我的工作夥伴，那個星期我們一起設法解出了其中的一題半，為此我們感到很得意。高登拒絕任何協助，自己設法解出一題。史蒂芬和往常一樣還沒有開始。他上學時不甚用功。

　　我們對他說：「這習慣不好，史蒂芬，你早晨應該起床吃早飯。」他從來不吃早飯，這對他來說似乎是件大事。他沉思地盯著我們，第二天早晨他真的起床吃早飯。那天上午我們這些乖小孩跑去上九點到十二點的三堂課，史蒂芬沒去。我們走時大概九點或者差五分九點，因為從大學學院到實驗室去上課只要五分鐘的路，史蒂芬也在那時回到自己的房間去。

　　我們十二點左右回來時，史蒂芬剛好下來。我們在學院的門房相遇。

　　「啊，霍金！」我問道：「你做了幾題？」

　　「哦，」他說：「我只來得及做這前面的十題。」

　　我們所有人都大笑起來，而他卻滿臉狐疑地對我們凝視，這使我們全都呆住了。我們立刻意識到，他的的確確做了這前面的十題。我想，這時大家才意識到，我們和他是不可能同行並進，我們就像來自於不同的星球。

　　〈派卻克．沈德斯〉

　　（派卻克．沈德斯是大學學院的研究員，也是史蒂芬．霍金的導師。他現在是牛津克拉倫頓實驗室的實驗物理教授。）

　　史蒂芬對規定的作業興趣不大。有時候更加沒興趣。我們有一回必須教到統計物理學。這是期終考的理論部分。我讓他看一下那學期要讀完的書。他瞥了一眼，似乎一開始就不喜歡。儘管如此，我堅持我們必須在第一週學完第一章，而他必須完成我指定的兩個問題。

　　同一週在第二次輔導時，他並沒有帶來問題的答案、而是把他標出所有錯誤的那本書帶來。他把書放下後，我們對此課程進行了短暫的討論。我在那時就很清楚，他對這課程比我瞭解得還多。

　　〈羅伯．白曼〉

　　（羅伯．白曼曾在劍橋學習，後來在牛津的物理系得到一個教職，在牛津時為史蒂芬．霍金在大學學院的學監和物理學導師。）

　　我第一次見到史蒂芬時，他大約還不到十七歲。他的父親是學院的老成員，他把史蒂芬帶來見我，我們泛泛地談論進學院和讀物理等等。事實上就我所記憶的，多半是他父親講話；史蒂芬並沒有給我留下深刻的印象。

　　但是他的入學考試很出色，尤其是物理學。那時的一般面試是有院長和高級導師以及各種其他的學院權威參加。大家立即一致同意，他作為一位未來的大學生絕對適合，所以無異議給他獎學金並讓他讀物理。

　　他顯然是我所教過的學生中最聰明的。我從那時開始教過大約三十名學生，他的最後考試並不比其他學生好，當然考得好的學生不僅是聰明而且非常用功。史蒂芬不僅僅是聰明，他甚至不能用聰明來衡量。按照正常標準不能說他非常用功，因為這實在沒有必要。他每一週都完成輔導的作業。我想我真正的作用只是監督他學習物理的進度。我不能自誇曾經教過他任何東西。

　　〈高登．貝瑞〉

　　（高登．貝瑞是史蒂芬．霍金在大學學院物理輔導的夥伴和好朋友。他和霍金一樣，也是一名舵手。貝雷畢業後轉到美國攻讀高級學位。直到最近他一直被芝加哥大學的核子物理系和阿貢國家實驗室共同僱用；現在他只為阿貢工作，在那裡管理一個四人的研究小組。）

　　史蒂芬也許是我在大學學院時期最瞭解的人。我們在一起接受指導，一週裡有六個下午上河邊去，晚上還一塊玩橋牌。

　　我們有一位極好的物理導師玻比．伯曼，他的領域是熱力學。我想，玻比對於我們沒有學到什麼一定感到很失望，因為我們根本沒有努力用功，而史蒂芬是分明不在乎。作為大學生，我們絕對談不上學到很多物理。重要的事情是遊玩和社交。我是說，這是我上牛津的原因。我想，我們的導師對於我們從未做過任何建設性的事，必定感到很沮喪。儘管如此，我所學到的熱力學影響了我日後的研究，也對史蒂芬的黑洞研究意義非常重大。

　　〈諾曼．狄克斯〉

　　（賽船俱樂部是大學學院的主要活動。當史蒂芬．霍金在那裡念本科時，諾曼．狄克斯是學院船長。他在牛津工作了四十多年，現已退休。）

　　我們過去有稱作召集網的方法，就是以這種方法網羅到他。我們組織啤酒聚會或者諸如類似的事盡可能去吸引新生來參加賽船俱樂部。

　　但是對於史蒂芬的問題，是讓他擔任前面八周還是後頭八周的舵手。你知道，有些舵手非常愛冒險，另外一些則非常穩重，而史蒂芬是屬於冒險型的；你永遠不知道當他和這些水手出去時究竟會闖出什麼禍來。我想有時他會把功課帶到船上來；他的思維會在不同的水平上進行。

　　但是他有一副相當嘹亮的好嗓門，雖然不是軍官的嗓門，但也夠威風凜凜的。

　　賽船俱樂部在那個時期的活動十分活躍。他們很喜歡河流，這就夠了。他們默默埋頭去幹，不像現在人那樣──現在划船最糟糕的事是沒人輸得起。他們所有人集中在一起，並且需要心理專家去分析失敗原因。我覺得輸掉就是因為有人比你強一些。

　　〈高登．貝瑞〉

　　關於我們怎麼加入賽船俱樂部，我的記憶有些模糊。但是我想大概是他們在地窖裡聚會，而我們下去喝飲料。他們說服學院裡的大個子到河上試劃──不管這些人以前劃過船沒有。然後他們再去找一些小個子。我個子不很小，但是非常瘦。而我認為史蒂芬的個子剛好小到可以當舵手，又不夠大到可以划船。我們倆人都很想去試著掌舵，就這樣去了。

　　整整三年期間，我們對河流留戀不已，且視之如命。按規定，我們每週必須有三天從上午九點到下午三點待在物理實驗室裡做實驗。但是，史蒂芬和我理所當然一週六個下午都在河上。如果總得放棄一些東西的話，那肯定是物理實驗。史蒂芬和我成為收集數據極快的能手，收集最小量的數據並進行最大量的數據分析，我們顯得真像做了實驗似的。這就需要花些心思，我們必須使那些改實驗的人相信，我們按部就班地做過了，儘管他們明知道我們沒待在實驗室裡。我們必須非常小心完成實驗報告。我們從未欺騙，但是做了大量的解釋。

　　〈德瑞克．鮑尼〉

　　史蒂芬和我們其他人相比是如此之聰明，以至於我們和他相處很困難。我認為，史蒂芬和那些按照他的標準而言並不聰明的人相處之道，是尋找自衛術，巧妙地用它來應付這些人。但是按照他的標準，甚至在牛津，我們這些人都是相當愚蠢的。而和比你愚蠢許多的人朝夕相處是十分困難的事。因此我想，你必須使自己成為非常內向的人，甚至為了自衛幾乎把自己化為漫畫人物。

　　〈伊莎貝爾．霍金〉

　　因為他沒有任何異常之處，在我們看來似乎一切都很好。他走路很正常，並不用拐杖。我們從印度回來不久，在他上牛津之前，我開車帶他和他弟弟一道去渥本公園。他在公園攀登樹木。我想，他是在檢驗自己。但是我沒有意識到為什麼。他爬上一棵樹並沿著一根樹枝走，然後再下來。

　　〈高登．貝瑞〉

　　大學學院有一種方型的樓梯，它們既方又圓。有一次史蒂芬在下樓時跌倒在樓梯上，並一直彈到最底層，他撞傷得很厲害。不知他是否失去知覺──也許暫時失去了知覺──可是他的確失去記憶；他甚至不能記得自己是誰。

　　於是，我們把他抬到我的房間裡來，讓他坐在沙發上，而他的第一句問話當然是：「我是誰？」

　　我們告訴他：「你是史蒂芬．霍金。」

　　他緊接著又問：「我是誰？」

　　「史蒂芬．霍金。」我們說。

　　兩分鐘之後，他記起了他是史蒂芬．霍金。但他對問過「我是誰」這件事已經記不住，而卻記得他家一年前的生活。然後他問：「這是什麼地方？」我們告訴他：「你在大學學院。你剛從樓梯上跌下來，」等等。他一面聽，一面問不同的問題，他開始講：「哦，我記起來了，我是一九五九年上大學學院的。」而且他記得所上的課程，但是他不記得一年前發生的事，後來是不記得一月前發生的事。這樣子，我們試著告訴他大學學院在這個時期發生的事，而他說：「哦，是的，我記得那些。」然後他記起了一個月前發生的事，再是一週前發生的事。

　　他的記憶逐漸在恢復，他本人以及我們所有人都明顯看出來了，而我們只要耐心一些就是了。我們問他一些問題，看看他是否記得一週前所發生的事。

　　我們問：「嘿，你記得星期天晚上去過酒吧喝酒嗎？」或者「你記得星期一在河上劃過船嗎？」我們一直問到他記住為止，然後再往後一天。越往後花費的時間越長。我想大約花了兩個鐘頭他才記起了從樓梯上跌下的事。

　　問題在於，他也許因為這樁事件而失去一些腦力。史蒂芬決定：「我要把這一點弄清，看有沒有發生嚴重的損害。我要進行智力測驗。」因此，他參加了智力測驗並理所當然通過了。他大約得了二百或二百五十分，所以一切都沒問題。

　　〈德瑞克．鮑尼〉

　　我們到了畢業考時的確有些嚇人，為獲取榮譽學位，要在四天之內從早晨到下午不停地把三年來所有功課考完。我們四人決定每天晚上去不同的飯館吃飯，我們只吃飯而不談功課。

　　我記得，我們之中三人在最後一個晚上非常沮喪。史蒂芬認為他不會得到一等。里查德認為他甚至連三等都撈不著。我核計自己得不到二等。高登則顯得興高采烈，他想他得到了一等。

　　這樣，我們之中三個人很沮喪，一個人極其快樂。而實際上，我們所有人都錯了。史蒂芬得到一等；我得到了二等；里查德得到了三等；而高登沒得到一等，他得到了二等。所以四個人全都錯了。

　　第二天大清晨我收拾好箱子，非常匆忙地坐上九點十分的火車離開牛津。因為在牛津的日子是我的黃金歲月，所以我不想見到曲終人散的結局。

　　〈史蒂芬．霍金〉

　　因為我很疏懶，所以預備只回答考試中理論性的物理問題，而避免需要死記硬背的問題來通過大考。我考得不是很好，處於一等和二等的邊緣。

　　我還得參加口試才能決定最後成績。他們詢問我未來的計劃。我回答說要做研究。如果他們給我一等則上劍橋。如果給二等則留在牛津，他們給了我一等。

　　〈伊莎貝爾．霍金〉

　　我記得他在牛津的第三年，自己就開始注意到手不像過去那麼靈活了，情況變得有點困難。但他沒有告訴我們。我對他很憂慮，我們把它歸因於考試壓力以及年輕人的一般困難，所以並沒有意識到它的嚴重性。

　　我想那是發生在夏季學期的事，在他期終考後正要回家之前，他頭朝下從樓梯跌了下來。他總是頭衝下摔跤。我告訴他必須去看醫生並做反射試驗，看看摔壞了什麼沒有。這樣他看了一次病。

　　後來他要和一位朋友去伊朗（波斯）。那時候必須二十一歲才算成年，我們其實有點擔心。他雖然還不到二十一歲，實際上已經長大了，而同行的朋友經驗豐富，以前還去過波斯。這位朋友的父母寫信給我們說，他兒子瞭解一切並請我們完全放心。

　　我們就這麼同意了，於是他們出發去了當時還叫做波斯的地方，他們玩得非常愉快，史蒂芬還寫了兩封信回來。他在最後一封信中告訴我們，他正要離開德黑蘭去塔伯裡茲。我不知道這封信在路上耽擱了多久，但是他告訴我預定到家的日期，他準備從伊斯坦堡搭學生火車回來。

　　此後便音訊全無。接著在德黑蘭和塔伯裡茲之間發生了非常嚴重的地震，我們有三周時間沒有得到他的任何消息。那是一段恐怖的日子，我們和外國機關接觸，他們只告訴我們這次地震沒有涉及任何英國人。但是，我們知道地震正好發生在史蒂芬要上車的地方。

　　三周以後，他回到了黎巴嫩前線。他搭的公車顛簸得很厲害，所以史蒂芬通過這段地震地帶時竟然沒注意到地震。但當他到達塔伯裡茲時，病得十分厲害，以至於必須下車。他的朋友和他待在一起，並且在塔伯裡茲看了一次病。可是他們仍然沒聽到地震的消息，由於他們是陌生人，大家認為他們不會對此感興趣。所以他們一直不知道。

　　他終於回到家時顯得病懨懨的。然而這次病並不是他後來的病因；他在很久前已經病了。他只是不知道，至少我們都不知道。但是這次病是一大挫折，他的病情無疑因此而惡化了不少。

　　〈瑪麗．霍金〉

　　我們有一次談論到為什麼不能沿著直線走，也許是前夜喝了太多啤酒的現象。史蒂芬說他曾經試過而他從來走不了直線。他不認為那會是什麼問題。

　　一九六二年秋天，史蒂芬．霍金上了劍橋，但是他的健康在往後幾個月中更惡化了。

　　〈史蒂芬．霍金〉

　　我過完二十一歲生日之後不久就進醫院檢查。他們從我的手臂取出肌肉樣品，把電極插到我的身上，把一些放射性不透明流體注入我的脊柱中，一面使床傾斜，一面用Ｘ光來觀察這流體上上下下流動。我被診斷得了ＡＬＳ病，肌肉萎縮性側面硬化病，或者英國人稱作運動神經細胞病。

　　我意識到我得了一種可能在幾年內致死的不治之症，這確是一大打擊。我怎麼會那麼倒霉呢？怎麼這種病會發生在我身上呢？

　　肌肉萎縮性側面硬化病在美國被叫做廬伽雷病，這是以患該病而死於一九四一年的紐約洋基隊一壘手命名的。該病引起神經細胞逐漸瓦解，這些神經細胞位於脊柱和頭腦內以控制隨意肌肉的活動。頭腦思維不受影響。通常因呼吸肌肉失效，導致肺炎或窒息而死。

　　〈伊莎貝爾．霍金〉

　　那一年非常寒冷，委魯拉明水池也全結冰了。我們都去滑冰。史蒂芬滑得不錯，不過那時候他和我滑得很靠近。他的技術不是很高超，我也不是。

　　後來他摔倒下去，並且爬不起來。他很明顯有某種嚴重的毛病。我把他扶到咖啡廳取暖，他告訴了我一切。

　　我堅持要去見他的醫生。因為我覺得不管還能活多久，總有人能做些什麼，至少應該使人感到好過一些。

　　我現在不想提到這位醫生的名字，我是在倫敦的診所見到他的。他對我居然會不辭辛苦去拜訪他而感到驚訝。我畢竟是史蒂芬的母親！雖然他相當和善，並且非常客氣招待我。他說：「是的，這是非常令人傷心的。這麼一位優秀的青年，在他的生命顛峰橫遭不幸，真是令人惋惜。」

　　我當然問他：「我們有辦法嗎？我們可以對他施行生理治療或者任何有助的方法嗎？」

　　這位醫生說：「我毫無辦法。情形大致就是如此。」

　　當然，當我丈夫得知此事，他必定要去找和他不同專長的醫生來診斷。他們確認二者必居其一，也許是可以切除的腦腫瘤，也許是這種病。

　　他們診斷的結果是：「他也許活不到兩年半的時間。」

　　〈德瑞克．鮑尼〉

　　史蒂芬總是非常笨拙，但是我認為大家不以為這是什麼大不了的問題。他在牛津第三年快結束時，有一回在宿舍從樓梯上跌下來。然而，沒有人認為這有何不尋常。

　　我後來有一次到牛津，想找人共進午餐，但是都沒有人在。然後正巧，史蒂芬剛好進門來。他慷慨地去買飲料回來，並放到桌子上。在放下他的啤酒時把它潑出來了。

　　「天哪，」我說，「怎麼這時候喝啤酒！」

　　然後他告訴我，他在醫院裡住了兩個禮拜，做了一系列檢查並被診斷出了什麼毛病。他非常直截了當地告訴我，他的身體將逐漸運轉不靈。他們還告訴他說，最後他的身體會像植物一樣，只有思維仍然是完好的，但是他將不能和外在世界溝通。他說最後只有他的心臟、肺和頭腦仍能運行。此後他的心臟或肺也會失效，他就會死去。

　　他告訴我，這是不治之症，它是完全不可預見的，可能在短期或長期內穩定下來，但是永遠不可能變好，根本不知道會在六個月內或二十年內死去。可是他得這病時年齡比大多數病人更年輕得多，他們懷疑他會更早而不是更晚死亡。

　　這個消息無疑是晴天霹靂，但是我的反應對於霍金而言卻無濟於事。我很清楚知道，他沒有信仰，這使我更加難過。因為我知道霍金會質問自己：「為什麼是我？為什麼得這種病？為什麼是現在？」

　　他只能淡然接受這即將發生在他身上的一切。就我所知他在那時開始進行一些研究。大約十八個月後皇家學會發表了他的一篇論文，在該文中對霍伊爾教授的最新引力理論做了些微改正。後來霍伊爾為此表示感謝。這是他研究生涯的開始。那時他仍然是一名研究生，尚未取得博士學位。

　　〈伊莎貝爾．霍金〉

　　愛德華當時只是一個小孩子，我想他並不十分留意。但是由於大家的注意力都在其他地方，愛德華就沒得到他那個年紀應得到的關心。他因此而受苦，儘管他是沒感到痛苦的受苦者。而瑪麗和這件事接觸較多，史蒂芬患病時她待在醫院裡，所以她也受了苦。

　　而我的丈夫深受折磨。但是我們終究戰勝了它。雖然我丈夫還是死了，但他不是因此事而死去。其他的人也都健在。

　　我不知道史蒂芬是否意識到，當他患病之初他父親如何苦思焦慮。他所做的一切努力當然沒有告訴史蒂芬，諸如和卡爾頓．伽茲杜塞克聯絡。他因為研究一種叫做庫魯病而獲得諾貝爾獎。庫魯病發生在婆羅洲之類的地方，這是由食人肉而傳染的，英國根本不會發生這種事。

　　〈史蒂芬．霍金〉

　　我在那個時期的夢想受到不小的干擾。在診斷出病之前我對生活已經非常厭倦了。似乎沒有任何值得做的事情。但是在我出院後不久，我做過一次自己被處死刑的夢。我忽然意識到，如果我被緩刑的話還有許多事情值得做。

