摇曳烛光
英国数学家、天文学家、科幻作家与科普作家弗雷德·霍伊尔(Sir Fred Hoyle, 1915-2001)有一种使普通人能够理解复杂的科学概念的天赋,在电台上作了一些关于天文学的“流行”演讲。在此之前,“宇宙大爆炸”的概念被科学家以自己的理解和猜测用各种复杂的学术术语进行表达。
1948年,霍伊尔关于太阳黑子的两次谈话在英国广播公司播出。第二年,1949年3月28日,他在英国广播公司第三次节目中创造了“Big Bang”(大爆炸)一词。他应邀作了关于持续创造理论的演讲。霍伊尔和他的朋友托马斯·戈尔德以及赫尔曼·邦迪在1948年提出了一个稳定状态的宇宙理论。在这个宇宙中,由于物质的不断产生,星系之间会相互远离。在霍伊尔关于“大爆炸”这个话题的广播中,他创造了“大爆炸”这个词来描述与之相反的宇宙理论,即宇宙在空间的一个点上有一个明确的开端。1949年4月初,英国广播公司的《听众》杂志首次刊登了“大爆炸”一词。次年,霍伊尔又发表了一系列非常受欢迎的演讲,随后以《宇宙的本质》的形式出版。这个理论的名字引起了公众的想象,并一直被使用。
弗雷德·霍伊尔很早就表现出了数学方面的潜力,但他宁愿逃学也不愿上学。然而,1926年他设法获得了宾利文法学校的奖学金。在这里,他表现出色,跳过了四年级,表现得如此有前途,以至于校长艾伦·斯迈勒斯鼓励他参加剑桥伊曼纽尔学院的入学考试。霍伊尔的第一次尝试失败了,但他在1933年通过了高等证书考试,并获得了当地教育局的资助,最终在剑桥的伊曼纽尔学院获得了阅读自然科学的机会。
霍伊尔于1933年10月来到剑桥的伊曼纽尔学院。他原本打算攻读自然科学学位,主修化学或物理,但他的导师、数学家P.W.伍德建议,他可以考虑从数学荣誉学位考试的第一年开始,以提高自己的数学水平。霍伊尔采纳了这一建议,并最终获得了数学学位。作为一名研究生,首先在鲁道夫·佩尔斯的指导下,霍伊尔致力于完善原子核衰变理论。1939年5月,霍伊尔获得了圣约翰学院的研究奖学金。
20世纪初,天文学家埃德蒙·哈勃发现宇宙似乎正在膨胀。20世纪20年代,比利时科学家乔治·勒梅特提出了这样一种观点:宇宙自诞生以来,一直在从一个无限小的点——他称之为“原始原子”——不断膨胀。这个理论后来被霍伊尔称为“大爆炸”理论。在20世纪40年代,霍伊尔和他的两个同事创造了一个与之竞争的理论,即在稳定的宇宙中持续创造的理论,作为解释宇宙膨胀的另一种方法。在10多年的时间里,霍伊尔对了解恒星内部化学元素的形成作出了巨大贡献。这项工作以一篇与其他3位科学家共同撰写的长篇论文而达到高潮,揭示了化学元素的起源。
弗雷德·霍伊尔写了25本科普书,22部科幻小说,其中很多是与他的儿子杰弗里合作完成的,包括一部短篇小说和4本儿童读物。霍伊尔的第一部科幻小说《黑云》于1957年出版。在这个故事中,地球被一个同名的存在造访,一个有知觉的来自星际空间的有机分子云。1971年,霍伊尔在接受《加州理工学院学生报》采访时表示,他写这本小说是为了探索当时科学无法进行研究的想法。《自私的基因》作者理查德·道金斯说:“这是有史以来最伟大的科幻作品之一。”
英国和美国的天文学家有了一个可怕的发现:木星大小的一团不祥的黑云正径直向我们的太阳系移动。如果他们的计算是正确的,云的路径将把它带到地球和太阳之间,阻挡太阳射线,威胁到我们星球。由于地球上所有生物的命运都处于平衡状态,世界各国领导人召集了一队杰出的科学家,想办法阻止这种云。但当他们发现其起源背后的真相,将被迫重新考虑一切他们认为知道的宇宙生命的本质。
《黑云》是英国科幻小说的一个里程碑,是世界著名天文学家弗雷德·霍伊尔爵士的第一部小说。霍伊尔的小说长期以来被认为是英国的经典之作,2015年首次在美国出版。这本书出版于霍伊尔诞辰100周年之际,以纪念这位学术卓著、想象力惊人、创造力非凡的科学家。
(作者系中国科学院大学教授、国际科学素养促进中心研究员)