雖然身體的殘疾日益嚴重,霍金卻力圖像普通人一樣生活,完成自己所能做的任何事情。他甚至是活潑好動的——這聽來有點好笑,在他已經完全無法移動之後,他仍然堅持用唯一可以活動的手指驅動著輪椅在前往辦公室的路上“橫衝直撞”;在莫斯科的飯店中,他建議大家來跳舞,他在大廳裏轉動輪椅的身影真是一大奇景;當他與查爾斯王子會晤時,旋轉自己的輪椅來炫耀,結果軋到了查爾斯王子的腳趾頭。
1985年,霍金動了一次穿氣管手術,從此完全失去了說話的能力。他就是在這樣的情況下,極其艱難地寫出了著名的《時間簡史》,探索著宇宙的起源。這本書在全世界的銷量高達數千萬冊,從1988年出版以來一直雄踞暢銷書榜,創下了暢銷書的一個世界紀錄。在這本書裏,霍金力圖以普通人能理解的方式來講解黑洞、宇宙的起源和命運、黑洞和時間旅行等。
霍金的研究對象是宇宙,但他對觀測天文從不感興趣,隻有幾次用望遠鏡觀測過。與傳統的實驗、觀測等科學方法相比,霍金的方法是靠直覺。
“黑洞不黑”這一偉大成就就來源於一個閃念。在1970年11月的一個夜晚,霍金在慢慢爬上床時開始思考黑洞的問題。他突然意識到,黑洞應該是有溫度的,這樣它就會釋放輻射。也就是說,黑洞其實並不那麼黑。
這一閃念在經過3年的思考後形成了完整的理論。1973年11月,霍金正式向世界宣布,黑洞不斷地輻射出X光、伽馬射線等,這就是有名的“霍金輻射”。而在此之前,人們認為黑洞隻吞不吐。
從宇宙大爆炸的奇點到黑洞輻射機製,霍金對量子宇宙論的發展做出了傑出的貢獻。霍金獲得1988年的沃爾夫物理獎。
1991年3月,霍金在一次坐輪椅回柏林公寓,過馬路時被小汽車撞倒,左臂骨折,頭被劃破,縫了13針,但48小時後,他又回到辦公室投入了工作。
輝煌的科學成果
納米技術
納米(1納米=10-9米)科技是在納米尺度上,研究應用原子、分子現象及其結構信息的高新技術。它的最終目標是直接用原子、分子在納米尺度上製造具有特定功能的產品。納米不僅意味著一定的空間尺度,而且提供了一種全新的認識實踐方式。1990年3月,在美國召開的世界首次納米科學技術會議上,正式宣布了納米科技的誕生。
納米化學及其他納米科技的發展,離不開掃描隧道顯微鏡(STM)。這一本領非凡的儀器於20世紀80年代初研製成功。
納米科技的關鍵技術是借助STM直接操縱、移動原子和分子,目前這一技術已取得了重大突破。隨著納米科技的發展,人們已經能夠直接利用原子、分子製備出包含幾十個到幾百萬個原子的“納米微粒”,並把它們排列成為三維的納米固體。納米固體有一般晶體材料和非晶體材料都不具備的優良特性,被譽為“21世紀最有前途的新型材料”。例如:
——合格的固體火箭推進粉劑是火箭發動機的生命。
這種燃料在燃燒時必須有極高的化學反應速率,因此其表麵積要足夠大,相應地,其顆粒應足夠細。超微粉末表麵積大、化學活性高,可作高效催化劑。例如,在固體火箭燃料中,以小於1%重量的超微鋁粉或鎳粉作添加劑,燃燒值可增加1倍左右。
——血液中的血球大於0.1um(微米),所以可以把有治療或探測功能的某種材料做成小於0.01um的超微粒子注入血管內,使之隨血液流到體內各個部位,進行更有效的治療或健康檢查。
許多滋補類的藥品,如人參、鹿茸、天麻、當歸等,如果製成超微粉體,不僅服用方便,而且有效成分的利用率可大大提高。
總之,由納米科技手段製造出的這些超微粉體的奇異特性,很難用傳統理論進行解釋,其應用前景十分誘人。
納米技術還能提供一種逐個原子組合成新物質的能力,這使人類有可能製造出新的智力生命或其他物種,也有可能使人類自身變成一種“超人”。