　　我得病的一個體驗是：當一個人面臨早逝的可能，就會體驗到活下去是值得的。

　　〈德瑞克．鮑尼〉

　　有一天晚上我和他坐在那裡，他問道：「你讀過約翰．但恩的哀歌沒有？」我認為但恩的哀歌是我一生中讀到的最美的情詩，而且極其坦率。如果不是約翰．但恩的作品，則毫無疑問會被歸類成色情類。所以當史蒂芬開始談論這些時，我記得當時心裡想道：「好孩子，是什麼原因使你變成這樣子？」我不知道為什麼他忽然對但恩的詩這麼有興趣。原來，大約在這個時候，他邂逅了他的妻子──簡，儘管我們還被蒙在鼓裡。

　　一九六三年一月，在聖阿爾班斯的新年酒會上，史蒂芬．霍金遇到了畢業不久的簡．瓦爾德。這正是在他要進醫院檢查之前。次年秋天，簡開始在倫敦學習語言。

　　〈史蒂芬．霍金〉

　　因為我估計自己活不到完成博士論文，所以看來做研究已沒有什麼意義。然而，疾病隨著時間流逝似乎緩和了下來。我開始明白廣義相對論，並在研究上獲得進展。但是真正使我生活改觀的是我和一位名叫簡．瓦爾德的女士訂婚。這位我有了活下去的目標。也就是說，如果我要結婚就必須有一份工作。

　　一九六五年史蒂芬．霍金申請劍橋凱爾斯學院，他得到一份研究獎學金。同年七月他和簡．瓦爾德結婚。他們的第一個兒子羅伯特出生於一九六七年，女兒露西出生於一九七○年，而第二個兒子提莫西出生於一九七九年。

　　〈伊莎貝爾．霍金〉

　　史蒂芬已經病了。簡知道這些，這是史蒂芬的又一次好運：適逢其時遇到適當的人。史蒂芬曾經極其沮喪。他被告知最多只能再活二年半後，並不想繼續用功。可是結識了簡使他真正奮發起來。他開始用功。

【第三章】

　　一九六二年史蒂芬．霍金在進劍橋之前，考慮選擇研究理論物理的兩個領域。一個是研究非常大即宇宙學，另一個是研究非常小即基本粒子。然而，他說：「因為基本粒子缺乏合適的理論，所以我認為它較不吸引人。他們能做的只不過是和植物學一樣把各種粒子分門別類。相反的，在宇宙學方面已有一個定義完好的理論，即愛國斯坦的廣義相對論。當時在牛津沒人研究宇宙學。而在劍橋的弗雷得．霍伊爾卻是英國當代最傑出的天文學家。」

　　阿爾伯特．愛因斯坦發現了兩種相對性理論。第一種稱為狹義相對論（一九○五年），它聲稱光總是以常速率旅行，光速是一個絕對常數，所有其他運動都是相對的。一九一六年愛因斯坦發表了有關廣義相對論的論文。廣義相對論本質上是把引力當作空間─時間幾何畸變的結果。

　　通常幾何牽涉到平面上點之間的距離和線之間的角度。然而，在彎曲的表面上，正如地球表面，這些距離和角度不服從適用於平坦表面的同樣的幾何定律。例如，如果兩個人在平坦表面上從不同方向出發離開，他們將越離越開。可是，如果兩個人在地球表面上從不同方向出發離開，起初他們將越離越開，最後終會在地球的另一端再相遇。

　　空間─時間幾何也牽涉到距離和角度。但是現在人們要考慮事件，也就是不但空間分開而且時間也分開的點。人們是否能以光速或更慢的速度從一個事件到達另一個事件是最重要的問題。

　　由於引力是空間─時間幾何中的畸變結果，所以引力場影響時間和距離的測量。例如，廣義相對論預言，在大樓地下室振動的一顆原子應比在頂樓上的相同原子振動得慢。這個效應非常小，但是它已被測量出來（在一座四層的大樓中！），而且測量結果和預言一致。人們預言，類似的效應（但數值大得多）會發生在非常強的引力場中，像是黑洞附近的引力場。

　　〈弗雷得．霍伊爾〉

　　（弗雷得．霍伊爾爵士在劍橋受教育，並在那裡擔任普魯明天文學教授。一九六七年他幫助建立了理論天文研究所並任第一任所長。他除了寫過許多科學著作外，還是科幻小說的多產作家。）

　　「圖景」是在宇宙學中明智地使用的詞彙。科學具有兩個部分。像從量子力學可以得到非常精確的理論，極端精確，任何試圖向它挑戰的人肯定都是發瘋了。

　　但是在地理學、天文學、宇宙學和生物學中還有另一部分，理論並沒有真正地獲得證明。它們能被接受，多半依賴於做判斷的人。一個眾所周知的現象是，只要牽涉到判斷，人們就會非常傾向團結一致；也就是說，如果一開始有一半人做了某個特殊的判斷，他們就很快地把另一半人說服了。這是一種群眾的天性；我想它可追溯到人類靠狩獵為生的原始時代。要是有二十個男人去打獵，最糟的就是對出發的方向不能取得共識；大家一起以隨機方式選一個方向共同行動也比各走各的方向好，他們需要整體的力量才能成功。

　　我們的思想不只受到少數富有魅力的人所影響，也深受我們的能力影響。我們企圖避免過於困難的事；如果我們能解答某些方程式，我們就趨之若鶩。但是找尋真理可能要用困難的方式。不能保證宇宙會特別按照我們的智慧標準而造。

　　我認為「圖景」這個詞用得好。而且我認為，人們五十年以後不會堅持類似於現在的觀點。事情會大大改觀。正是因為如此，我寧願去研究具有驚人意義，但我認為可以解決的問題。

　　弗雷得．霍伊爾和科學家赫曼．邦迪以及托馬斯．高爾德同為穩態宇宙論的開創者。穩態理論家提出，當宇宙膨脹然後星系間距離越來越遠時，物質從無到有創生並充滿了宇宙空間。後來這些物質凝聚，形成新的恆星和星系。年輕的新生星系取代了老死的星系，宇宙在任何時刻都和其他時刻極其相像。因此，宇宙是處於一種穩定的狀態。

　　與之對抗的主導理論是所謂的大爆炸宇宙論。大爆炸宇宙學家對物質從無中生有持否決態度。他們論證道，由於現在星系相互離開，它們過去必定相互靠得更近。宇宙在非常遙遠的過去必定和現在相當不同。的確，人們如採用廣義相對論的方程式往時間過去的方向追溯星系的運動，他們就會發現，物質密度和引力場曾經一度為無窮大。這一點就是大爆炸。

　　現代天文觀察似乎強烈支持大爆炸宇宙學。它們指出宇宙的過去和現在非常不同。結果穩態理論不再受支持。然而，霍伊爾相信，這證據被誤解，所以他繼續提倡穩態理論。

　　〈史蒂芬．霍金〉

　　我到劍橋做研究的申請被接受了。但是使我惱火的是，我的導師不是霍伊爾，而是鄧尼斯．西阿瑪，我以前沒有聽說過他。西阿瑪和雷伊爾一樣信仰穩態理論。根據該理論，宇宙在時間上既無開端又無終結。

　　然而，最後發現這是最佳的安排。霍伊爾經常在國外，我也許不能經常見到他。另一方面，西阿瑪總在那裡，他的教導總是發人深思──儘管我們之間經常意見相左。

　　〈鄧尼斯．西阿瑪〉

　　（鄧尼斯．西阿瑪從一九六三年至一九七○年任劍橋大學的數學講師，從一九七○年至一九八五年任牛津萬靈學院的天體物理教授，現在義大利的裡雅斯特的國際理論物理中心工作。他是史蒂芬．霍金在劍橋的導師。）

　　那時期穩態理論的提倡者與檢驗該理論並希望推翻它的觀察者之間進行過激烈的爭論。我那時支持穩態理論，不是在於相信它一定是正確的，而是我發現它如此吸引人，以至於希望它是真的。所以那時的爭論，我扮演了一個小角色。

　　開始得到敵對的觀察的證據時，弗雷得．霍伊爾主導企圖否定這些證據。我在一旁稍微提供協助，提出建議以對付這些敵意的證據。但是當這些證據越積越多，事情變得越發清楚，勝負已定，人們必須拋棄穩態理論。

　　一九六五年大概是關鍵的一年，不僅是因為微波背景，而且由於馬丁．賴爾，這位劍橋首位的射電天文學家，推動居於領導地位的射電源計數的研究。在後來階段，他甚至使像我這樣的附和者都改弦更張。

　　在我開始作廣義相對論的時期，世界上只有寥寥數人以認真的態度作這種研究。然後在六十年代初，這個學科在我們面前迅速擴展開來。這有一部分原因是相對論越來越令人振奮，另一部分原因是天文學上的新進展。

　　最早的進展發生於一九五二年左右。人們從兩個地方探測到無線電噪音，一是從稱為射電星的點狀來源，另一個是從我們星系的瀰散區域。電子在各種星系的磁場中運動產生這些噪音。但是關鍵在於這些電子實際上是以光速來運動：它們是我們講的相對論性運動的宇宙線電子。這裡的觀念是，射電天文學現象的所有範圍是由相對論性電子引起的，這種電子原先多半是相對論專家研究的東西，這些專家很少涉及天文學。相對論性電子是用一些大片金屬探測到的。

　　相對論的抽象概念和觀察射電發射的具體方法之間的關聯非常令人興奮。這也許是現代物理概念以觀察方式進入天文學的轉折點，

　　我們跨出第一步之後就無法停止了。幾乎每一年都有激勵人心的新發現，這樣就把現代物理的最奇異性質帶進了直接天文觀測。人們發現了類星體和脈沖星以及從宇宙的大爆炸起始來的熱輻射；而且由於類星體〔註：類星體是類似恆星、發射出巨大數量輻射的天體。它們在一九六三年發現，並被認為是在宇宙開始──亦即一百五十億年前形成的。〕被認為和引力坍縮相關，甚至廣義相對論也變成重要的了。

　　脈沖星被認為是旋轉的中子星。中子星磁場的北南極不和旋轉軸同向，這就引起了射電波的脈沖。脈沖星是一九六七年發現的。

　　你看，狹義相對論是愛國斯坦的兩個相對論理論的第一個，這就是每一位物理學家都必須學習的理論部分。但是他的引力論，即廣義相對論要更複雜而且抽象得多，過去這只是非常內行的專家的特殊領域。可是當人們認為引力坍縮在解釋類星體很重要時，廣義相對論在天體物理中，一下子就變得十分重要了。當然，如果你要研究具有輻射背景的宇宙大爆炸起源，則只能用廣義相對論才能解釋宇宙學。正是這種抽象和具體結合的進展，才導致相對論魅力的大增。

　　這樣非常自然地，在六十年代我和一些似乎在這些困難領域具有研究才能的學生在劍橋建立一個學派時，這些正是我建議他們研究的領域。

　　沒有恆星能夠永遠存活下去；恆星在某個階段必須把燃料燒光。許多恆星變成白矮星，這是一種穩定的，半徑為幾千英里，密度為每立方英寸幾百噸的小恆星。其他恆星繼續坍縮，直至它們成為半徑只有十英里，密度為每立方英寸幾億噸的，比白矮星小得多的中子星。人們相信，超過一定尺度權限的其他恆星會坍縮成一個所謂的黑洞。一個黑洞被稱作事件視界的球面所環繞。事件視界面是一個單向膜。雖然可能從事件視界面的外界進入黑洞，卻沒有任何東西──包括光線能在相反的方向上旅行。在事件視界面中、黑洞中心是一個奇點，該處的引力場變成無窮強。任何進入視界的人最終都會撞到奇點上去，結局非常悲慘。

　　〈基帕．索恩〉

　　（基帕．索恩在一九六二年從加州理工學院得到學士，一九六五年在約翰．惠勒指導下得到普林斯頓物理學的博士。他現在任加州理工學院的小威廉．Ｒ．肯南教授以及理論物理教授。）

　　恆星的引力坍縮和黑洞理論是在三十年代後期開始形成的。羅伯特．奧本海默和真正開始研究這個課題的學生從列夫．藍道更早的工作出發。藍道是蘇聯現代理論物理之父。

　　藍道曾經為恆星如何得到使自己發熱的能量問題感到迷惑；他設計過一種機制，在恆星譬如講太陽的中心，也許有一個尺度為十或二十公里，質量大約為太陽質量十分之一的中子星；而太陽的氣體逐漸落到這個中子星上去。這種沉落會產生使太陽發熱的熱量。在三十年代，他自己思索，並在與合作者討論中揣摩這些思想。

　　可是，後來他感到史達林清算之火馬上就要向他撲來。這時他絕望地搜索某些能在報紙上炫耀的，並能使他免受史達林清算的東西。由於藍道三十年代早期在德國生活了很久，並在那裡研究物理學，所以他受到懷疑。正因為如此，儘管他是一名猶太人，仍然被某些蘇聯物理學家控告為德國間諜。

　　藍道寄了一份手稿給哥本哈根的玻爾〔註：尼爾斯．玻爾（一八九五─一九六二）是丹麥物理學家，一九二二年獲得諾貝爾獎。他是發展導致量子力學發現的原子論的主將。〕，其中包括太陽是由在它中心的中子核來維持發熱的思想。他還附了一封信要求說，如果玻爾認為這是一個好思想，就請他轉給《自然》發表。玻爾做到了這點，他緊接著收到從《消息報》發來的一封電報，問玻爾對這個工作的看法。玻爾回了一份熱情洋溢的報告，《消息報》立即發表了這份報告。

　　玻爾知道藍道是企圖躲過牢獄之災，可惜不管用。藍道在監牢裡待了一年而且幾乎喪命。

　　在藍道繫獄期間，奧本海默和他的學生玻帕．塞伯讀到藍道理論並且發現了一個漏洞。他們思忖道：「好，藍道能夠獲得熱量來源，他畢竟是一位偉大的物理學家。」這樣他們就在《物理學評論》上發表了一篇文章，在藍道囚禁期間把他的思想粉碎。

　　藍道的文章使奧本海默和他的學生開始思考中子星和黑洞，但是他們並不知道那篇文章是藍道企圖用來逃避牢獄之災的。

　　由於蘇聯科學界的巨大壓力，他在入獄大約一年後被釋放。他的健康狀況很差。但是，我認為在西方，直到最近人們才知道，這是奧本海默和他的學生哈特蘭德．斯尼德獲致黑洞理論努力的契機。斯尼德在師從奧本海默之前是猶他州的貨車司機。

　　奧本海默和斯尼德，在發現太陽和其他恆星不能由中子的核心來維持發熱狀態後，首先想瞭解的是：假定你有一顆作為正常恆星死亡殘骸的中子星，它們有多大？奧本海默和另一名學生，喬治．沃爾科夫指出，中子星的最大質量估計為太陽質量的零．七倍，中子星不能比這更大。因為我們現在對核物理理解得更清楚，所以這個質量極限更可能是太陽質量的兩倍。

　　看到中子星存在一個可能的最大質量，奧本海默採取的下一步驟是問自己，當大質量恆星死亡時會發生什麼？奧本海默和斯尼德利用廣義相對論計算了恆星的內向爆炸，他們看到了恆星會和外界宇宙相脫離，用我們今天使用的新奇的詞彙：「進入到它自身的視界之內。」

　　然而，他們拒絕考慮在視界之內恆星會發生什麼問題；他們從方程式中就看到了恆星和宇宙其他部分脫離開來。奧本海默不是一個善於猜測的人。否則的話，他會看到非常複雜的物理問題，確定其中發生的關鍵過程，從而解決問題並作出預言，這些也正是用於製造原子彈所需要的手段。可是他甚至拒絕用廣義相對論來解答在視界之內發生的問題，這正是最近隨著史蒂芬．霍金關於量子引力的工作而變得如此有趣的問題。

　　史蒂芬．霍金在一九七四年發現，當考慮到量子力學效應時，事件視界不再嚴格地不可穿透。黑洞輻射能量，並且損失質量。黑洞的質量越大，則它的質量損失得越慢。這個效應對於恆星質量的黑洞而言是非常小的。儘管如此，所有的黑洞最終都會把它們的所有質量輻射殆盡並且從此消失。

　　直到大約一九一○年，人們還認為，物質是由像撞球那樣的粒子所構成。這種球具有確定的位置和速度，物理定律可以準確地預言它的行為。然而，從實驗中開始出現的一些證據顯示，這些準確的所謂經典定律，在非常短的距離下，必須用所謂的量子定律取代。按照這些量子定律，粒子沒有精確定義的位置或速度，而是以一種概率分佈，或波函數的方式抹平開來，波函數測量在不同位置找到該粒子的概率。量子定律顯示，人們不能同時測量一顆粒於的位置和速度。人們對位置測量得越精確，則對速度測量得就越不精確。反之亦然。

　　在強引力場中，廣義相討論的新奇特徵最為顯著。量子力學的特徵在小距離足度下最為顯著。這樣，空間─時間幾何的量子力學理論，即量子引力對於理解發生在非常小尺度和牽涉到強引力場的事件時是基本的。其中一個事件便是大爆炸，另一個事件是發生在一個黑洞之中。

　　〈安東尼．赫維許〉

　　（安東尼．赫維許由於發現脈沖星和馬丁．賴爾爵士合得一九七四年的諾貝爾物理獎。這個發現證明了中子星的存在，並使黑洞的現象更具可能性。他從一九七一年起任劍橋射電天文學教授。）

　　當射電望遠鏡首次從宇宙獲得射電波時，其裝置還是非常粗糙的。人們在加州的巴勒摩利用大型光學望遠鏡把第一個輻射射電波的星系認證出來時，真是令人激動。這些奇怪的物體，那時我們還不知道是什麼，是在天空發射射電波的點。可是，它們是什麼呢？它們不是太陽，也不是任何已知的恆星。

　　人們發現用光學望遠鏡只能看到一個暗淡的斑點。我們知道這個斑點實際上是一類以前從未看到過的星系，離開我們大約十億光年。這樣，我們利用簡易的儀器就能發現極其遙遠的星系，所看到的是十億年前的歷史。很明顯地，如果我們用更好的裝置，就可以檢測到比這種用射電望遠鏡觀測到的更暗淡的，也就是更遠的物體。

　　這樣一來，向時間的過去方向回溯宇宙的歷史，從而用來檢驗相互競爭的各種宇宙論便成為理所當然。在這以前，宇宙論只是理論家之間的戰爭。而現在它成為我們可以稱之為觀察的科學，某種我們可以真正觀察到的東西。

