霍金（新华社/路透/图）
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霍金在遗作中提出并回答了十个大问题，其中六个问题深深根植于他的科学研究，另外四个问题则展现了他对人类命运的终极关怀。一个只有少数精英群体理解先进科学技术的世界，既不能良好运行，同时也十分危险，霍金在书中如是说。
文 | 南方周末特约撰稿 鞠强
责任编辑 | 朱力远
2018年3月14日，史蒂芬·霍金（Stephen Hawking）在英国剑桥去世。2018年10月16日，他的遗作Brief Answers to the Big Questions（中文版尚未出版，可直译为《对大问题的简明回答》）在家人和合作者的帮助下出版。直到生命的最后时刻，霍金仍在思考有关人和宇宙的重大问题：
上帝存在吗？
万物如何开始？
宇宙中还有其他智慧生命吗？
我们能够预测未来吗？
黑洞里有什么？
时间旅行可能吗？
我们能在地球上生存下去吗？
我们应该移民太空吗？
人工智能会超越我们吗？
我们如何塑造未来？
《对大问题的简明回答》英文版封面（资料图/图）
本书是霍金对以上十个问题的思考和阐释的汇编。从中我们可以窥见这位科学巨人对人类命运的终极关怀。
著名物理学家、2017年诺贝尔物理学奖获得者基普·索恩（Kip Thorn）为这本书撰写了导语，回顾了二人之间长达半个多世纪的友谊，梳理了霍金的重大成就及其科学意义。索恩认为，霍金的十个问题，六个深深根植于他的科学研究，而另外四个则展现出他对人类命运的关注。他自谦地写到，自己没有能力、智慧或信心去处理这些大问题，而霍金具备全部这些特质。他对霍金最高的赞誉体现在他在霍金葬礼现场发表的悼辞，导语中也加以引用：“牛顿给了我们答案，而霍金给了我们问题。如果有一天我们真正掌握了量子引力定律并充分理解了宇宙的诞生，很大程度上是因为我们站在了霍金的肩头。”
1
地球上有智慧生命吗？
在书中的一段问答中，面对“如果在地球之外的某个地方存在智慧生命的话，这种生命会与我们已知的形式相似还是不同？”这个问题，霍金反问到：“地球上有智慧生命吗？”虽然这是霍金的一句玩笑话，但他在书中确实多次对人类种种“不智慧”的做法提出了尖锐的批评。比如他直截了当地指出“人类在智慧行为方面并没有什么良好的记录”，更提到“人类在历史上的很多行为都相当愚蠢，并且没有考虑如何去促进这个物种的延续”。
霍金是一个乐观主义者，但书中仍然充满他对科技发展的反思和对人类命运的忧虑。他既对人类在生命科学和计算机科学领域内取得的巨大进步感到欣喜，同时更深刻地揭示出审视、评估这些技术的意义。霍金认为，正在蓬勃发展的基因编辑和人工智能将深刻影响甚至决定人类的命运。
从宇宙中元素的形成开始，霍金用很短的篇幅勾勒出恒星诞生、生命诞生的历程。虽然有些老生常谈，但这些对我们认识自己是不可或缺的铺垫。在克里克和沃森发现了DNA双螺旋结构后，科学家认识到DNA蕴藏着生命的密码。但是霍金指出，人类DNA中“内在信息”进化缓慢，但是储存在书本和其他介质中的“外部信息”已经出现爆炸性增加。这种“进化”的不同步加上人类天性中的侵略性导致未来充满变数和风险。
虽然DNA自然进化的速度极慢，但基因编辑技术CRISPR的出现使我们已经进入到一个可以自我进化的时代。虽然很多人提出应该禁止人体基因工程，但霍金认为事实上我们阻止不了相关研究，除非我们有全球主义的世界秩序，否则总会有人抵制不了提升人类特性的诱惑，在世界上的某个角落设计改进版的人类。一旦“超级人类”出现，势必会导致一系列政治和社会问题。超级人类通过自我改造获得难以匹敌的进化优势，未被改造的人类会被边缘化或者彻底消失。
在霍金看来，人工智能的发展正在改变我们的生活，而这种影响必将继续深化。如果人类能够善用人工智能，那人类将从中得益。但是如果人类没有考虑到人工智能的负面效应并提前加以防范，那人工智能的发展将会给人类带来灾难性甚至是毁灭性的后果。与霍金一样，比尔·盖茨和埃隆·马斯克等人也持有同样的担心。2015年，霍金和马斯克及很多人工智能专家就曾经发表过一封公开信，呼吁严肃地研究人工智能对社会的影响。
