“模型”的魅力.docVIP

“模型”的魅力 　　“后来，在我十几岁时，我建造了飞机模型和船模型。我的手工从来就笨拙，但我是和学友约翰?麦克列纳翰一起做的，他比我灵巧得多，他的父亲在自己家里有车间。我的目标总是建造一个我能控制的运行的模型。我不在乎它们外表如何。我想正是同一种动因驱使我和另一位学友罗杰?芬尼豪一道发明了一系列的复杂游戏，……我以为这些游戏，还有火车、船舶和飞机都是来自要了解系统如何运作和如何控制它们的强烈愿望。从我开始攻读博士学位开始，我对宇宙学的探索满足了这个要求。如果你理解宇宙如何运行，在某种程度上，你就控制了它。”这是当代世界著名科学家史蒂芬?霍金自传《我的简史》当中的一段话，这本书与《时间简史》一样，是霍金亲自撰写的。《时间简史》中他尝试着用通俗易懂的语言，来解释高深的物理知识，哪怕你不懂得其宇宙“黑洞”理论与“虚时间”概念，但这些文字仿佛具有导引的魔力，由此及彼，延伸到浩瀚的天空和神奇的宇宙世界，推动你无限的想象力和控制力，并产生探究天体奥秘和无限世界的强烈冲动。《我的简史》则讲述了他从男孩成长为国际著名学者的心路历程。 　　霍金自小对各种“模型”着迷，始终保持浓厚的兴趣和控制的欲望。这种原初的动力，不仅贯彻于其人生过程和问学的路途，而且在人类难以琢磨和控制的宇宙之中，他通过计算“建造”出来一套“模型”，从而破译了宇宙的密码，使人类的科学探索往前迈了一大步，拓宽了科学认知的幅度。这些理论非我辈所长，但最基本的还是数学模型，即用模型来认识并解决人类面临的困难和现实当中需解决的问题。每年，美国都要在世界各地的大学进行数学模型比赛，所谓的“美模比赛”，就是试图运用这些模型去释疑解惑，从而更好地认识世界的本质和现象背后的底蕴。这些模型的广泛运用和成功探索，必将使人类的思维进入到模式化或模块化的境地，确立了“建造”的基本思路、控制的方法和解决问题的有效性。而霍金在更高的层面，对人们之前难以窥探的宇宙“建造”出令人信服和完全可控的“模型”――“黑洞理论”。很幸运的是，霍金可以凭着自己的兴趣坚韧而兴致勃勃地往前走，取得了突破性的成就，为人类探究太空的规律做出了巨大的贡献。从这本自传来看，他对兴趣的坚持和不懈努力，以及问学的冲劲和研究的攻坚，这些都得益于家传庭训。其父母都是牛津大学毕业的，尤其父亲从事医学研究，更注重田野考察，去过世界不少地区，凡事亲力亲为，这种为专业献身的精神影响了霍金的一生。“我父亲从事热带病研究，而他通常把我带到他米尔山的实验室。我很喜欢这个，尤其是通过显微镜做观察。他还常带我进昆虫室，他在里面关着一些受热带病感染的蚊子。这常使我很忧虑，因为看起来总有一些蚊子随意飞出。他异常勤奋，称得上是献身于研究了”，“……我父亲鼓励我在科学上的兴趣，他甚至指导我学数学，直到超出他的知识范围为止。有这样的背景，有我父亲的工作做榜样，我认为自己做科学研究是非常自然的”。古人云“有其父，必有其子”，信然。 　　在科学探索的征程上，二十一岁的霍金患上ALS之后，事情变得更加艰难起来，在与病魔长期作斗争的过程中，其间的曲折与苦病非常人所能道，或者说，在这之前霍金与常人并无二致，甚至“我们倾向于绝对厌倦和觉得没有任何东西值得努力追求”，但患病之后，甚至医生对此都不乐观的时候，霍金感到“当你要面临夭折时，你就意识到生命是值得过的，因为有很多事情等你去做”，“不知道我将来会发生什么或者这个病会发展多快，我处于一团迷雾之中。医生们让我回到剑桥继续我刚开始的广义相对论和宇宙学研究。但是因为我没有太多数学背景，所有研究没有进展。毕竟，当我知道也许活不到完成我的博士论文时很难专心致志。我觉得有点悲剧人物的味道”。 　　后面的故事大家都耳熟能详。霍金除了取得伟大成就以外，还经历了二次婚姻，育有三个子女，他们都很成功。这是上天赐福，也端赖科学技术特别是计算机技术的进步。“我的言语在手术之前就变得更含糊，所以只有熟悉我的人才能听懂我，但那时至少我还能交流。我口授，由秘书来撰写科学论文，而我做研究班讲演时通过一名翻译更清晰地重复我的话。然而，气管切开手术把我的讲话能力全部消除。……然而，在加利福尼亚的名叫瓦特?沃尔托兹的电脑专家听说了我的困境，送给我一套他写的名叫均衡器的电脑程序。这就允许我揿动总开关，从屏幕的一系列菜单中选取词汇。现在我用他的另一个叫做词加的程序。在我的眼镜上有一个微小的传感器，对我的面颊运动作出反应，由此控制这个程序。当我把要说的都聚集好，就能将其送到语音合成器去”。后来，随着技术的创新和发展，“剑桥适应通讯公司大卫?梅森把一台小型电脑和语音合成器装到我的轮椅上，……我已经用这个系统撰写了七部书和一些科学论文。我还做了一些科学和普及的演讲。它们都很受欢迎，我想这在很大程度上归功于语言加创造的语音合成器的高质量”。非常有意思的是霍金用