　　我們現在可以看到太空的更深處，掀開簾幕使我們看到了宇宙的過去。

　　當你往時間的過去方向觀測所發現的這類射電星系的數目，比霍伊爾、邦迪和高爾德的穩態宇宙理論所能包容的數目多得多。在穩態理論的宇宙中，恆星和星系一面形成，一面衰變。可是隨著宇宙的膨脹，必須添加上物質，使之形成新的恆星和星系，才能使宇宙的圖像平均來說在不同時間顯得是同樣的，這一點大家都同意。如果宇宙處於一種穩態，一種平衡，只要你願意在不同時刻觀測它的話，它應該在平均上顯得不變。這樣，如果你觀測非常遙遠的物體，那麼你就能看到時間的過去，就能看到宇宙的過去和現在是否相同。

　　從射電望遠鏡得到的第一個結果暗示我們，我們有一個非常不同的宇宙。它具有的射電星系數目比一個光滑的、穩態的宇宙所應有的更多得多。因此宇宙不是處於一種連續創造的狀態。它更顯得是隨著時間演化。

　　射電星系的研究看來非常明確地指出，宇宙具有演化的歷史。這在一九六五年獲得戲劇性的證實。美國的阿諾．彭齊亞斯和羅伯特．威爾遜用他們的射電望遠鏡接收到宇宙背景輻射。這是從創造宇宙的熱大爆炸遺留下來的殘餘熱輻射。它證實了宇宙不能處於穩態。

　　他們的射電望遠鏡收到的微弱熱輻射非常冷，它對應於剛好比三度開爾文更低的溫度的天空背景，這的確是非常冷。但是如果你在宇宙學中弄清這些輻射的起源，它就告訴你宇宙的過去一度曾經是不可想像地熾熱，其溫度為幾百萬度。我們現在所接收到的只是一種殘餘，是宇宙極早相的輻射化石。這些和大爆炸──也就是由突然創造引起大爆炸的思想相符。

　　從我們接收到的這種輻射化石說明了：在遙遠的過去存在一個非常熱、非常緊密的宇宙。或者粗略地講，你可想像這是一種開啟萬物生涯的宇宙爆炸。我們現在看到它正隨著時間膨脹並逐漸冷卻下來。

　　〈鄧尼斯．西阿瑪〉

　　我還記得在劍橋的有關脈沖星的學術報告會。我想那次演講的題目《一種新的射電源族》是很乏味的。托尼．赫維許準備演講。但是謠傳說，它不僅僅是什麼枯燥的射電源新族，而是某種更壯觀的、更瑰麗的東西。會議從通常的射電天文學家教室移到一間非常大的演講廳，還是被擠得水洩不通。這個謠言流傳得很廣。

　　脈沖星就是在這會議上第一次發表的。關於它們究竟是什麼，進行了一些討論；很顯然地，它們必須是非常緊密的物體，可是不清楚它們是否為白矮星，這種非常緊密的物體，雖然非常奇異，卻是天文學家非常熟悉的。它們或許是所謂的中子星。它們比白矮星緊密得多，或者可以說幾乎處於黑洞狀態。這花了幾個月的時間才討論清楚。托馬斯．高爾德，這位早先和霍伊爾以及邦迪在劍橋的合作者，首次清晰地論證，脈沖星只能是旋轉的中子星，而不是別的什麼東西。

　　這樣，過去純粹是理論的構造，而且從未被天文學家認真看待過的緊密物體，忽然間變成全世界射電天文學家都能觀測到的，處於某類射電源中心的物體。此外，由於中子星幾乎是處於黑洞的條件，中子星的半徑只比同等質量黑洞的半徑大幾倍，那些認真接受黑洞概念的人，因此信心百倍。

　　〈安東尼．赫維許〉

　　回到三十年代，當詹姆斯．查德威克發現中子時，人們用計算推測出一種非常奇怪的物體。引力是一種極其巨大的力量。一顆恆星把燃料用光時，引力甚至就會把該恆星從太陽尺度凝聚成直徑只有幾英里的球，把恆星中的大部分物質轉變成這些中子。它似乎把物體壓扁使之不存在，把正負電荷擠壓得如此緊密，使它們聚合成新類型的粒子。

　　這樣，人們猜想中子星也許存在。我在劍橋進行的實驗真正直接導致這類物體的發現。這真是很幸運。我所設計的實驗，實際上是用於觀察類星體。我發現，如果通過太陽大氣來觀看某些射電星系，它們就會像恆星一樣閃爍。但是，這只有當它們具有典型的類星體不可思議地緊密尺度時才會發生。類星體是功率極大的星系，可是它們的能源來自於它們中間非常微小的體積。由於它們是如此高度緊密的物體，甚至用射電望遠鏡觀測時也是非常小的。人們正是透過這種閃爍現象來鑒別。它是正常擴展的射電星系呢，還是在它當中具有某種緊密結構的東西。

　　所以我設計了一種射電望遠鏡，它不像過去的射電天文學中見到的任何東西；它是用來觀察這種閃爍效應的，這顯示它具有和任何其他東西完全不相像的性質。它在長波段工作；我們反覆地觀測天空，為了尋找起伏的源。沒過多久，我們就接收到這種脈沖。望遠鏡的參數剛好調到適合於接收脈沖，這是我們的運氣。

　　這些脈沖星被歸結成旋轉的中子星。這個發現是一九六七年進行的，而在一九六八年成為眾所周知。那時候我們不知道它們是什麼；但是它們必須很小才行。我在第一篇發表的文章中建議，這是振動中子星，或者是振動白矮星，但是中子星的可能性更大些。這種想法在十二個月後得到證實，中子星從此進入了天體物理的領域。

　　這一切是如此激勵人心。我指的是，誰會夢想到你會從天空接收到似乎是智慧的訊號呢？天空中究竟什麼東西在發射脈沖呢？我們考慮了所有種類的事物，再加以排除，譬如說未知的美國飛機或者從月亮反射回來的訊號等等。這些局部的可能性都被排除後，我開始認真地思索，我們也許首次接收到真正的、智慧的訊號，這是從某個天外文明來的訊號，我們將其稱為小綠人。

　　然而，我的研究生約瑟琳．貝爾進一步檢查記錄，我們得到越來越多的這種脈沖訊號，最後事情變得清楚了，我們必須去尋求其他解釋；它不是小綠人，儘管我有一陣把它當真。你不能輕易地把它趕走。

　　這正如一則偵探故事：如果只有一個答案，也就是說，只有一個犯罪的人。把行星運動排除了之後，我就知道，脈沖不能來自於一個行星。該脈沖非常狹窄，這顯示該發射物體非常小。由於從大物體不同部分來的輻射旅行時間不同，你不能指望它發射出短的、尖銳的脈沖。它必須是某種非常緊密的東西；它必須是尺度比幾千公里更小的物體，而且在恆星那樣遠的地方。

　　〈史蒂芬．霍金〉

　　我參加了宣佈發現脈沖星的演講會。房子裡裝飾著剪紙的小綠人。最先發現的四個脈沖星被命名為從一到四的ＬＧＭ。「ＬＧＭ」是「小綠人」的縮寫。

　　〈基帕．索恩〉

　　我是在一次廣義相對論和引力的國際會議上首次見到史蒂芬。我剛得到博士，而史蒂芬正處在他的劍橋博士論文研究的晚期。那時他拄一根拐杖走路，有一點搖搖晃晃的。可是他講話非常清楚，稍微有點遲疑。我直到後來才真正理解他疾病的含義。

　　這次會議，是在史蒂芬研究宇宙學奇點工作的早期召開的。他的研究是用羅傑．彭羅斯開創的技術，來研究宇宙的大尺度結構。我們在休息室裡短暫交談，使我對他所進行的研究以及發展的思想留下十分深刻的印象。很清楚，這是根據彭羅斯設計的基本技巧。彭羅斯把它們應用到黑洞的框架中，而霍金把它們引進到宇宙的框架中。

　　史蒂芬也許是唯一的強有力的具有這種本領的人，他比其他任何人都要快得多地進入這一切，他掌握了技巧，開始應用它們，並且如此迅速地出發，任何其他人都望塵莫及。現在我回顧起來，這是非常明顯要做的事。但是人們總是驚訝，人們回顧的觀點究竟多少代表實在的情形。

　　〈羅傑．彭羅斯〉

　　史蒂芬．霍金的畢業論文是由羅傑．彭羅斯和鄧尼斯．西阿瑪會試，該論文是對彭羅斯關於在一顆恆星把自己燃料燒盡並坍縮成一個黑洞時過程的研究的發展。他現任牛津數學研究所的羅斯．玻勒數學教授。

　　我記得和我的朋友厄弗．羅賓遜進行熱烈交談，我們接著穿過一條街道。在我們穿越時，交談自然停止。然後我們到了另一邊。在穿過馬路時，我顯然得到某種觀念，可是交談又重新開始，它在我頭腦中被完全遮蓋了。只有當我的朋友離開後，我開始有一種興奮莫名的感覺，一種非常美好的感覺，然而我搞不懂為什麼有這種感覺。所以我把整天的活動回顧一遍，去尋找任何會引起這種感覺的事件。接著我逐漸地把我跨過馬路時所獲得的這個思想觀念挖掘出來。

　　彭羅斯的觀念顯示，如果一顆恆星坍縮超過一定程度，它將不可能再膨脹。相反的，空間─時間的一個奇點將會發生，在這一點，時間將會終結並且物理定律會失效。在彭羅斯的結論之前，人們以為，如果一顆恆星不是完美的球形或者恆星稍微旋轉，則該坍縮恆星的物質可避免導致無限緊密。相反的，坍縮物質也許會高速穿越並重新膨脹。

　　〈鄧尼斯．西阿瑪〉

　　彭羅斯宣佈了他的結論：當一些恆星不斷地坍縮下去，只要滿足某些非常廣泛的條件，而且是任何人都會認為合理的條件，它們就會變成一個奇點。

　　史蒂芬．霍金開始第三年研究生課程時，我記得他曾說過：「這個結論非常有趣，我在想是否可以用來理解宇宙的開端？」他的想法是，只要你在心理上把時間逆轉，就可把膨脹的宇宙認為是一個坍縮的系統；它有點像一個非常巨大的坍縮星。人們同樣可以考慮：在那種時間意義上，當宇宙坍縮時，它達到一個奇點。或者在正常的時間意義上，我們得到從大爆炸起源的爆發。在非常對稱的宇宙模型中，這爆發肯定是奇性的。

　　史蒂芬接著說：「也許和彭羅斯恆星定理相同的考慮也能成立。」也就是說，甚至在一個實際上不規則的宇宙中，開端也許必須是奇性的。它再次不僅是一個有趣的結果，由於它意味著廣義相對論在宇宙最開初時無效，所以導致智慧的危機。因此，史蒂芬說：「我想把彭羅斯結論應用到整個宇宙上。」

　　他在研究生的最後一年做到了這一點。

　　採取彭羅斯的方法絕非易事：結果非常傑出。如果你翻閱他的論文就知道，最後一章包含了他解釋宇宙開端的第一道奇性定理。

　　〈史蒂芬．霍金〉

　　彭羅斯的結論就是第一道奇性定理。為了證明，彭羅斯把某些全新的技術引進廣義相對論。我沒有出席他在倫敦的定理發表會，可是第二天我聽到了。因為我正在考慮相當類似的問題，過去是否有奇點作為時間的起點，或者宇宙早先是否有過一個收縮過程和反彈。我能夠利用彭羅斯和我自己的一些方法顯示，如果經典廣義相對論是正確的，則在過去必須有一個奇點，這正是時間的開端。任何可能存在此奇點之前的東西都不能被認為是宇宙的一部分。

　　〈白納德．卡爾〉

　　（白納德．卡爾跟隨史蒂芬．霍金做他的研究生論文。一九七四年他還伴隨霍金一家到加州理工學院，他在那裡幫助照顧史蒂芬。他目前在倫敦大學的瑪麗皇后和西費爾德學院教物理。）

　　史蒂芬和羅傑．彭羅斯是兩位偉大的相對論家，他們研究非常類似的問題。他們最後得到了著名的定理，在宇宙的開端處必須存在奇點，也就是相對論失效的地方。他們的發現在某種意義上可以視為：廣義相對論在非常特殊的情況下預言了自身的失效。

　　奇點以兩種情況出現，它們在黑洞的中心出現，這是羅傑．彭羅斯證明出來的；但是我們還能指出，在極早期宇宙中必須存在一個奇點，這是霍金和彭羅斯共同證明的。

　　如果經典相對論在奇點處失效的話，究竟會發生什麼？人們只要說，因為我們知道理論失效了，所以就放棄算了。當然，量子引力的目標正是為了解決這個問題。

　　〈史蒂芬．霍金〉

　　對遠處星系的觀測顯示，它們正離我們而去：宇宙正在膨脹。這指出星系在過去必須靠得更近。由此就產生了這個問題：是否在過去的某一時刻，所有星系都互相疊在一起，而宇宙的密度為無限大？或者原先存在一個收縮的相，星系在這種相中能夠避免相互撞到一起？也許它們會相互穿越並重新開始相互離開？這個問題需要新的數學工具才能回答。這些工具主要是羅傑．彭羅斯和我在一九六五和一九七○年間發展的。我們利用這些工具指出，如果廣義相對論是正確的話，過去必須存在過無限緊密的狀態。

　　這個無限密度的狀態被稱為大爆炸奇點，它是宇宙的開端。所有已知的科學定律在奇點處失效。這意味著，如果廣義相對論是正確的話，則科學不能預言宇宙是如何開始的。然而，我更近期的工作指明，如果我們加上量子力學的理論，也就是非常小尺度的理論，則可以預言宇宙是如何開始的。

　　〈基帕．索恩〉

　　在五十年代或更早的時期，廣義相對論大體上是數學的一個分支；把它引進物理學主要應歸功於普林斯頓大學的約翰．惠勒。物理學家詢問真實世界的問題，諸如什麼是基本粒子的性質？基本粒子由什麼構成？而幾十年來廣義相對論的權威人士一個典型的課題是，他們想以數學上嚴謹的方式，推論出制約在彎曲空間─時間中理想粒子的運動定律。這個課題的動機主要是想找出廣義相對論結構更深入的數學解釋，而不是要深入瞭解宇宙本質的核心。

　　所以五十年代是思考彎曲空間─時間的方式劇變的時期，從考察數學結構到開始按照物理來思考。這要歸功於惠勒：有些人稱他為黑洞的鼓吹者，由於他的熱情，令人信服地洞察出黑洞是物理中最激動人心的問題，是要真正理解宇宙和物理基本定律的人所應該研究的。

　　大約在這個時期，約翰到劍橋演講，他強烈影響了鄧尼斯．西阿瑪小組的成員，最終也影響了史蒂芬．霍金。他對物理學中什麼問題重要有極好的判斷力，他說服我們黑洞正是未來物理發展的中心。

　　〈約翰．惠勒〉

　　（約翰．惠勒是八本書的編者、合作者或作者。他是奧斯汀德克薩斯大學和普林斯頓大學的名譽教授。他獲得十六所大學的名譽學位。他在一九六九年創造了「黑洞」這個術語。）

　　一九六九年我們在紐約市阿姆斯特丹大道的太空物理研究所開會。我說，在做最後結論之前，還必須把另一個東西提出來，這就是引力完全坍縮的物體。而你在重複諸如「引力完全坍縮物體」用辭十次以後，就會覺得必須有一個更好的名字。這就是我開始使用「黑洞」這個術語的緣由。

　　〈布蘭登．卡特〉

　　（布蘭登．卡特生於澳大利亞，在劍橋彭蒙布洛克學院學完本科之前在蘇格蘭受教育。他繼續在劍橋的應用數學和理論物理系研究和教學。一九七五年他在法國國立科學研究中心工作。一九八六年他成為巴黎天文臺的研究主任。）

　　奧本海默最先開始思考黑洞的含義和形成，不過黑洞這名稱是二十年後才出現的。可是直到五十年代人們才接下去研究。尤其是約翰．惠勒貢獻良多。在英國，關鍵人物是我的導師──也是史蒂芬．霍金的導師鄧尼斯．西阿瑪。鄧尼斯在英國和惠勒一樣起帶頭作用：他使大家產生興趣。羅傑．彭羅斯便是其中一人。彭羅斯獨一無二的貢獻是把許多現代數學的方法、高等拓補學和微分幾何用來解決純理論數學家從未想去著手解決的問題。

　　「黑洞」這個名詞的發明使事情大為改觀。沒有通俗的詞彙，則不僅和其他領域的人──甚至和專家交流都很困難。由於缺少一個詞，實際上在研究同樣問題的人，彼此都不知道。

　　約翰．惠勒發明了這個術語後，情形就戲劇性地改觀了。這並非第一個名稱，以往還用過其他術語，可惜不受歡迎。在全世界，無論是在莫斯科、美國、英國和其他地方，所有人都採納它，他們都知道是在講同一件東西。不僅如此，整套概念一下子就傳到大眾中去，甚至科幻作家也能對此說三道四。

　　〈約翰．惠勒〉

　　朋友們問我：「如果黑洞是黑的，你怎麼能看到它呢？」而我答道：你曾經去過舞會嗎？你看到過年輕的男孩穿著黑色晚禮服而女孩穿著白衣裳在四周環繞著，他們手挽著手，然後燈光變暗的情景嗎？你只能看到這些女孩。所以女孩是正常恆星，而男孩是黑洞。你看不到這些男孩，更看不到黑洞。但是女孩的環繞使你堅信，有種力量維持她在軌道上運轉。

　　〈史蒂芬．霍金〉

　　掉入黑洞中成為科學幻想的恐怖。可是實際上，黑洞現在可以說成是真正的科學事實。

　　當然科幻作家大書特書的是，如果你真的掉進黑洞中將會發生什麼。一般看法認為，如果黑洞在旋轉，你就可以穿過空間一一時間中一個小小的洞，而通到宇宙的另一個區域去。這顯然為空間旅行提供了極大的可能。的確，如果我們要旅行到其他恆星，不用說到其他星系去，要使這種願望將來可行，需要這樣的可能性。否則的話，沒有任何東西能比光旅行得更快這個事實表示，到最近的恆星來回旅行至少要花八年時間。所以別想到α一半人馬座度週末了。另一方面，如果人們能穿過一個黑洞，也許他可以在宇宙任何地方重新出現。如何選擇你的目的地則完全不清楚：也許你想到處女座渡假，而結果卻到達蟹狀星雲。

　　但是，我只能遺憾地使期望星際旅行的觀光客失望，這個假設是不成立的；如果你跳進一個黑洞，你會被撕裂並被壓搾到完全不存在。然而，在某種意義上可以說，組成你身體的粒子繼續在其他宇宙中存在下去。我懷疑對進入黑洞而被壓製成像麵條的人，知道他的粒子也許還會存在，是否會感到一些安慰。

