第四章
1975年,梵蒂冈把授予“有杰出成就的年轻科学家”的庇佑斯十二世奖章颁发给史蒂芬?霍金。他和白纳德?卡尔一同飞往罗马,在梵蒂冈接受教宗保罗六世颁奖。
白纳德?卡尔那是一个非常感人的场合。在正常情形下,得奖的人必须走到教宗面前去接受奖章。可是,因为史蒂芬不能上前,所以教宗一直走到史蒂芬面前来。
这是一个历史时刻。教会——尤其是天主教会,和宇宙学史之间一向有冲突,这可一直回溯到伽利略时代。史蒂芬对伽利略有极大的亲切感。我记得,我们去梵蒂冈时,他非常渴望到档案馆去查阅被认为是伽利略悔过的文件。在这文件中伽利略在教会的压力下,收回地球围绕太阳旋转的理论。
科学和教会之间的争论仍然方兴未艾。最后,教会宣布他们犯了错误,事实上伽利略是对的。这使我们感到欣慰。但是我很怀疑,如果教宗真的理解史蒂芬的发现,他是否会认可。
基帕?索恩我看得十分清楚,从70年代早期开始,史蒂芬的研究方式发生了显著的改变。
这种改变,可用他在1980年左右对我说的话来代表:“我宁愿是正确的,而不是严密的。”严密性质是数学家追求的,他们认为正确性需要坚定清晰的数学证明。60年代和70年代早期,史蒂芬在研究中追求过这种严密性,他试图使每一部分都完全坚定稳固。
近年来,他在寻求真理时变得更富猜测性。譬如说达到了百分之九十五的正确性,然后他就继续很快地前进。他放弃了似乎在70年代早期对确定性的追求,而喜欢高或然性,从而快速地朝理解宇宙性质的终极目标前进。
史蒂芬?霍金1981年在梵蒂冈召开宇宙学会议时,我又重新唤起了对宇宙开端和命运问题的兴趣。之后我们受到教皇的召见,他刚从那次谋杀中恢复过来。他告诉我们,研究宇宙在大爆炸后的演化是可以的,但是由于大爆炸本身是创生的时刻,因而是上帝的事务,所以我们不应该去询问那个时刻本身。我高兴的是,那时候他不知道,我在会议上刚发表的论题是,空间——时间为有限的、但是没有边界的可能性,这表明它没有开端,也就是创生的时刻。
因为这篇论文相当技术性,并且采用了一个令人敬畏的题目《宇宙的边界条件》,所以关于宇宙起始的含义不是一下子就那么一目了然。我在该论文中提出:空间和时间在范围上有限,但是自己包容起来,而没有边界或边缘;正如地球的表面面积是有限的,却没有边界或边缘一样。在我所有的旅行中,我从未从世界的边缘掉下去。
在梵蒂冈会议期间,我不知道如何利用这个思想对宇宙行为作预言。但是在1982和1983年间,我和我的朋友兼同事加州大学圣他巴巴拉分校的詹姆?哈特尔合作。我们指出如何利用这个无边界思想,在量子引力论中计算出宇宙的态。
如果无边界设想是正确的,则不存在奇性,而科学定律,就在包括宇宙开端的任何地方都成立。宇宙开始的方式就由科学定律所决定。我成功地实现了发现宇宙如何开始的抱负。但是我仍然不知道它为什么要启始。
詹姆?哈特尔詹姆?哈特尔是史蒂芬?霍金的哈特尔——霍金设想的合作者。他现为加州大学圣他巴巴拉分校的物理教授,他的研究方向主要是相对论和引力。
在量子力学中,我们是用一个系统的波函数来描述它。因此,我们能计算看到的东西的机率。例如,在宇宙的情形下,我们也许对它的大小、形状,以及它能显示出空间的三维几何感兴趣。波函数允许我们计算其他不同答案的机率。所以我们也研究其他可能的模式。可是,我们的宇宙不是这样,我们生活在固定的一个量子态中,因此产生了一个有趣的问题:根据什么原则,从许多可能的宇宙态中