　　〈約翰．泰勒〉

　　（約翰．泰勒是倫敦國王學院的數學教授。七十年代他進行了許多有關黑洞的研究，寫了一本這個課題的暢銷書。最近他從研究宇宙學改為研究神經系統。）

　　如果有一個黑洞非常大，由質量相當於我們星系的物質所構成，所以它的事件視界大約具有太陽系的半徑。人們從事件視界掉落時沒有任何特殊的感覺。然後，大約一個禮拜後、他開始感覺到壓迫，他被拉得越來越長，而且變得稍微瘦一些，當然，他開始被壓擠，直到變得非常長非常細，而且相當難看。兩周以後他就會落到黑洞中心，然後死去。那當然是引力坍縮的問題。

　　可是在中心發生了什麼呢？在中心，標準引力加上一點經典物理就告訴你，你會消失。這真荒謬。這太糟糕了，你正在毀滅用來做這些預言的整個模型結構。

　　事實上，有一次我曾充當論文競賽的裁判，其論題是如何通過黑洞並且生存下來。我面臨的問題是不知如何評獎。如果我說：「哎，那似乎是篇好論文，」則求證它的正確性唯一方法是，按照實驗落到黑洞中去──我假想你會要求該論文作者和你同行。可是問題在於，如何把結果告訴世界上其餘的人？你是否得帶著要頒給他們的獎一起去呢？他們到達中心時要如何處理那個獎呢？

　　實際上，由落到黑洞中心的物體會突然消失這個事實可知，引力和經典物體模型本身包含了它毀滅的原因。現在，當它也許在最後的十萬億億億億億分之一秒的時間裡被極力壓縮，就在那一時刻起，時間和空間的性質大大地改變了。而且為了檢測那最後的、絕對短暫的時間，隨著所有物質流進去並且坍縮，它自身壓縮並加熱而得到非常高的能量，所以人們必須使用極高能量的效應。換句話說，你要重新經歷一遍整個宇宙的開端，你回到了非常坍縮的狀態。

　　為了描述它，我們需要這些量子效應，也就是使你避免實際消失的不確定性效應。可有許多原因用來解釋所發生的。就第一原因而言，一個非常好的、並且也許是正確脫離這困境的原因是：當你回溯過去，從而不斷趨近大爆炸的開端，就能避免被毀滅，或者當你落到一個黑洞的中心去，時間在流逝，你的手錶時間，當然你的手錶或手腕都很悲慘地毀滅，但是活動在繼續進行，而時間就是活動。現在，當你越來越接近中心，也許是活動時間擴展開來，這樣你不僅僅是必須度過十萬億億億億億分之一秒，你不斷地向黑洞中心接近，但永遠不能到達，由於總有新的活動發生。可以想像一個無窮層數的洋蔥，你一層一層地把它剝開，在有限的時間裡只能剝一層，而你想到達該洋蔥的中心。當你每剝一層時，它就是一個新的活動，你可以好比一秒鐘剝一層。掉到黑洞去的情景很可能就像是這個樣子。我認為，宇宙的開端最可能像這種樣子。在那種情形下，如果永遠有活動可以回溯，則永遠不會出現開端，時間被不斷地延伸，因此不可能存在最初原因。我們探究最初原因，是因為我們不理解時間在那種非常奇怪、非常奇妙的環境下受到如此重大的改變。這些正是我們所要適當考慮的。

　　當一個人掉進黑洞裡去，他當然可以回頭看。正如你所預料到的，他能看到一起掉進去的其他東西。當一個人掉進去時，他將看到非常奇異的變形。如果一個人躲開奇性的環，他就可穿越到另一個更遙遠的宇宙去。該宇宙在一定程度上是我們自己這宇宙的翻版。但是我們不知道它的演化過程是否和我們的宇宙一樣。

　　例如，人們可以猜測，他也許根本不能遇到自己的星球以及自己的同類：也許那邊環境完全不同。想知道這些宇宙中會發生什麼事會想破腦袋。

　　〈布蘭登．卡特〉

　　就在你看不到外面世界之前，你會看到一些事件發生，看到它們發生的速度正如煙火表演那麼快。雖然你能看到未來發生的每一件事，但是從科學的觀點看，它進行得如此之快，你根本沒有時間去分析，這真是令人沮喪。你無法全部吸收，最後事情會爆發得如此快，以至連你本身都被它毀滅。這是結束一個人生命非常刺激的方式。如果有機會的話，我會採用這種方式。

　　〈史蒂芬．霍金〉

　　我女兒露西出生後不久的一個晚上。當我要上床時，開始思考黑洞的問題。我的殘廢使得這個過程相當慢，所以我有許多時間。我忽然意識到事件視界的面積總是隨著時間增加。我對自己的發現如此之激動，以至於當晚沒有睡多少。事件視界的面積增加，暗示黑洞具有熵的含量，它測量黑洞所包含的無序度。而且如果黑洞具有熵，它就必須有溫度。然而，如果你把鐵鉗放在火中加熱，它會發紅並發出輻射。可是黑洞不能發出輻射，因為沒有任何東西可從黑洞逃出來。

　　〈鄧尼斯．西阿瑪〉

　　一九七四年，史蒂芬．霍金首次發表關於輻射黑洞的著名文章。實際發生的過程是，一位以色列科學家雅各布．伯肯斯坦在之前一兩年建議，黑洞有些古怪性質使它們看起來像熱力學系統。伯肯斯坦建議，也許黑洞正如平常熱體一樣具有溫度和熵，其溫度和黑洞的質量成反比。那就意味著小質量的黑洞比大質量的黑洞更熱，熵和黑洞水平的面積成正比。〔註：雅各布．伯肯斯坦是普林斯頓約翰．惠勒的研究生。他在以色列比爾謝巴的本格烏裡恩大學教書多年，現在在耶路撒冷希伯萊大學的拉卡物理研究所工作。〕

　　熱力學是物理學的一個分支，它研究熱和能量的關係。熱力學第二定律也許是最著名的。它指出，一個孤立系統的熵或無序度總是增加：雞蛋一旦掉到地上被打碎，不大可能再恢復成原先的形狀。

　　〈史蒂芬．霍金〉

　　廣義相對論是所謂的經典理論。它對每一個粒子預言一條單獨的、確定的途徑。但是根據量子力學，這個二十世紀另一偉大的理論，粒子存在機遇和不確定的因素。一九七三年訪問莫斯科時，我和雅可夫．捷爾多維奇，這位蘇聯氫彈之父討論量子力學在黑洞中的效應。此後不久我有一個最令人驚奇的發現。我發現粒子會從事件視界漏出來而且逃離黑洞。

　　我首先告訴了西阿瑪這個發現，但是很快就意識到紙包不住火，這個消息保不住。在我吃生日大餐時，接到羅傑．彭羅斯的電話。他非常興奮，講了又講，以至於我的大餐完全冷了。那是我非常喜愛的鵝肉，所以很可惜。

　　〈約翰．惠勒〉

　　有一天雅各布．伯肯斯坦走進我的辦公室。「雅各布，」我說，「當我把一個熱茶杯放在一個冷茶杯旁邊時，總是感到很不安。我讓熱從一個杯子流到另一個杯子，增加了宇宙的無序度，我犯的罪過永遠在時間長廊中不斷迴響。可是，雅各布，如果有一個黑洞在附近徘徊，而我只要把這兩個茶杯都扔進去，不就銷毀了犯罪證據，是嗎？」

　　雅各布看起來有些困惑，後來他回來告訴我：「不，你並沒有銷毀犯罪的證據。黑洞把你所有發生的事記錄了下來。所以黑洞的熵，也就是無序度增加了，因此永遠會顯現你的罪證。」

　　黑洞的無序度是多少，伯肯斯坦提供了一個近似值。史蒂芬．霍金和布蘭登．卡特讀到了伯肯斯坦的結論，他們感到非常困擾，甚至著手去證明這是錯的。可是，他們越研究就越發現和他的結論一致。史蒂芬．霍金甚至研究得更深遠，他設計出一個方案，用來理解粒子如何從黑洞出來，以及黑洞的溫度不僅是理論上的溫度，而且是粒子從黑洞蒸發出來時的真實溫度。

　　黑洞並不是完全黑的。跟太陽一般大的黑洞大約溫度是高於絕對零度的一百萬分之一度──很微小，不過仍是有溫度。

　　〈史蒂芬．霍金〉

　　在我和布蘭登．卡特合寫的一篇文章中，我們指出了伯肯斯坦理論中一個致命的缺陷。如果黑洞具有熵，就應該具有溫度。如果具有溫度，就應該發出輻射。可是如果任何東西都不能從黑洞逃脫，黑洞又怎麼能發出輻射？我必須承認，我寫這篇文章的部分動機是不高興伯肯斯坦濫用了我的事件視界面積增加的發現。最後的結果證明基本上他是正確的，雖然是以他絕未預料到的方式。

　　〈鄧尼斯．西阿瑪〉

　　對於和熱力學之間的這些相似，霍金起初只覺得好奇。而伯肯斯坦斷言，它們是真正的熱力學性質。因為史蒂芬．霍金和詹姆．巴丁以及布蘭登．卡特在一九七三年寫了一篇非常重要的文章，他們把這篇文章直截了當叫做《黑洞力學的四個定律》，而不叫著《黑洞熱力學的四個定律》，所以你可以跟隨他的思想演化。他們探討這些相似性，但是強調這不是真正的熱力學，而且他們有很充分的理由這麼說。因為那個時候人們認為，一個熱的黑洞仍然不能輻射；而如果一個熱體不能輻射，你的熱力學就失效，所以這些類比並無深意。

　　那是一九七三年的事。然後，在一九七三和一九七四年之間，霍金在研究當一顆恆星坍縮之際，把量子力學效應引進它的外圍區域時會發生什麼事。他利用複雜的計算發現了：坍縮恆星變化的引力場會存在輻射。他的計算是如此複雜和繁複，對我來說簡直是奇蹟！

　　因為在量子力學中，當一個場改變時就會產生並輻射出粒子，所以也許任何人都會預料到上述結果。這個計算中始料未及的是，在坍縮的最後階段，當恆星接近成為黑洞的條件時──也就是當它變成如此緊密，以至在經典意義上輻射不能再離開黑洞──存在著殘餘的輻射，而這殘餘輻射具有黑洞溫度表徵的熱譜。這溫度正是伯肯斯坦原先引進的。這是關鍵性發現。

　　我記得一九七四年訪劍橋時，遇到馬丁．雷斯，他激動得顫抖。〔註：馬丁．雷斯是史蒂芬．霍金的合作者，現在劍橋的天文研究所任職。〕

　　他說：「你聽說史蒂芬的發現了嗎？一切都不同了，一切都改變了！」

　　「你說什麼？」我問道。雷斯向我解釋說，由於量子力學效應，黑洞像熱體一樣輻射，所以不是黑的。這就引進了熱力學、廣義相對論和量子力學的新統一，這會改變我們對物理的理解。

　　後來由我協助召開在牛津附近盧瑟福實驗室的一次會議，史蒂芬來參加了。大家都很激動，我記得有人站起來說：「你一定弄錯了，史蒂芬，我一點也不相信！」

　　〈約翰．泰勒〉

　　（約翰．泰勒是最初提出反對意見的科學家。）

　　我曾說過，我並不滿意用負能量粒子產生來解釋。不過我覺得這是科學爭論的一部分。你必須妥協。我為自己能參與其中而感到高興。這才是其中樂趣。你知道，如果所有人都坐下來附和說：「啊，真不錯」，而在大家頭腦中仍有懸疑的問題，那不是對科學負責的態度。但是除了那一次向他質疑之外，我並非反對派。

　　〈史蒂芬．霍金〉

　　我仍然不能完全相信它。直到我找到了黑洞能夠發生輻射的機制後，才使自己信服。根據量子力學，空間充滿了虛的粒子和反粒子，它們經常成對產生、分開，然後聚到一起並相互湮滅。黑洞存在時，一對虛粒子中的一個會掉到黑洞中去，而另一個由於失去與之湮滅的夥伴而留存下來。被遺棄的粒子就是黑洞發射的輻射。量子力學允許粒子逃離黑洞，這是愛因斯坦的廣義相對論不能允許的事情〔註：在量子力學中虛粒子是永遠無法直接探測得到的，但是它的存在具有可測量的效應。〕。

　　每一類型的物質粒子都有一種對應的反粒子。當一個粒子和它的反粒子碰撞時，它們會湮滅，只留下能量。

　　由於量子力學中的機率和不確定性，愛因斯坦從未接受過它。他說道：「上帝不玩骰子。」看來愛因斯坦犯了雙重錯誤。黑洞的量子效應暗示，不僅上帝玩骰子，而且它有時候把骰子丟到看不見的地方去。

　　〈鄧尼斯．西阿瑪〉

　　（雅可夫．捷爾多維奇，這位蘇聯著名的天體物理學家和宇宙學家也拒絕相信它。可是花了幾個月的時間，人們就清楚了，這種論證是正確的。這個發現除了驚人地出乎預料的性質之外，它的原始計算是相當複雜的，其效應是由正在發生的更大現象來的小的殘餘效應。正如在物理學中經常發生的，一旦人們得到這種觀念，他們就澄清討論，使之更為清晰。幾個月後所有人都相信它是正確的，它根本改變了我們對物理學的理解。）

　　霍金效應描述的黑洞輻射還未被觀測到，但這並非霍金的過錯。這是因為對於自然產生的黑洞，如可能在天鵝座Ｘ─１（七）中的那一個，這個效應太弱以至於觀測不到。

　　（七）天鵝座Ｘ─１是離地球六千光年遠的一個星座。許多科學家相信它包含一個黑洞。在另一個只能在南半球看得見的星系──大麥哲倫星雲中，人們相信存在另一個黑洞。

　　他曾經努力尋找觀測效應，因為他在一系列有趣的工作中提議，也許存在低質量的太初黑洞〔註：太初黑洞是當宇宙非常年輕時產生的黑洞。〕。

　　你瞧，黑洞的質量越小，它的溫度就越高。當然，黑洞越熱，則它釋出的輻射功率就越大。而且，隨著它的輻射並且質量損失時，它變得更熱，輻射得更快。這樣，最終的結局是一次劇烈的爆炸。事實上，霍金計算出，除了宇宙本身的大爆炸起源以外，這爆炸比科學中任何已知爆炸都更激烈。

　　整個問題在於：這個過程需要多長時間？如果有一個太陽質量的黑洞，而且你認為它現在開始輻射，則需要花費比現在宇宙年齡長大約十的六十次方倍才會這麼劇烈的爆炸，這個時間真是長得不可思議。可是，如果你有一個質量大約為一座小山那麼大的黑洞，就會在大約宇宙年齡的時間裡爆炸。

　　因此霍金說，具有這種質量且在早期宇宙形成的太初黑洞，也許現在正在爆發，我們可以在伽瑪射線以及射電波中尋找這些爆炸。由於稱作伽瑪射線爆的起因還不清楚，所以人們有一陣子十分激動地認真尋求從爆發黑洞出來的伽瑪射線。可是，現在我們已經完全知道，它們並不是史蒂芬的黑洞爆炸。

　　當然，你沒看到它們的事實並不意味著這思想是錯的。它可能表明並沒有形成許多這麼低質量的黑洞。不管怎麼說，這些效應是太弱了，以致無法直接在實驗室裡觀察到，正因為這個原因未被檢測到。

　　〈白納德．卡爾〉

　　約翰．惠勒有一次說過，談論史蒂芬理論猶如在舌頭上含一塊糖。物理學中的許多突破的確如此。它們和流行觀念對抗，但是一旦你擁有它們，它們的四周就有了真理的光環。

　　〈基帕．索恩〉

　　霍金輻射發現的前奏是霍金和捷爾多維奇之間的一次會面，當時我也在場。一九七三年史蒂芬和簡決定訪問蘇聯。由於我是莫斯科通，他們邀我和他們同行。這樣子我就去了。我從一九六八年起就和蘇聯科學家合作研究，經常有來往。

　　捷爾多維奇是史蒂芬想見的關鍵人物，反之亦然。在蘇聯，捷爾多維奇和安德雷．薩哈洛夫得到過的勳章數量僅次於勃列日涅夫，而勃列日涅夫的勳章有點滑稽可笑。捷爾多維奇和薩哈洛夫是蘇聯氫彈的關鍵設計者。六十年代初，他們兩人都離開了核武器的研製，並開始研究宇宙學、黑洞以及相關的領域。

　　捷爾多維奇在一九六九年左右意識到旋轉的黑洞應該發出輻射，而這種輻射應是廣義相對論和量子理論的結合或半結合的產物。可是捷爾多維奇相信，這個旋轉黑洞所發出的輻射會使黑洞旋轉變慢，然後輻射會停止。這樣，輻射基本上是由黑洞的旋轉能量產生的，輻射來自靠近視界外的區域，而發射輻射會使黑洞停止旋轉。

　　一九六九年捷爾多維奇告訴我，他相信這會發生，但是他的廣義相對論的基礎不足，證明不了它。他僅僅憑直覺知道這一點。我認為他發瘋了，所以我們打賭，他賭說仔細計算最終將證明這是事實，而我賭這不會發生。

　　一九七三年當我和史蒂芬回去時，因為那時候已經很清楚旋轉黑洞必須發射這種輻射，所以輸了一瓶白馬牌蘇格蘭酒給他。

　　但是史蒂芬不知道這個思想。當他得知捷爾多維奇的思想時，捷爾多維奇的解釋並不使他完全信服。他要用自己的方式來思考。

　　史蒂芬回到劍橋後思考了幾個月。他意識到，甚至非旋轉黑洞也會發射輻射，因此黑洞會蒸發，這比捷爾多維奇的能把黑洞的旋轉能量發射出來的結論遠為前衛。

　　捷爾多維奇死於一九八八年。他真是個了不起的人物。直至戈爾巴喬夫時代，他才得以到西方旅行，不僅因為他是猶太人，還因為他深深地捲入到氫彈的研製。他不理解廣義相對論，然而他憑直覺知道旋轉黑洞會蒸發。

　　可是他的直覺並沒有告訴他，一個非旋轉的黑洞會蒸發。事實上，捷爾多維奇是在這個問題上最晚讓步的人。兩年之後，史蒂芬在數學上指出，一個非旋轉的黑洞必須完全蒸發光。那時，我剛好在莫斯科，而且發現沒有一個蘇聯人相信。他們為什麼不相信呢？因為捷爾多維奇不相信。

　　後來我在各研究所做了一系列演講，描述史蒂芬的原始計算，以及他和詹姆．哈特爾合作的不同方式的計算。這些演講迫使捷爾多維奇和亞歷山大．斯塔拉賓斯基一一他優秀的年輕學生，回去以他們自己的方法，重新思考。

　　即將離開莫斯科前的星期天晚上，捷爾多維奇打電話給我。他說：「到我的寓所來，我有話跟你說。」

　　我正急切地要完成和某人的合作文章，但只要捷爾多維奇呼喚，我就會毫不猶豫地去。我用手招呼路過的摩托車，他一直帶我到了捷爾多維奇寓所。莫斯科沒有出租車，所以必須揮手招呼摩托車。我進去敲門，發現捷爾多維奇和斯塔拉賓斯基在那裡。他們伸出手來說：「我們輸了。霍金是對的，我們錯了。」

　　〈史蒂芬．霍金〉

　　黑洞輻射向我們顯示，引力坍縮不是我們曾經一度以為的那樣，是最後的階段。如果一位太空人掉到一個黑洞中去，他將會以輻射的形式回到宇宙的其他部分去。從這觀點來看，該太空人在某種意義上被再循環了。

　　然而，因為當任何人在黑洞中被撕碎時，他的個人時間概念達到了終端，所以這種不朽實在是非常可憐的。

　　〈基帕．索恩〉

　　到一九七五年止，我為物理學打過許多次賭，除了和捷爾多維奇那一次，每次都贏。我和史蒂芬打了一個賭，它是關於在天鵝座Ｘ─１中是否存在一個黑洞。大約在那個時期，為了建立解釋天鵝座Ｘ─１的詳細模型，我做了一些工作，所以我打賭的動機是，如果在天鵝座Ｘ─１中果真有一個黑洞的話，則那個模型就不會完全無用。

　　〈史蒂芬．霍金〉

　　我和基帕．索恩打賭說，在天鵝座Ｘ─１中沒有黑洞，這對我來說像是買保險。我為研究黑洞做了大量工作，如果黑洞不存在，我花的工夫就都白費了。所以，如果黑洞存在，基帕就會得到一年的《閣樓》。如果不存在，我將得到四年的《私人眼睛》作為安慰獎品。

　　〈基帕．索恩〉

　　由於史蒂芬的手逐漸地不聽使喚，他必須開始發展他的幾何論證。這樣他就可以在他的頭腦中以圖形來進行這些論證。他發展了一系列非常強有力、任何人都沒有的工具。所以，在某種意義上，當你失去一套工具時，你可以發展其他工具。而新的工具比舊的工具對不同的問題更為適用。而如果你是世界上唯一擁有這些工具的大師，那就表示某類問題只能由你解決，而任何人不容置喙。

　　〈伊莎貝爾．霍金〉

　　他自己說過，如果他沒得病，就不會達到目前的成就。正如薩繆爾．約翰遜說過的，你得知會在夜盡天明時被吊死，將使你思想極為專注。若在另外的情形下，我認為如果他不生病，可能不會如此專心研究，因為他總是對生活中許多事有極大興趣。我不知道如果他能到處走動的話，他是否會以同樣的精神獻身研究。當然我不能說得這類病對任何人是一種運氣。但是就他而言，可比其他人少一些不幸，因為他可如此全心全意活在他的頭腦中。

　　〈史蒂芬．霍金〉

　　直到一九七四年，我還能自己吃飯和上下床。簡在沒有外界協助的情形下幫助我，並且帶大了兩個孩子。然而事情變得越來越困難。所以，此後我的一名研究生就和我們同住。

　　〈當．佩奇〉

　　（當．佩奇一九七六年在基帕．索恩指導下在加州理工學院獲得物理學和天文學的博士。當史蒂芬．霍金在那裡做一年訪問學者時，他遇到了史蒂芬。當．佩奇是一名福音基督徒；他相信，理解這個宇宙可以揭示上帝的某些方面，但是上帝擁有比這個宇宙更多的東西。從一九七六年到一九七九年，當他在劍橋從事博士後研究時和霍金一家住在一起。現任愛德蒙頓的阿爾貝塔大學的物理教授。）

　　我通常在七點十五分或七點半左右起床，沖一下澡，接著讀聖經、禱告。然後在八點十五分，我下去幫助史蒂芬起床。我經常在吃早飯時告訴他在聖經裡讀到的內容，希望這最後總有一些影響。

　　我記得告訴過他一個故事。故事是說，耶穌遇到了一個瘋子，這個人被一群魔鬼附身。這群魔鬼要耶穌把他們轉附身到一群豬身上。這群瘋豬跑到懸崖邊緣跳到海中。史蒂芬提高了嗓門說：「哦，保護動物學會不會欣賞這故事，是不是！」

　　另一次耶穌談論末日，他說末日來臨的時候，有兩個人在田裡幹活，上帝會讓一個人上天而另一個留下；還有兩個人在床上，一個人上天而另一人留下。史蒂芬在早餐時說：「兩個人在吃早餐，一個人上天，而另一個人留下。」他理解故事的要點，並且友善地接受。

　　早飯後，我們開始工作。通常先看看是否有人寄來科學論文。這是些尚未在科學雜誌發表前請人看的論文。因為他不能翻動書頁，所以我得替他拿著，放在他面前，這也使我有機會閱讀它們。

　　我發現，儘管霍金具有偉大的頭腦，他卻讀得相當慢。我可以用大約他兩倍的速度閱讀。其原因當然是，讓他回頭來再找是非常困難的，所以他必須過目不忘。而我只要快速瀏覽，如果我有興趣，並且想再深入研究，可以再回過頭來重讀。

　　〈基帕．索恩〉

　　有一次我到史蒂芬和簡家做客。晚飯後，在史蒂芬要上床的時候，他自己一個人上樓。我忘記了這是一段還是兩段的樓梯。這時史蒂芬已不能走路。他上樓梯的辦法是抓住支持欄杆的鐵柱把手，並用手臂力量把自己拉上去。要把自己從底層拖到二層需要費時又艱苦的奮鬥。

　　簡解釋說，這是他復健的重要一環，為了盡可能長久地保持他肌肉運動的協調和力量。

　　在我明白這緣由之前，看到他受這等煎熬，真是令人心碎。正如對史蒂芬其他的類似事情，一旦你瞭解他，你就會將那些事視作當然。然而，當你初見到這種情景時，一定會大吃一驚，會用非常感動的眼光看他。這只是日常生活的一部分──他用這種方法把自己拖到樓上去。

　　〈伊莎貝爾．霍金〉

　　我最討厭的一種事是任何時候身邊都有人。我忍受不了那些。然而他發現事情很有趣，他享受人生，他到處橫衝直撞。我認為這是難能可貴的。我和他父親都缺乏這種勇氣。我們只能讚賞，而且想不透他怎麼得到這種勇氣。當．佩奇

　　有一年，霍金一家帶我一道去在威爾斯郡威耶河附近的鄉間別墅。這個房子在山上，有一段舖好的人行道通到房子去。我當然希望盡量少走幾趟，所以就把備用的電池放在他的輪椅下。可是史蒂芬沒有意識到這一點，他不知道他的輪椅的負載已經達到了極限。

　　他開始上坡並超前我不少──大約十米左右吧！然後他拐個彎進入房子，但是這剛好在斜坡上。我注意到史蒂芬的輪椅慢慢地往後傾倒下去。我想跑上去扶住，但是沒有來得及，他往後翻倒到灌木中去了。

　　看到這位引力大師，被地球微弱的引力所征服，是令人震驚的一幕。

　　〈基帕．索恩〉

　　早在一九七○年代中期，有一兩次，史蒂芬和我討論他將來的命運。那時他似乎有非常清楚的圖像。他說，他預料最終會因為得肺炎而死。雖不知何時發生，可是一定會發生。他還預料，在此之前他的智力不會有任何退化，他對此信心百倍，他對自己的最終命運似乎泰然處之。

【第四章】

　　一九七五年，梵蒂岡把授予「有傑出成就的年輕科學家」的庇佑斯十二世獎章頒發給史蒂芬．霍金。他和白納德．卡爾一同飛往羅馬，在梵蒂岡接受教宗保羅六世頒獎。

　　〈白納德．卡爾〉

　　那是一個非常感人的場合。在正常情形下，得獎的人必須走到教宗面前去接受獎章。可是，因為史蒂芬不能上前，所以教宗一直走到史蒂芬面前來。

　　這是一個歷史時刻。教會──尤其是天主教會，和宇宙學史之間一向有衝突，這可一直回溯到伽利略時代。史蒂芬對伽利略有極大的親切感。我記得，我們去梵蒂岡時，他非常渴望到檔案館去查閱被認為是伽利略悔過的文件。在這文件中伽利略在教會的壓力下，收回地球圍繞太陽旋轉的理論。

　　科學和教會之間的爭論仍然方興未艾。最後，教會宣佈他們犯了錯誤，事實上伽利略是對的。這使我們感到欣慰。但是我很懷疑，如果教宗真的理解史蒂芬的發現，他是否會認可。

　　〈基帕．索恩〉

　　我看得十分清楚，從七十年代早期開始，史蒂芬的研究方式發生了顯著的改變。這種改變，可用他在一九八○年左右對我說的話來代表：「我寧願是正確的，而不是嚴密的。」嚴密性質是數學家追求的，他們認為正確性需要堅定清晰的數學證明。六十年代和七十年代早期，史蒂芬在研究中追求過這種嚴密性，他試圖使每一部分都完全堅定穩固。

　　近年來，他在尋求真理時變得更富猜測性。譬如說達到了百分之九十五的正確性，然後他就繼續很快地前進。他放棄了似乎在七十年代早期對確定性的追求，而喜歡高或然性，從而快速地朝理解宇宙性質的終極目標前進。

　　〈史蒂芬．霍金〉

　　一九八一年在梵蒂岡召開宇宙學會議時，我又重新喚起了對宇宙開端和命運問題的興趣。之後我們受到教皇的召見，他剛從那次謀殺中恢復過來。他告訴我們，研究宇宙在大爆炸後的演化是可以的，但是由於大爆炸本身是創生的時刻，因而是上帝的事務，所以我們不應該去詢問那個時刻本身。我高興的是，那時候他不知道，我在會議上剛發表的論題是，空間─時間為有限的、但是沒有邊界的可能性，這表明它沒有開端，也就是創生的時刻。

　　因為這篇論文相當技術性，並且採用了一個令人敬畏的題目《宇宙的邊界條件》，所以關於宇宙起始的含義不是一下子就那麼一目瞭然。我在該論文中提出：空間和時間在範圍上有限，但是自己包容起來，而沒有邊界或邊緣；正如地球的表面面積是有限的，卻沒有邊界或邊緣一樣。在我所有的旅行中，我從未從世界的邊緣掉下去。

　　在梵蒂岡會議期間，我不知道如何利用這個思想對宇宙行為作預言。但是在一九八二和一九八三年間，我和我的朋友兼同事加州大學聖他巴巴拉分校的詹姆．哈特爾合作。我們指出如何利用這個無邊界思想，在量子引力論中計算出宇宙的態。

　　如果無邊界設想是正確的，則不存在奇性，而科學定律，就在包括宇宙開端的任何地方都成立。宇宙開始的方式就由科學定律所決定。我成功地實現了發現宇宙如何開始的抱負。但是我仍然不知道它為什麼要啟始。

　　〈詹姆．哈特爾〉

　　（詹姆．哈特爾是史蒂芬．霍金的哈特爾──霍金設想的合作者。他現為加州大學聖他巴巴拉分校的物理教授，他的研究方向主要是相對論和引力。）

　　在量子力學中，我們是用一個系統的波函數來描述它。因此，我們能計算看到的東西的機率。例如，在宇宙的情形下，我們也許對它的大小、形狀，以及它能顯示出空間的三維幾何感興趣。波函數允許我們計算其他不同答案的機率。所以我們也研究其他可能的模式。可是，我們的宇宙不是這樣，我們生活在固定的一個量子態中，因此產生了一個有趣的問題：根據什麼原則，從許多可能的宇宙態中特別選出一種態，使我們得到一種機制，用以預測或者聯接現有宇宙的不同特徵？

　　〈鄧尼斯．西阿瑪〉

　　史蒂芬的「量子宇宙論」，或者更通俗點講「宇宙的波函數」是一個新的物理設想。它是說，使用量子力學計算宇宙的行為，要牽涉到高度技巧性的步驟，這些步驟代表了物理作用方式的新假設；因此它們是有爭議的，是還沒有被確立起來的。

　　可是，他想指出的是，如果用他建議的步驟計算出宇宙的波函數，那麼就能算出宇宙會像什麼樣子。這是一種非常聰明和卓越的建議，但是並沒有公認一定會成功。他和他的學生，以及世界上其他地方的人，都在看真實的宇宙是否具有和他設想的理論含義相同的性質，以此來檢驗這個新理論。他的觀點是：這會導致一系列成功的思想。但是，目前這一切還都處於爭議的階段。

　　在經典物理中，人們可以給定所有粒子在同一個時刻的位置和速度，從而描述一個系統的狀態。另一方面，在量子物理中，粒子不具有精確定義的位置和速度。相反的，人們所能提供最完整的描述只是所謂的波函數。這可以認為是提供在不同位置上找到該粒於的概率。人們不必再指明該粒子的速度。這些在不確定性規定的程度上由波函數決定。

　　在量子理論中，宇宙的態可由所謂的宇宙波函數來描述。它提供了現在空間為以不同方式彎曲的或者翹曲的概率。空間幾乎為平坦的概率最大，但是哈特爾和霍金的無邊界設想預言，在空間幾何中的小波浪的概率相當大。這些對應於引力波，現在人們正用非常精密的測量手段去檢測它們。

　　〈基帕．索恩〉

　　描述量子引力──也就是廣義相對論和量子理論的結合，有許多方法。我發現最富有魅力的，是哈特爾和霍金在描述把量子力學和引力結合在一起時所採用的方法。我覺得這很合我意。當你在科學（譬如物理學）的最前沿探索時，必須大大地仰仗你自己的體會和感覺。你必須決定你的研究方向，或者為學生指出哪個方向較有可為。這一類指導必須來自於直覺，來自於天性。正如蘇聯同事所說的，來自於心肝。我打從我的心肝裡感到它們是對的。

　　〈安東尼．赫維許〉

　　我想，過去二十年來最奇妙的事情是：我們現在能論證在時間開端後的一百萬分之一秒前發生的事。宇宙具有奇性的起始是一個令人驚異的觀念。但是，能夠有意義地談論及爭議那麼早宇宙的物理，對我而言無疑是一場革命。尤其回顧我自己的一生，想到過去我們甚至不知道宇宙是演化的或是穩態的，真是感慨不已。

　　這還引起了令人敬畏的哲學問題，諸如時間有無開端，以及這個問題的真正含義。要使物理學家真正掌握這些問題是困難的。

　　〈約翰．惠勒〉

　　許多人在許多場合多次提出有關宇宙起源的問題：它是如何啟始的？

　　當愛因斯坦第一次探索自己的理論，發現理論斷言宇宙不能永遠維持尺度不變時，他不信任它的預言。為什麼他如此不相信呢？因為他心目中的偉大英雄斯賓諾莎在很久以前反駁了聖經中的太初創世的思想；斯賓諾莎說過：「在不存在任何可以告知鐘表何時啟始之前的東西，鐘表存在何方？」這聽起來很矛盾。

　　當然，當最後發現宇宙在膨脹時，愛因斯坦告訴他和我偉大的朋友喬治．伽莫夫：「這是我研究生涯中的最大錯誤。」

　　從此以後，他和我都把宇宙膨脹的預言當做強而有力的證據，認為是某種和人類以前理解的一切截然不同的東西，是人類被賦予探索空間和宇宙運行方式的能力的最強有力的證據，以及我們有朝一日能解開這些秘密的最偉大象徵。可是，我認為按照量子力學，我們對諸如宇宙如何開端這類問題會有更深刻的洞察，因為我們在那裡意識到了時間的概念本身是一種理想化。「時間」這個詞不是上帝從天上賜予我們的禮物；時間的觀念是人們發明的一個詞。如果它牽涉著一些困惑，應是誰的過錯？那是我們發明使用這個詞的過錯。

　　有一次，我在德州奧斯汀市一個咖啡館的男廁所看到了一行塗鴉：「時間是大自然避免使所有事情同時發生的方法」，這是我們通常解釋時間的簡要說法。但是，我們用量子力學觀點越深入地探究時間，就得到越多洞察，時間本身也就越顯得微妙，在徹底理解這全部圖像的過程中，需要解決的困惑就越繁重。

　　所以，任何詢問宇宙如何開始的人都應反躬自問：「你從何處得到時間觀念的？」

　　在量子力學中，電子的位置是不確定的。這種不確定性在正常情形下是可以忽略的，但是它在原於距離尺度下變成很重要，以至於諸如「原子在何處？」的問題沒有什麼意義的答案。類似地，在量子引力中也存在空間─時間幾何的不確定性。這種不確定性在正常情形下也是可以忽略的，可是它在非常微小的距離尺度和時間間隔下變得很重要，以至於諸如「現在什麼時候？」的問題沒有什麼意義。尤其是，這意味著時間概念在非常接近大爆炸時變成沒有意義。

　　史蒂芬．霍金提出，使用虛時間也許能取得一些進展。虛時間和實時間的關係，猶如虛數和實數的關係。虛時間物理是物理學的愛麗絲奇境；例如，粒子可以運動得比光還快，甚至可在（虛）時間中向後運動。當然，當描述變成對量子力學的一種近似時，每件事都是對的，沒有人可比光運動得更快或者在（實）時間中向後運動。

　　詹姆．哈特爾和史蒂芬．霍金提出一種方法，把虛時間技巧用到量子宇宙論中，並用它來分析極端簡化了的宇宙模型。雖然該模型比實在宇宙大為簡化，當它用經典廣義相對論處理時，具有大爆炸奇性，但是它的量子力學形式卻根本沒有奇性。哈特爾和霍金成功地用所謂歷史前的時間來取代奇性。

　　哈特爾──霍金思想是否能成功地應用於實在宇宙，仍是一個未解決的問題。

　　〈克里斯多福．伊宣蒙〉

　　（克里斯多福．伊宣蒙是倫敦帝國學院的理論物理教授：他研究廣義相對論和量子物理之間的關係。）

　　從「無」中創生的觀念當然是非常激動人心的，這是使人極感興趣的東西。哈特爾──霍金的從「無」創生的圖像，實際上是以非技術性術語非常形象化地描述數學。你瞧，物理學中正常發生的東西是，在具有傳統的因果性和決定性觀念的地方，如果給你某個特殊時刻的態，你就能唯一地算出後來某個時刻的態。那就是人們所說的因果性。按照這個觀點，你永遠不能從「無」中創生，事實上你根本不可能有創生。你真正擁有的一切是變化：因果性變化，可是這變化屬於已經存在那裡的東西。這種變化也許牽涉到創生，例如你在ＣＥＲＮ〔註：歐洲核子研究組織，在瑞士日內瓦附近。〕的粒子加速器看到基本粒子相碰撞而出現一堆新粒子；那看起來像創生，但是你其實只是把能量從一種形式轉變成另一種形式，而這整個系統純粹是因果性和決定性的，每一件東西都只是以通常的方式流動，你肯定不是從「無」中生「有」。

　　在廣義相對論中，由於時間和空間在公式中表達的方式，使實際談論時間的創生成為可能。麻煩的是，在經典理論中，當空間和時間「開始形成」時，實在的點本身是數學中的奇點，數學失效了，所以它不能給你一個創生論。你在傳統的宇宙論中所能說的是，存在許多不同的可能宇宙，它們所有都和愛因斯坦方程式相符合。我們恰巧在這個宇宙中生活的事實，毋寧說純粹是出於偶然。你不能賦予任何理由──甚至在原則上也不能。你所能說的一切是條件陳述：假定宇宙在這一時刻處在這個狀態，則它在以後的時刻將處於那個狀態。它是條件性類型的演化。

　　然而，當你談到虛時間，就有一個奇怪的可能性，也就是「現在」不一定要有一連串的過去時刻。如果我們從現在這一時刻往過去回溯，在很長的時間內一切都完全正常地進行，甚至在虛時間中也是如此。只要你使用這個唯象的時間，看起來就像你在通常時間裡回溯過去。

　　但是隨著你往以前退去，越來越接近傳統的實時間圖像中變成原點之處，你就發現時間的性質在改變，復的或虛的變得越來越有份量。最後，在經典理論中應該是奇點的東西被抹平了，你就得到這張漂亮的圖畫，這些碗狀的宇宙創生圖像。那裡沒有起點，只是某種光滑的形狀。

　　哈特爾和霍金所發現的是，如果你假設，宇宙在虛時間裡的過去歷史圖像是所有可能的、恰好和我們現在時刻宇宙相符的這類形狀、而你多多少少用傳統量子力學方式來解釋之，至少在原則上你會得到整個宇宙唯一的波函數。

　　這樣，你就得到了這個沒有過去的美妙圖畫，宇宙根本不從任何東西產生出來。因為它是一個自洽的數學結構，所有你真正能說的是宇宙存在。和從某點創生宇宙的圖景不一樣，這宇宙沒有過去，因為沒有任何它在其中創生的東西。

　　如此，宇宙從「無」中創生的說法，實際上有一點用詞不當；這是詞彙「無」的誤用。它不只是指在空虛的空間中出現宇宙，你也許可以把這空間稱為「無」：因為甚至連創生事件也不存在，所以根本不存在任何東西！

　　在這些理論中，動詞過去時態的使用變成不恰當。當然，在人們相信實時間時就建立了時態。不幸的是，我們還沒有在虛時間中表示時態的語言形式。因此，在這層意義上，說「從無中創生」肯定是誤導的。它對於這個在預先存在的時間中忽然出現的宇宙圖像很合適，可是它並不是哈特爾─霍金態的貼切描述。

　　〈史蒂芬．霍金〉

　　為了預言宇宙是如何起始的，人們需要在時間開端處也能成立的定律。在實時間內只存在兩種可能性：或者時間往過去回溯直至無窮，或者時間在一個奇點處有一個開端。人們可以把實時間認為是從大爆炸起到大擠壓止的一根直線。但是，人們還可以考慮和實時間成直角的另一個時間方向。這叫做時間的虛方向。在時間的虛方向，不必要任何形成宇宙開端或終結的奇點。

　　在虛時間裡，沒有科學定律在該處失效的奇點，也沒有人們需要在該處乞求上帝的宇宙邊緣。宇宙既不創生也不毀滅結束。它就是存在。

　　也許虛時間才真正是真實的時間，而我們稱為實時間的僅是我們的想像。宇宙在實時間裡各有一個開端和終結。可是在虛時間裡，不存在奇點或邊界。因此，也許我們稱為的虛時間是真正更基本的，而我們叫做實時間的，只不過是我們發明的觀念，用來幫助自己描述我們認為的宇宙的樣子。

　　〈基帕．索恩〉

　　宇宙如何終結存在兩種基本理論。一種是開放宇宙的觀念，它會繼續演化，不會突然終止；事情僅僅是緩慢下來，並且按照熱力學第二定律到達熱死。另外一種是閉合宇宙的觀念，它會停止膨脹，而且會向自身坍縮回來，這有時被稱作大擠壓，像是大爆炸，只不過在時間上顛倒過來就是了。

　　〈詹姆．哈特爾〉

　　虛時間中的詞「虛」不是指想像：它是指數學中非常古老的觀念，也就是虛數，譬如負１的平方根，理解這一點非常重要。對於一位給定的觀察者，空間和時間當然是可區分的：我們用尺來測量空間，用鐘表測量時間。愛因斯坦和赫爾曼．閔可夫斯基在本世紀初指出，不同的觀察者的空間和時間概念，只不過是同一個統一的空間─時間觀念的不同方面。空間─時間是四維空間幾何，它有某些類空間的方向和某些類時間的方向。所以就一定意義上來講，在那裡空間和時間概念仍是可以區分的。

　　儘管那種觀念具有巨大威力，在統一這些概念方面仍然可以走得更遠些。如果你用虛數來測量時間方向，那你就得到了空間和時間之間的完全對稱，這在數學上是非常美妙和自然的觀念。無邊界設想就是利用這個數學的單純化，導致所有可能的宇宙的初始條件中的最簡單的理論。

　　但是，人們不應認為日常經驗中可以直接體驗到虛時間。它是一種用來表達物理方程式的美麗的數學觀念，同時在此情形下，它是一個解釋宇宙初始狀況的特殊設想。

　　〈當．佩奇〉

　　霍金的奇性定理指出，愛因斯坦的廣義相對論和一定的觀測相結合，意味著宇宙在開端處必須有一個奇點。如果你向時間過去回溯，到達某一點就不能再過去了。我們通常將此視為時間的起點。

　　這擾亂了許多假定宇宙為無限古老的人。霍金的思想指出宇宙有一個開端，有人覺得，這符合創世紀所描述的宇宙在時間中創生；雖然其他神學家說，上帝創世並不見得就發生在我們的時間裡。

　　上帝也許可以創生一個無限宇宙，但是霍金的思想隱含著時間有一個開端。現在，我們當然知道，愛因斯坦理論在非常接近於那個開端處不能成立。所以我們知道，該理論本身在那裡失效。那就引起了這樣的可能性：即也許宇宙是無限古老的，或者也許是別的什麼樣子的。

　　現在許多人──包括我自己以及我認為連霍金都覺得時間概念本身在接近開端處失效，因此談論開端之前是什麼並沒有意義：在此之前是否有無限的時間呢？還是只有有限的時間？宇宙是否有一個時間上的絕對開端呢？由於時間觀念本身在這些極早的時刻並沒有多少意義，所以那些問題有些是沒有什麼意義的。我們能肯定的是，就我們所知，時間有一個開端，可是這開端有一個點，一旦超過那一點，我們標準的時間概念就失效。

　　在哈特爾──霍金的無邊界設想中，宇宙開端的方式是：時間的行為非常滑稽：在技術意義上時間是虛的。這樣時間沒有邊緣，你似乎有一個地球的表面。譬如說你從北極出發，沿著經線往外走。這些經線的確從北極散開，北極是完全規則的。

　　這就是霍金的宇宙圖像：這個虛時間既沒有開端也沒有終結。它沒有必要永遠前進。它是有限的，如同地球只有有限的面積一樣。在地球上不可能永遠繼續向北走下去。由於你可以走到最北的一點，在某種意義上，你會走到盡頭。但在另一種意義上，在那裡並沒有真正的終點。

　　因此，霍金說，宇宙在開端處沒有邊界，所以宇宙是一個自足的整體。他還論斷道，上帝實在沒有必要去啟動宇宙：宇宙能夠自身存在那裡，不需要上帝去創造它。

　　〈史蒂芬．霍金〉

　　許多人相信，上帝允許宇宙按照一套定律來演化，上帝並不干涉演化的過程促使宇宙觸犯這些定律。然而，仍然需要靠上帝去捲緊發條並選擇如何去啟動它。只要宇宙有一個開端，我們就可以設想有一位造物主。但是，如果宇宙確實是完全自足的，那還會有造物主的存身之處嗎？

　　〈當．佩奇〉

　　還會有造物主的存身之處嗎？上帝是否創造宇宙的問題和宇宙是否有邊緣並沒有直接關聯，儘管許多人認為是相關的。它們實際上是不怎麼相干的。

　　例如，我在一張紙上畫了兩條線。這條直線有兩個端點：如果我想像時間以那種方式前進的話，則你可把這一個端點稱為起點，那一個端點稱為終點。如果時間沿相反方向前進，則情況就變相反，這一個端點稱為終點，那一個端點稱為起點。你可將此當成宇宙的一個模型，一個具有開端和終結的宇宙。

　　這個圓圈表示另一個宇宙。當時間前進時，在某種意義上存在一個最早的時刻；可是如果你沿著這圓圈的線，該線沒有終點，它只是不斷圍繞著。

　　但是，我自己畫了這些線，所以在某種意義上而言，我創造了它們。但是它們是否有開端或終結，對我是否創造了它們的問題毫無影響。

　　我認為宇宙的情形是類似的。在霍金的舊模型中，宇宙具有一個開端，也許還有一個終結。新模型更像這沒有開端和終結的圓圈。在某種意義上它有個最左的端點；這樣你能說有某種像是最早時刻和最晚時刻的東西。但是，就更技術性的意義來說，既不存在開端也不存在終結。而且這兩種都可以由上帝來創造。我們必須先有信仰，才能問它是否由上帝創造的問題。這是科學既不能證實也不能證偽的事體。

　　我想，霍金在他的書中小心避免公開直截了當地說沒有上帝。他僅說：還會有造物主的存身之處嗎？然而我想他希望人們從這裡得出何種結論是十分明顯的。

　　〈約翰．泰勒〉

　　我認為，許多人為了解釋宇宙極端複雜的性質，和宇宙可能沒有目的，而覺得上帝非常重要。我絕不會排除它對於人們一生的偉大的幫助。

　　依我的觀點，上帝除了可能是第一原因之外，不會和其他細節相關。但是作為一個實用唯物主義者，我認為上帝是按照決定第一原因的定律描述的。怎麼描述它，我不知道。可以說我們還沒到達開始理解的階段。

　　我覺得我們需要繼續並更深入瞭解上帝的性質。因為如果你問我：「你覺得上帝是什麼？」我會說：「它是宇宙的性質。」而且我覺得我們也許會一直繼續下去：在我們現有理論的背後總有另一種理論，總可以採取下一個步驟。在某種意義上，那也許是避免必須觸及第一原因的方法。

　　所以，如果一位科學家說：「我們已經走到盡頭了，」我就會回答：「請仔細地想想。也許宇宙的性質的確是無限複雜的。」可能有一個理論具有無限複雜的系統，其中有趨向越來越短的距離的無限的理論序列。我們也許能得到一個超理論；這點我不清楚。事實上，你可以說，如果上帝正如在理論中指出的那樣，是宇宙的終極性質，那麼無論如何，必須對如何去控制這理論有所解釋。

　　在那個問題中牽涉到這麼深的邏輯問題，以及我們可能沿著理論序列走的路還不夠遠，還看不到其中的結構。我們在會走路之前，絕不要急著跑、這也許是真理。

　　我覺得，宇宙的目的是以必須前進的方式來前進，並且只能以那種方式前進；同時還令人想到某種形式的人類目的，那目的即是達到滿足宇宙動力定律的目標。除此之外，我看不出其他目的。

　　〈羅傑．彭羅斯〉

　　我不清楚人們在與宇宙或者物理定律相關時使用「目的」這個詞，和個人在企圖完成某件事情時所用的「目的」一詞含義是否完全相同。我認為在某種意義上，宇宙具有目的。它的存在不僅是由於機遇。

　　有些人採取的觀點認為宇宙就在那裡，並且漫無目的地運轉。它有點像在計算，我們剛好偶然地發現自己是其中的一部分。我認為用這種方法看待宇宙，既無成果又無幫助，我想，宇宙和它的存在有些遠為深入的東西，我們現在只有非常膚淺的領悟。

　　〈約翰．惠勒〉

　　我走進一個房間，所有朋友都笑嘻嘻的。我知道他們又出了什麼鬼主意。我還是先發問：

　　「它是動物嗎？」

　　「不是。」

　　「它是植物嗎？」我問下一個問題。

　　「不是。」

　　「它是無機物嗎？」我問第三個問題。

　　「是的。」

　　然後，我問下一個問題：「它是綠色的嗎？」

　　「不是。」

　　「它是白色的嗎？」

　　「是的。」

　　我繼續下去。但是我注意到我的朋友花越來越長的時間回答。我就是不明白為什麼。因為他們心中有這個名詞，為什麼就不能直接告訴我是或者不是？

　　我知道我只能問二十個問題，而且很快就得在腦中找出某個名詞。所以，我最後問一位朋友：「它是雲嗎？」

　　他想了又想，直到最後才說：「是的」。然後他們全都大笑起來。他們解釋道，當我走出房間時，他們還沒選定哪個名詞，後來他們達成共識不選定任何名詞。任何人都可以隨意回答我的問題，只是要附上一個條件：如果我挑戰而他不能回答，則他便輸我了。所以對我們每個人而言，其棘手的程度完全一樣。那個名詞在我進來以前並不存在；只是視我選的問題而存在。然而其存在不僅僅是通過我的問題，同時也通過他們的反應。

　　電子的情形也是如此：我們從前認為存在於原子中的電子具有位置和速度。現在我們知道它在原子中沒有位置或速度。直到我安裝好測量儀器去測量我才得到答案。所以，世界不可避免地具有這種參與品格：我們不僅是觀察者，在我們有權斷言已經發生的事物中我們也是參與者。

　　由於和舊觀念相衝突──譬如愛因斯坦認為宇宙早已獨立存在，宇宙的這種參與品格成為量子論最富有挑戰性、最能刺激人們尋求解釋的特色。愛因斯坦對量子理論的這種認為我們多少被牽扯到致使我們說已經發生的事情之中的觀念感到不滿。因為他年輕時，經過內心苦苦掙扎之後得到的觀點是，世界是獨立於我們而存在的。在量子物理中，情形剛好相反。

　　在量子力學的論爭中，我曾與另一位偉大的人物，哥本哈根市的尼爾斯．玻爾合作過。我認為在過去幾世紀中，從未有過比玻爾與愛因斯坦之間更偉大的，或者更高水準的，延續了二十八年之久的同行論爭。簡單來說就是：世界是否像愛因斯坦認為的那樣獨立於我們而存在；或者正如玻爾認為的，在某種意義上因為我們選擇測量儀器，而使我們和測量的結果有些相關？包括我本人在內，物理界大多數物理學家都覺得，這場辯論已經由玻爾得到決定性的勝利而告終。

　　今天，對於物理界的許多物理學家而言，量子理論是一台魔術香腸絞碎機：你把固態理論放進去，你把原子理論放進去，你把激光理論放進去，總之你把任何物理問題放進這個二十世紀最高的物理原則，這台香腸絞碎機中去，你轉動把手，答案就會出來。

　　事實上，量子理論不是可以簡單分析的。它是一種不可逃避的東西。它向我們展示，我們所說發生的事物，或者我們有權利說發生的事物，不可避免要依賴我們的測量選擇。這種選擇是不可挽回的，沒有機會逆轉它。因此，我們在此得到了解釋存在真相的革命性的一面。

　　人們最後一次訪問尼爾斯．玻爾時，他顯得快樂、有興趣、風度迷人、關心別人。他不知道自己第二天就要死去。他評論道，某些哲學家沒有意識到，量子理論中有些關於世界的真正新發現，正如他說的：「具有非常偉大的重要性。」他還寫過有關我們真實世界的觀點不同於我們早先所以為的，以及我們如何注定要進行一場革命性的變化。愛因斯坦在最常被論及的一篇文章中說道，按照他的理解，量子理論和每一種合理的真實世界觀念都衝突。玻爾對此的回答是：「你的實在觀念是過於局限了。」

　　〈詹姆．哈特爾〉

　　任何超過十二歲的人都知道，在這個世界上沒有確定性這回事，因此物理學必須面對概率。

　　有人認為，人類因為無知，也就是還沒擁有對世界足夠精細和準確的描述，才和概率打交道，若是我們找到那個描述時，就擁有了確定性。這只是經典物理的幻象。六十多年來，我們知道這種幻象是錯誤的。或然性是根本的，不確定性是不可迴避的。所以任何東西，尤其是宇宙的量子力學理論並不預言一個特殊的宇宙時間歷史。相反地，它預測將發生的各種可能性的概率。

　　有些事物當然比其他的更具有可能性，量子力學規則告訴我們這些事物是什麼。而且我們討論的宇宙歷史是一直回溯到開初所有的事件。沒有任何一類事件是被物理定律立法規定的；所有事件都是可能的，只不過其中一些比另一些的概率更高而已。量子宇宙學的任務是，指明由量子理論預測到的概率非常高的事物。

　　各種不同的宇宙和各種不同的歷史，有時被認為是同樣真實的，我認為這種觀點並不錯。和概率打交道的量子力學理論正是必須處理不同的選擇組合，因此人們能說，它們都是同樣真實的。可是，更準確的說法是：我們是在處理整個集合的可能性集合，集合中任何一種可能都曾發生，其中一些比另一些更可能發生。

　　〈史蒂芬．霍金〉

　　有一次愛因斯坦問道：「在建造宇宙時上帝有多少選擇呢？」如果無邊界假設是正確的，在選取初始條件上，它就根本沒有自由。它只有選擇宇宙要服從的定律的自由。

　　然而，也許這種選擇並不算回事。也許只存在一種統一理論，該理論允許像人類那麼複雜的結構存在，而且他們能研究宇宙定律和探索上帝的性質。

【第五章】

　　〈白納德．卡爾〉

　　當史蒂芬和我在加州理工學院時，我們在午餐時討論過名望的性質。他提出的定義是，名望是知道你的人比你所知道的人更多。午餐後我們回到系裡，有一個人從旁邊走過並打招呼：「你好。」我不知道他是誰，因此我說：「史蒂芬，那是誰？」史蒂芬看了我一眼，他那時還能講話，他說：「那是名望。」

　　〈史蒂芬．霍金〉

　　一九七九年我被選為盧卡遜數學教授。這是伊薩克．牛頓曾經擔任過的同一教席。他們有一本大書，每個大學教授都必須在上面簽字。在我擔任盧卡遜教授一年多後，他們意識到我從未簽過字。所以他們把這本書帶到我的辦公室來，我勉為其難地簽了名。這是我最後一次簽名。

　　〈白納德．卡爾〉

　　我很敬畏我的導師史蒂芬。人們對自己的導師總有點敬畏。而當導師是史蒂芬時，他顯然會使人更加敬畏。

　　另一方面，當我在史蒂芬家生活了一年後，他成為我的朋友，所以我對史蒂芬知之甚詳。史蒂芬在那些日子裡仍然能講話，是以一種和他不熟悉的人很難理解的方式講話。他仍然作學術報告，盡最大的努力使人們聽懂。但是，通常我們開會時，史蒂芬的學生或者他的家人經常必須做翻譯。

　　隨著歲月流逝，情況越來越嚴重。有一次史蒂芬離開酒會，有人幫助他下樓。史蒂芬想對這個人說點什麼，可是這個人聽不懂，所以史蒂芬自己就不停地重複。這個人變成非常憂慮，並且想道：「我的老天，這也許非常嚴重。史蒂芬可能病得很重。」因此，他急急忙忙離開史蒂芬跑到樓上來，「快來幫助我，史蒂芬需要幫忙！」

　　每個人聞訊都跑下樓來，有人能翻譯史蒂芬所講的，他只是在講一個笑話中使人發笑的那一段。

　　一九八二年當史蒂芬．霍金面臨著他女兒露西新學校昂責的學費時，決定針對沒有科學背景的讀者寫一本有關宇宙的書。一九八四年他完成了《時間簡史》的初稿並進行修改。後來，在一次訪問瑞士日內瓦時，他得了肺炎，並且必須進行急救氣管切開術，這種手術使他完全失去講話能力。

　　〈布里安．維特〉

　　布里安．維特從一九八二到一九八五年，在史蒂芬．霍金指導下寫有關量子引力的博士論文，之後以研究員身份和霍金工作三年。現在在劍橋開了一家電腦公司。

　　他在瑞士生病了。回來時，他必須靠通氣管呼吸，在他的喉嚨插入一根管子。從那個時候起他就不能講話了。

　　我記不得他在劍橋住了多久的加護病房。可是在那個時期，也許有兩個月之久，由於他不能和護士交談，所以每週有兩三天我就在醫院中過夜，不僅是因為他病情嚴重；也因為護士根本不能理解史蒂芬要什麼。如果他不舒服，他們不知道為什麼。我們一些人實際上全天候在那裡。

　　很長一段時間以後，至少感覺像很久，有人發明一種聰明的玩意，一塊中間開一個洞的塑膠板配上字母。當你把塑膠板舉在你和另一個人之間，他盯著字母，你就能說出他在看那個字母。大部分時間你能做到這一點。有時不能完全確定、所以必須耐心地把他想要的說出來。他們挑「Ａ」，而你說「Ａ？」這正和猜謎語一樣。

　　史蒂芬花了很長時間，才能接受利用電腦溝通的主意。這不僅是「啊，我不想麻煩。」而是「我不要這麼做。」史蒂芬不願意接受他不再能講話的事實。他認為找到一種言語以外的溝通方法是表示屈服。

　　我記得有一天晚上去他那裡，他第一次叫我幫他起床去用電腦。在打了「你好」以後，他打的第一句是「你願意幫助我完成我的書嗎？」史蒂芬在這類事情上總是非常禮貌的。

　　〈史蒂芬．霍金〉

　　在手術之前，我說話變得更不清楚，只有少數和我很熟的人才能理解。我要依靠向秘書口授來寫科學論文，還要透過一名譯員來作學術報告。氣管切開術使我完全喪失了說話能力。

　　〈布里安．維特〉

　　他能綜觀事物如何運行。當他不願說：「看這篇論文，這就是證明，」史蒂芬是試圖理解世界運行的方式，他說：「根據我的理解，這必須是它運行的方式」，而不是根據他當時已知的可以證明這一點。

　　當然，有時他也會弄錯。有時他告訴你一些東西時，你會離開去計算，然後回來對他說：「看，你弄錯了。」而他不會相信你。以後你會談論這些，你會在兩周後意識到他是對的，他的預感比你的計算強得多。我認為這是他頭腦中非常重要的一面：靠直覺思維而不必一步一步推算，跳過簡單計算而直接得出結論。

　　我們兩人都有談論科學的強烈慾望。讓科學家以外的人理解科學為何物是很重要的。我們都熱切希望寫一本大眾要讀的書，儘管我們從未預料過；會發生後來發生的事。

　　史蒂芬不願在精確性上作任何妥協。你有時當然必須潤飾一下，也不可能解釋每一個細節。可是要盡量地做。如果你使用比喻，你不願意在第一道障礙即告失效。你希望使用足夠精確的比喻，使得如果有人要利用它思考時，他們不會把這種比喻過分外推而使之喪失意義。我們花費大量時間來討論比喻，並且推敲其可行性。例如，史蒂芬在第一稿中要用科學術語來解釋某些東西，後來他說：「噢，沒人能理解那個。讓我們使用比喻來取代。」我們刻意一步步地這麼做。現在，其中的一些比喻當然是沿用愛因斯坦或其他人歷史性的解釋，可是有些是我們提出或加以改善的。

　　例如，我們用這樣的一個比喻來解釋如下複雜概念：在低能量時顯得不同的粒子，也許在高能量時實際上是相同的粒子。你說：「我們這裡有不同的東西，而且我們能看到並能解釋它們如何不同，它們具有不同質量、不同性質等等。」然後你會說：「但是根據我們的理論，這些東西在高能量時是同樣的東西；它們只是在低能量時顯得不同。那麼，這是什麼意思呢？」

　　我們使用輪賭盤上轉動的球來比喻。當旋轉輪盤時，球會快速滾動並接觸到任何一個數字。所以球停在輪盤的任何格子內實際上機率是相同的。隨著整個系統慢下來並損失能量，它最終會落到一個數字上，譬如二十二。二十二這個數字並沒有任何特殊之處。能量降低時，同一個球可能落到任何其他格子內。而且如果你重新旋轉輪盤以增加能量，那麼它又會一蹦一蹦地跳躍，並可能落到其中的任何一個數字。

　　這就是苦思熟慮後得到的一個比喻。我們想要得到的是一個可以摹像的比喻。

　　〈因．莫斯〉

　　（因．莫斯是史蒂芬．霍金八十年代初在劍橋的研究生。現在在紐卡索大學任物理講師。）

　　史蒂芬上午離家，自己操作輪椅，十一點到達辦公室。因此大部分人也在十一點到。之後我們開始喝咖啡聊天。一直到中午左右去吃午飯，午飯從一點左右開始，直到三點左右結束。

　　大家會問史蒂芬對他們的研究或者任何有趣東西的看法，不停地討論，如果必要的話可以花費整個下午時間。我們老是坐在咖啡室裡討論，還能完成任何工作真是奇蹟。我已記不得我們什麼時候曾坐在辦公室裡做研究。那種氣氛很好。

　　〈布里安．維特〉

　　主要因為史蒂芬願意為學生花費大量時間和心力，所以他是一位非常好的老師。很多大學教授顯得非常疏遠，他們很少和學生見面。史蒂芬整天都和學生見面。

　　他說的話幾乎無法聽得懂，只有幾個人能聽懂他的話。後來當他失聲後，情況當然也就改變了。可是在某些方面反而變得更好了，因為失聲後，他反而能和每個人溝通了。克里斯多福．伊宣蒙

　　在他仍能講話的日子裡，還是有可能理解他說的話。但我發現如果我離開很久，就會喪失這個能力。不過當我回到他身旁時，在兩三分鐘裡又可以重新明白他的話。肯定有時候當他與不熟悉他的研究生講話時，而不能使他們理解他講的話，他會非常懊惱。現在由於使用語言合成器，情況當然也就不同了。

　　〈史蒂芬．霍金〉

　　在做氣管切開術後的一段時間裡，我唯一的溝通方法是一個字母一個字母地把詞拼出來。在某個人指著拼寫板上正確的字母時，我就揚起我的眉毛。如此進行交談當然十分困難，更不用說寫科學論文了。

　　然而，加州一位電腦專家聽說我的困境，就給我寄來一套電腦軟件，它能讓我從屏幕上一系列的目錄中選擇詞彙，只要我按手中的開關即可。這個軟件也可由頭部或者眼睛的動作來控制開關。當我累積了足夠多要說的話，就可以輸送到語言合成器。這台合成器連同一台電腦安裝在我的輪椅上。

　　這個系統使我與人交談比以前容易得多。我可以在一分鐘內組合十五個字。我可以把所寫的文字用合成器說出來，或者存到磁碟裡。

　　一個人的聲音很重要。如果你的聲音含糊，人們很可能以為你有智能缺陷。我的合成器是我迄今為止所聽到最好的，因為它會抑揚頓挫，並不像一台機器在講話。唯一的問題是它使我說話帶有美國口音。

　　法蘭克．霍金在史蒂芬氣管切開術的恢復期間得了重病，並於一九八六年去世。

　　〈瑪麗．霍金〉

　　我父親花費極多時間研究所有被試過或已知的運動神經疾病治療方法。他的同事說，他等於停職一年在做這件事，接觸任何可能知道或嘗試過任何方法的人。甚至直到今天，我仍然陸續收到寄給他的有關慢性病毒的研究論文。

　　〈伊莎貝爾．霍金〉

　　他父親的死使他非常難過，這是一件悲慘的事。史蒂芬動過氣管切開術後在醫院住了很長的時間，並且沒有特別合適的車可供他往返。讓他回來非常困難，我去看史蒂芬也是同樣困難，這是因為他父親需要我。瑪麗是一名醫生，所以由她就近照料。所以除了瑪麗外，沒人意識到他們父親是多麼瀕臨死亡。她打電話給史蒂芬並告訴他。他以前都不知道。我想他第二天就趕回來了。他非常喜愛他的父親，可是後來他們變得相當陌生，最後幾年也很少見面。

　　我認為史蒂芬對他父親的研究毫無興趣，而他的父親從未試圖使史蒂芬對它感興趣，因為他們的興趣截然不同。但是，他們有許多共同點。因為他簡潔的思想，對史蒂芬是一種莫大的啟發。

　　史蒂芬在他父親死之前正在寫《時間簡史》，所以我認為他們在此書的早期階段就討論過它。我想，事實上他父親讀過初稿，而且非常感興趣。

　　力學（不管經典的還是量子的）不能區分時間的方向。如果你為繞太陽公轉的行星拍電影，並把它由後往前放。反演的運動就和原先的一樣好地服從牛頓引力定律。它在原則上可以是某個遙遠太陽系行星的實際運動。

　　可是宇宙具有一個較偏愛的時間方向。恆星把它的核燃料燒掉、動物變老、人們記住過去而不是將來的事。更有甚者，所有恆星、動物和人都往同一方向做這些事，而不是我們一些人記住過去，而其他人記住將未。有一個普適的時間箭頭存在。

　　人們在一個多世紀前就已經理解了時間箭頭是怎麼引起的。取來一副新牌，並用任何方法洗牌。洗三、四次並且在每次重洗之前記錄牌的順序。得到這種記錄的人毫不費力即能把它們按時序排列。第一個記錄即是盒子是新的時候，牌按照順序排列。下一個記錄是牌有些亂，再下一個就更亂些等等（在洗了四至五次後，紙牌就變成完全無序了，而這個過程就失效了。但是，如果你想像用比五十二張多很多的牌開始，你要進行更多得多的次數這才會發生。）

　　這與如何洗牌的細節無關。更重要的是你必須從一副新牌開始，而且這副牌具有高度順序的條件。按照熱力學第二定律，不僅僅是洗一副牌，任何力學過程都會增加（至少不會減少）一個系統的無序度。如果宇宙，正如一副新牌那樣，從一個高度有序的條件開始，這個原則足以解釋所有觀察到的時間箭頭事件（儘管在某些情形下，展現這理論的推理過程既冗長又困難）。

　　因此時間箭頭的一個完整解釋必須說明為何宇宙是這樣開始的。這是宇宙學的問題。

　　〈史蒂芬．霍金〉

　　如果宇宙停止膨脹並且開始收縮時，將會發生什麼呢？熱力學箭頭會不會倒轉過來反演，而無序度開始隨時間減少嗎？我們會看到破杯子的碎片集合在一起，並從地板上躍回到桌子上嗎？我們是否能記住明天的價格，並在股票市場發財呢？我覺得宇宙在坍縮時，會回到一種光滑有序的狀態。如果情形果真如此，則人們的生命在收縮時會往過去回溯。他們先死後生，隨著宇宙再次變小，他們會變年輕。最終他們會消失並回到子宮中去。

　　〈雷蒙．拉夫勒蒙〉

　　（雷蒙．拉夫勒蒙是法裔加拿大人。一九八四至一九八八年他在史蒂芬．霍金指導下學習。他關於量子宇宙論／宇宙波函數的研究推翻了霍金在宇宙收縮時，時間箭頭會反向的理論。他現在是劍橋彼得學院的研究員。）

　　他給了我第一個研究問題。實際上當他給一個問題時，已經差不多知道答案應是什麼。我仔細推敲了幾個月才理解他給我的問題。我回來對他說：「史蒂芬，這是我的答案。」

　　他對我說：「不，那不是我所預料的。」

　　但是我說：「史蒂芬，那是我得到的答案。」

　　我走到黑板前進行解釋。他說：「你想過這種特殊情形嗎？」

　　我說：「噢，我沒有。」

　　因此，我回去計算他對我所講的，幾周後又回來。我說：「史蒂芬，我沒有得到這個。我仍然得到原先的那個答案。」

　　他說：「不，不，這不行。你想過那個沒有？」我說：「噢，沒有。我忘記了那種特殊情況。」

　　這樣我又回去開始重新計算。我再次得到同樣的答案。因此我回去見史蒂芬。這大約拖延了兩、三個月。他最後說：「也許你有一個近似不能成立。」於是我和一位合作者決定利用電腦來計算。這花費了大量時間，寫出所有程序，把它算出來，還得保證程序是正確的。

　　我們仍然得到我以前得到的同樣結果。

　　此刻，剛好當．佩奇進來了，他說：「雷蒙，我對那個結果十分感興趣，因為我得到大致相同的結果。不過是從不同的角度。」

　　於是我們決定必須去說服史蒂芬，在時間箭頭特定的領域內我們是對的。我記得當告訴我：「我們最好慢慢進行。先使史蒂芬對我們的假設信服，再告訴他最後的結果。因為如果我們告訴他結果，而這結果又不是他要的，他就會下結論說，我們的假設有什麼地方錯了。相反地，我們決定在告訴史蒂芬結果前，先確立我們的假設，這樣他才會同意。我們共花了大約一個月，最後才說服史蒂芬相信我們是對的。

　　〈史蒂芬．霍金〉

　　我犯了一個錯誤。原因在於我用了一個過於簡單的模型。當宇宙開始收縮時，時間不顛倒方向。人們會繼續變老，所以不能指望等待宇宙收縮時去恢復你的青春。

　　〈白納德．卡爾〉

　　在某種意義上，史蒂芬永遠在面臨著死亡。隨時死亡的可能永遠存在。我認為在史蒂芬的事業發展中，這是一個重要的因素。因為他意識到時間可能是短促的，他必須非常快速地工作，所以他決定專心一致迅速工作。

　　我認為一個鞭策史蒂芬前進的原動力，是他要理解宇宙的堅定決心。我們誰也逃脫不了死亡，對於史蒂芬更是如此。因而它提供了一個強烈的動機。

　　人們總愛提的一個問題是：如果他沒有生病的話，能否對科學做出如此偉大，甚至更偉大的貢獻？他的殘疾是否阻礙了他的科學貢獻，這我並不清楚。如果他沒生病的話，也許不能產生這麼多好的成果。所以我認為各有利弊。

　　〈史蒂芬．霍金〉

　　宇宙有兩種可能的結局。它可以永遠地膨脹下去，或者它會坍縮而在大擠壓處終結。我預言宇宙總有一天會終結於大擠壓之處。然而，我比其他的末日預言者都佔便宜，不管一百億年後會發生什麼，我不期望自己會活到那時候而被證明為是錯誤的。當．佩奇

　　我們最近住在莫斯科的一個飯店裡，那裡有一間小小的舞廳。史蒂芬想找我們中的一些人去跳舞。我們中沒人有這等勇氣。但是後來在我們出來的路上，大家都得通過這舞廳，而史蒂芬在大廳裡轉動著他的輪椅，真是一大奇景。

　　〈因．莫斯〉

　　輪椅是旅行中的一個後勤問題。因為它必須放到飛機裡同行，如果把它放到行李艙裡，那麼史蒂芬就必須在附近花一、兩個鐘頭等待行李出來，在這之前沒有地方可以安置他，這可是一個大問題。有一次他十分堅持，空中服務員也就同意把輪椅放在頭等艙的座位上，而我們都坐在二等艙。此外，他在機場通過安全檢查也是一個大問題。因為任何坐輪椅的人都得通過金屬探測門，而輪椅過不去。

　　只有一次，安全人員堅持要搜查他，我認為這有損尊嚴。但是我能想像史蒂芬的情形頗具危險性。事實上，我有一次就是把一盒雪茄藏在他的輪椅中而走私過關的。

　　〈當．佩奇〉

　　當霍金被選為皇家學會會員時，他是最年輕的會員。他們在一、兩年後也選了查理王子。他們邀請一些比較年輕的會員來倫敦。我沒有去。可是簡回來說，查理王子極愛史蒂芬的輪椅。史蒂芬喜歡旋轉這個輪椅來炫耀。結果在他旋轉時壓到查理王子的腳趾頭。我希望王子的腳趾頭依然無恙。我想這是我和查理王子共同的經驗。我們倆都被史蒂芬的輪椅壓過。

　　〈史蒂芬．霍金〉

　　一九九一年三月五日，星期二晚上，大約十點四十五分，我在往松林公離的歸途中。天黑又下雨。輪椅的前後都安有自行車燈。我上了格蘭治路並且看到了汽車的燈光向我趨近，可是我判斷它們還很遠，我還來得及安全過馬路。然而，這車子一定行駛得非常快，當我剛好到達路的中間時，護士驚叫起來：「小心！」我聽到了輪胎剎車的聲音，而我的輪椅後面挨了一下極其猛烈的衝擊。

　　我跌落到路上，我的腿還停在輪椅的殘骸上。這件事故毀了我的輪椅，並且破壞了我藉以溝通的電腦系統。我的左上臂骨折，我的頭被劃破，需要縫十三針。

　　四十八小時之後，他回到辦公室工作。

　　〈伊莎貝爾．霍金〉

　　他的確不相信自己在任何方面和其他人有何不同。如果他能做到，則任何人也能做到。這就是為什麼他的書不是一本給專家看的書。我是說，他的讀者是任何人，而且他相信任何人都能理解。他相信我能理解。我想這有點過於樂觀。但是他真心相信這一點。克里斯多福．伊宣蒙

　　正常情形下，你在做理論物理研究時，只需要在你面前放一張紙，在上面塗塗寫寫，然後想一想再繼續塗塗寫寫。我扔到紙簍中的和記到筆記中的消耗率，大概是十比一。

　　而史蒂芬當然必須在他頭腦中進行這一切。他論文最引人注目的是：他是真正地貫注於關鍵處，而不像我們一些人那樣，受相關細節的誘惑。他使用時間非常有效率。他盡可能用最簡單的方法，這在物理學中當然是很高明的。

　　我想，他的疾病在那個意義上對他的工作方法具有直接的影響。當然，其他明顯的影響，是和科學家朋友溝通變得很困難，這對他來說一定是十分沮喪，對我們也是這樣。你不好直接上前問他：「看這個，我對這不理解。你看，你的論文中有一些問題，還有──。」如果你這麼做，他就得花大半天寶貴的時間才能給你恰當的回答。這明顯地妨礙了科學交流。

　　我們在理論物理界有一種傳達研究成果很有效宰的辦法：我們相互寄預印本。只要讀史蒂芬所寫的，就能對他所做的研究有透徹瞭解。我認為他在許多方面使自己幾乎像沒有殘疾那樣工作。你確實不能從他工作的任何階段，找到他正和可怕疾病搏鬥的跡象，也許除了他發展出來一種特別清晰的風格之外。

　　我想，如果你有任何形式的殘障，你會傾向於自我沉思。如果你是內向的人，這肯定對研究理論物理有利。理論物理實在是一種寂寞的工作。雖然人們有時兩個人或甚至三個人成組工作，一天結束後，你必須獨自坐下，伴隨著一疊紙，進行自己的研究。

　　我想，史蒂芬的殘疾鼓勵他在特別適合應用深入思維的科學領域作研究，而不僅是處理一大堆繁瑣計算。例如，有許多基本粒子物理的分支，一點研究就會牽涉到非常複雜的計算，不管是在紙上，還是用電腦，都是大量的工作。很清楚，史蒂芬沒有深入這類研究就是因為這個原因。相反地──尤其在近年，他有意深入研究那些需要專心思考的題目。他當然會討論到形而上學的方面。他非常努力地思考它，還有關於量子力學基礎，以及它們如何和他的研究相關。在那個意義上，人們也許可以瞭解，他的疾病如何使他更向內心集中注意力。

　　〈珍娜．韓福瑞〉

　　時間在霍金的理論中如此重要，我想這一點是意味深遠的。一定是史蒂芬用他自己的經驗來解釋他的觀點。我對史蒂芬過去的模樣記憶仍然是生動如昔。他總是好動。他喜歡動作和富有表情。但是這些都只成回憶。我最近找到了一些照片，使我想起了每個人大概的樣子。我真的認為史蒂芬過去的模樣和現在很相像。

　　〈伊莎貝爾．霍金〉

　　他非常強烈地相信人類頭腦幾乎無限的可能性。你必須先找到那些超出你能力的，你才知道什麼是辦不到的，所以我根本不認為思想要受任何限制。為何你不應該繼續思考不可思議的東西呢？總要有人先開始吧！一世紀前多少事情是不可想像的？當時一定也有人思考過，然而那些想法多半被認為很不切實際。史蒂芬說的一切，不太可能全被當作絕對真理。他是探索者，他在尋求事物。如果有時他說沒有意義的話，我們不也都會這樣嗎？關鍵在於，人們必須思考，他們必須不停地思考，他們必須盡力擴展知識的邊界；然而他們有時候不知道從何開始。不知道什麼地方是邊界、也不知道何處是起點。

　　〈約翰．惠勒〉

　　七月有一天早上五點三十分，在新墨西哥州沙漠上，人們首次把一顆恆星放到地球上。一九四五年，那一點物體的行為和人們預期的一模一樣。這為我們知道如何預言，以及我們的理論是正確的提供了美妙的證據。

　　這超出了地球人類所有的經驗的。然而人們也可以說，愛因斯坦預言的宇宙的膨脹，是如此之荒謬，以至於在開始時連他本人都不能相信。這是最偉大的證據，表明人類具有這樣的本領，即我們的理論是有效的，並能以超出我們原先意識到的威力來預言。我們曾經有過錯誤的理論，而科學界的好處是錯誤總會被發現。在從錯誤的理論中找出何處出錯時，我們學會了某些新東西。

　　對我來說，圍繞我們的世界，充滿了古羅馬人稱為燃燒的世界城堡──人類知識的前沿。從基因如何起作用、生命如何繁殖、宇宙如何膨脹，直至黑洞如何吞沒信息──所有這些不僅是科學的前沿。而且也是人類本身的前沿。依我的觀點，現在我們僅是小孩。有這麼多領域尚未被探索，這麼多美妙事物有待揭示。我想，男女老幼都越來越意識到，現今我們正從事著人類最美妙的探險，就在此時此地探索著這些前沿。

　　〈史蒂芬．霍金〉

　　如果我們確實發現了一套完整的理論，它應該在一般原理上及時讓所有人（而不僅是少數科學家）所理解。那時，我們所有人，包括哲學家、科學家以及普普通通的人，都能參加為何我們存在和為什麼宇宙存在的問題的討論。如果我們對此找到了答案，則將是人類智慧的終極的勝利──因為那時我們知道了上帝的精神。

【語錄】

　　羅伯．白曼：「他顯然是我所教的學生中最為優秀的。」

　　高登．貝瑞：「史蒂芬跌倒在樓梯上。」

　　白納德．卡爾：「當史蒂芬和我在加州理工學院時，我們討論過名望的性質。」

　　布蘭登．卡特：「這是結束一個人生命非常刺激的方式。」

　　邁可．邱吉爾：「我忽然明白了，他是在鼓動我。」

　　諾曼．狄克斯：「有些舵手非常愛冒險，另外一些則非常穩重」

　　詹姆．哈特爾：「任何超過十二歲的人都知道，不存在確定性這回事，是不是？」

　　愛德華．霍金：「不管怎麼說，因為這是我們的家，所以我們喜歡它。」

　　伊莎貝爾．霍金：「我們非常幸運，實在非常幸運。」

　　瑪麗．霍金：「所以我總有印象，父親們像候鳥。」

　　史蒂芬．霍金：「他們詢問我未來的計劃。我回答說要做研究。」

　　安東尼．赫維許：「誰會想到你會從天空接收到似乎是智慧的訊號呢？」

　　弗雷得．霍伊爾爵士：「我寧願去研究我認為可以解決的問題。」

　　珍娜．韓福瑞：「有一回他提議晚上跳蘇格蘭舞。」

　　克里斯多福．伊宣蒙：「你就得到這個沒有過去的美妙圖畫──所以你真正能說的是宇宙存在。」

　　貝西爾．金：「我們用一包糖來打賭。」

　　雷蒙．拉夫勒蒙：「史蒂芬，我仍然得到原先的那個答案。」

　　約翰．馬克連納漢：「這個家庭就是會做那些古怪的事。」

　　因．莫斯：「我有一次就是把一盒雪茄藏在它的輪椅中而走私過關的。」

　　當．佩奇：「這是科學既不能證實也不能證偽的事體。」

　　羅傑．彭羅斯：「在穿過馬路時，我得到某種觀念，可是它在我頭腦中被完全遮蓋了。」

　　德瑞克．鮑尼：「有一天晚上我和他坐在那裡，他問道：你讀過約翰．但恩的哀歌沒有？」

　　派卻克．沈德斯：「我在那時就很清楚，他對這課程比我瞭解得還多。」

　　鄧尼斯．西阿瑪：「我們跨出第一步之後便無法停止了。幾乎每一年都有激勵人心的新發現。」

　　約翰．泰勒：「當然你的手錶或手腕都很悲慘地毀滅。」

　　基帕．索恩：「他發展了一系列強有力的其他人都沒有的工具。」

　　約翰．惠勒：「女孩是正常恆星，而男孩是黑洞。」

　　布里安．維特：「我們使用輪賭盤上轉動的球來比喻。」

【跋】

　　有關《時間筒史》電影和本書附註

　　《時間簡史續編》的創作，是為了讓《時間簡史》的讀者，以及埃洛爾．莫雷斯所導演摘錄該書的記錄片的觀眾，對史蒂芬．霍金生活和研究有一個清晰的瞭解。它包括稱為《時間簡史》的同名影片中的大部分資料，還有會晤、圖解，以及霍金教授自己的敘述。

　　霍金教授在本書感謝中表示，他堅信關於宇宙的起源和命運的基本思想可以不用數學來陳述，而且沒有受過科學教育的人也能理解。他在這一點上的成功是輝煌的，這已由該書在世界各地廣受歡迎而得到證實，然而該書也可以說非常令人迷惑：史蒂芬．霍金以他寫作的天才和智慧使讀者佩服，而其強有力的概念，使讀者渴望進一步瞭解科學以及作者。

　　這部電影和本書的創作動機，就是要更進一步探索這兩方面。隨著《續編》的進展，不僅遊歷霍金教授的世界，也遊歷了記錄片製作的世界。電影媒介讓觀眾利用視覺來吸收人物的形象和複雜的觀念，利用聽覺來吸收聲音和音樂。最有效地位影片成形並上演，是對影片製作者的挑戰。用文字表達則有不同的挑戰和要求。我們希望影片和《續編》能以不同的方式，來回應渴望瞭解史蒂芬．霍金和他的研究的觀眾和讀者。

　　籌劃這部電影整整花了三年時間，總共耗資三百五十萬美元，而且得到罕有的激動人心的機會：去尋找形成史蒂芬．霍金個人宇宙和專業宇宙的那些人，並且把他們的洞察、意見和回憶編織成一幅完整的畫像，當然還從霍金本人那裡直接且詳細地瞭解了許多。

　　當我們第一次找到霍金教授，要求製作《時間簡史》電影時，我們察覺到一種關於在影片製作者和著名科學家之間合作的可以理解的焦急之情。但是在開始的一系列會面之後，緊張情緒就轉變成強有力的工作關係。在剪接最緊張之時，為了完成影片的最後剪輯，史蒂芬．霍金和埃洛爾．莫雷斯在剪接室裡待了好幾個小時。

　　這次製作把霍金和他家庭的幾個成員、他的合作者、終生的朋友，以及一些世界上一流的科學家帶到一塊。莫雷斯讓人們在講故事或描述他們研究的過程時闡釋自己的神奇能力，製作成成千上萬英尺的影像記錄。這些材料是如此豐富，很快就明顯地感到有必要寫成一部書。因為像這樣經由訪問構成敘述核心的影片只放映九十分鐘，它只能使用實際影像的一小部分。此外，霍金教授寫了大量精彩的敘述，由於篇幅限制不能全部涵括。

　　這部書利用了幾百小時的訪問，包括了九個未收錄到電影中的人。我們讓史蒂芬．霍金更充分、更直接地談論他的生活和研究。本書還包括有關參與者和科學概念的背景訊息、家庭照片，以及特德．巴發羅柯斯沒有用到影片中的藝術作品。

　　正是遵循著把影片作為史蒂芬．霍金極其重要的研究，和他生活忠實寫照的同一宗旨，才形成了這部作品。這部書對於影片製作者而言，似乎也是一部真正的文獻。這也是除了創作此影片的人以外的許多人的心血。拜坦姆的總裁和出版家林達．格雷、拜坦姆的資深編輯──安．赫雷斯，由於她們的耐心、勤奮和洞察，而值得特別感謝。金．斯通準備了文字，邁克爾．孟德爾遜為這本書做設計，他們投入的負責精神值得讚賞。本書的經紀人阿爾．朱克曼是這一規劃的忠誠工作者。我感謝參與埃羅爾．莫雷斯訪問的二十七位人士，不僅由於他們的時間，而且也由於他們對電影和本書直率而啟發性的貢獻。本片的科學顧問悉尼．柯爾曼提供了極有價值的幫助。我們特別感謝史蒂芬．霍金的職員：許．梅西、安德魯．丹、斯圖亞特．賈米遜和約納遜．伯倫奇利。

　　埃羅爾．莫雷斯、英格利亞電視執行製作柯林．厄文、電影的製作者、英格利亞電視的大衛．希克曼，和我本人願對史蒂芬．霍金致以最崇高的謝意。我們為能有機會在電影中闡釋他的研究，和他為這部電影和這本書所貢獻的智慧、親切和熱情而衷心感激。

　　高登．弗利曼

　　《時間簡史》執行製作

【小辭典】

　　反粒子：每個類型的基本粒子都有同一類型的反粒子。當一個粒子和這樣的一個反粒子相遇時，它們就湮滅，只留下能量。

　　原子：通常物質的基本單元。原子包含質子和中子的一個核以及圍繞著它轉動的電子。

　　大爆炸：當宇宙的一切都處於具有無限密度和溫度的單獨的一點時，在宇宙開端處的奇點。

　　大擠壓：當宇宙的一切都坍縮到具有無限密度和溫度的單獨的一點時，在宇宙終結處的奇點。

　　黑洞：空間─時間的一個區域，因為那裡的引力是如此之強，以至於任何東西，甚至光都不能從該處逃逸出來。黑洞是看不見的。然而，量子力學的不確定性原理允許粒子和輻射從黑洞漏出來。

　　經典力學：定律的一個系統，其中每個物體都有確定的位置和速度。現在它已為量子力學所超越，在量子力學中物體不具有確定的位置和速度。

　　宇宙線：從太空來的高能物質粒子，它以接近於光速的速度運動。

　　宇宙學：對整個宇宙的研究。

　　電子：一種通常繞著原子核公轉的基本粒子。它屬於叫做輕子的低質量物質粒子族，它具有-一的電荷。

　　基本粒子：不具有任何內部結構的粒子。它們可以歸類於物質粒子和攜帶力的粒子兩種範疇。

　　熵：一個系統的無序度的量度。按照熱力學第二定律它必須永遠增加。

　　事件視界：黑洞的邊界。一旦越過這個邊界，就不可能從黑洞逃逸。

　　頻率：對於一顆光子，這是和該光子相關聯的電磁場的變化率。光子的頻率越高則能量越大。

　　伽瑪射線一種極高能量的光子，它可由核反應或在宇宙早期形成的低質量的「太初」黑洞發射出。典型的伽瑪射線的波長為.億零零一米。

　　廣義相對論：愛因斯坦的第二種相對性理論（一九一六年）。該理論認為引力是由空間─時間幾何（也就是，不僅考慮空間中的點之間，而是考慮在空間和時間中的點之間距離的幾何）的畸變引起的，因而引力場影響時間和距離的測量。

　　霍金輻射：從黑洞的事件視界發射出來的基本粒子和輻射。黑洞越小，則霍金輻射的量越大，而黑洞收縮得越快，隨著黑洞最終蒸發並消失引起一個巨大的爆炸。

　　虛時間：方程式中的時間變量被當作虛數處理的思想。虛數是-一的平方根的倍數。

　　暴漲：被認為在極早期宇宙發生的加速膨脹的時期。

　　微波：波長大約為一厘米的輻射。

　　微波背景輻射：在宇宙的所有方向傳播的電磁譜微波區域的輻射。這種背景輻射是由大爆炸引起的巨大的熱量的殘餘，因此它被認為是該理論的一個證實。

　　中子：一種不帶電荷的、通常可在原子核中找到的非基本粒子。它由所謂的夸克的基本粒子構成。

　　中子星：一種這麼密集的恆星，它的力強到足以使原子中的大部分電子和質子結合成中子。

　　無邊界設想：空間和虛時間一起形成一個範圍有限，但是沒有邊界或邊緣的曲面的設想。在這個設想中，空間─時間像是地球的表面，只不過多了兩維而已。

　　光學望遠鏡：使用人眼可見光形成恆星和星系的像的望遠鏡。

　　光子：光的基本粒子或量子。

　　太初黑洞：在大爆炸後很短的時間內形成的黑洞。

　　質子：通常在原子核中找到的非基本粒子。它帶有＋－的電荷。它由所謂的夸克的基本粒子構成。

　　脈沖星：旋轉中子星。當它的磁場和圍繞的磁場相互作用時就發射出射電波的脈沖。

　　量子引力：把量子力學和廣義相對論結合在一起的理論。

　　量子力學：一種理論系統。其中粒子不具有準確定義的位置和速度，在許多方面的行為和波動類似。相似地，諸如光的波動在許多方面像是粒子。

　　類星體：和恆星類似的物體。被認為向一顆巨大的旋轉黑洞和正在大量地降落上去的物質組成。在物質落到黑洞裡面之前，會變成非常熱並發射出大量能量。類星體極其遙遠，但是由於它們的功率這樣強大，仍然能被觀測到。

　　射電望遠鏡：一種描繪出諸如類星體和射電星系的射電源在天空位置地圖的望遠鏡。

　　射電波：電磁場的波動。和可見光波類似，但是具有更長得多的、數量級為幾米而不是幾厘米的波長。

　　熱力學第二定律：該定律說，宇宙中的無序度的量度，或者熵隨時間增加。它和其他定律的不同之處在於，它不總是真的，但幾乎總是真的，它還依賴於宇宙從一個有序的狀態啟始。

　　奇點：空間─時間的具有無限曲率的一點，空間─時間在該處完結。經典廣義相對論預言奇點將會發生，但由於理論在該處失效，所以不能描述在奇點處會發生什麼。

　　空間─時間：相對論中的宇宙的四維描述。它把空間的三維和時間的一維統一在一起。在廣義相對論中彎曲的空間─時間被用來描述引力。

　　狹義相對論：愛因斯坦的第一種相對性理論（一九○五年）。該理論認為光總是以常速率運動，不管它在何處運動，其速率是一個絕對常數。這個理論把空間和時間統一成一個平坦的、四維的空間─時間，但是它沒有描述引力的效應。

　　穩態理論：一種現在受到普遍懷疑的宇宙學理論。該理論認為在存在的星系之間的膨脹空間中新物質會產生出來。

　　熱力學：物理學中有關熱和能量的其他形式的分支。

　　不確定性原理：該原理陳述，人們永遠不能同時精確得知一個粒子的位置和速度，越精確知道其中的一個，則越不精確知道另外的一個。

　　虛粒子：量子力學的不確定性原理允許，宇宙中的能量於短暫時間內在固定的總數值左右起伏。起伏越大則時間越短。從這種能量起伏產生的粒子稱為虛粒子。當能量恢復時虛粒子湮滅。

　　波函數：描述在不同點找到一個粒子的概率的分佈。

　　宇宙的波函數：描述在一定的時刻找到宇宙的不同形狀的概率的分佈。

　　白矮星：一種達到穩態的恆星，其質量沒有大到使其引力足夠強到引起向自身坍縮的程度。