除了技术风险，人类还要面对其他同样严重的威胁。从长远来看，小行星撞击地球可能是一次毁灭性事件，正如6500万前很有可能是小行星撞击地球导致恐龙灭绝一样。但是目前更直接的威胁是失控的气候变化或者核战争。霍金担心，在接下来的1000年内，核战争或者是环境灾难将会毁灭地球。
在气候变化的威胁面前，霍金忧心忡忡。他认为很多像美国总统特朗普一样的政治家否认气候变化的事实，或者对立即采取行动应对全球变暖的呼吁无动于衷。但是，气候变化融化了南北极的冰盖，毁掉了亚马孙和其他雨林，反过来又进一步加剧了温室效应。
1492年，哥伦布发现了美洲大陆，随后这块大陆被欧洲殖民者和移民称之为“新世界”（New World）。但是，地球上现在已经没有可供我们去开拓的“新大陆”。面对危机，我们除了竭尽所能去保护地球外，另一个选择就是移民太空，正如霍金所说，人类“不能把所有鸡蛋都放在一个篮子里”。
谈到星际移民时，霍金也给出了自己的路线图，先在月球和火星建立基地，再向更遥远的系外行星进发。不过在书中的这一部分，可能是因为没有及时更新信息或者观点发表在较早的时候，霍金对人类目前的系外行星研究的表述并不准确。他在书中写到：“目前我们只能探测到类似于木星和土星的巨行星，但是有理由相信在这些恒星伴随着较小的类似于地球的行星”。事实上，凭借刚刚退役的开普勒太空望远镜，天文学家已经发现了数千颗系外行星，而在这些行星中，已经有数十颗位于宜居带内的行星被证实体积不大于地球的2倍，成为另一个地球的有力候选者。随着新一代系外行星探测器“苔丝”（TESS）开始工作，我们有希望在未来几十年内发现一颗真正的宜居行星。如果霍金地下有知，也许会非常欣慰。
霍金自然也不忘提及他和俄罗斯企业家尤里·米尔纳（Yuri Milner）等人于2016年发起的“突破摄星”（Breakthrough Starshot）计划。他们希望开发飞离太阳系的光帆飞船，用20年时间到达距离太阳最近（4.37光年）的恒星系统半人马座阿尔法星（Alpha Centauri）。而按照刚刚飞出太阳系进入星际空间的旅行者号的速度，到达那里需要70000年。
面对地球上人口爆炸、资源枯竭、环境恶化等一系列问题，霍金相信移民太空是解决问题的必由之路。但这个方案目前来看除去技术层面的可行性外，在效果方面也有待观察，因为人类面对的其他难题，比如基因工程对人类这一物种的修改、人工智能对人类智力的挑战以及核战争的达摩克利斯之剑似乎不是通过移居到另一颗星球就能解决的问题。
2
我不相信存在边界
作为一名物理学家，霍金在这本书里试着以问答的形式对贯穿自己半个多世纪研究生涯的一些关键问题进行总结。书中的一些内容虽然在霍金此前的著作或者演讲中屡有涉及，但仍包含了很多他最新的思考和观点，包括介绍LIGO发现引力波对黑洞研究的重要价值。
这本书正文以“上帝存在吗？”开篇，看似与科学无关，实则是很合理的安排。如果宗教对于世界起源和各种现象的解释行之有效的话，科学就失去了存在和发展的意义，后面的所有论述都显得多余。霍金在书中提到《泰晤士报》曾登出题为《霍金：上帝没有创造宇宙》的文章，把自己置于与上帝对立的位置，但他认为自己的使命是去发现自然规律从而更好地解释宇宙，而不是去证明或者否认上帝的存在。在通常意义上，上帝是人格化的神。但是，霍金指出当他提到“上帝”（God）的时候，他其实指的是自然规律——如果我们愿意的话，我们可以把自然规律称为“上帝”，因为这只是一种叫法而已。这一点和爱因斯坦有些相似。爱因斯坦持有斯宾诺莎式的上帝观，相信一定存在等待被发现的自然规律，因此他“信仰那个在存在事物的有秩序的和谐中显示出来的上帝，而不信仰那个同人类的命运和行为有牵累的上帝”。霍金不相信有天堂，也不相信有来生，我们死后都会归于尘土，正如我们本来就是散落的星尘一样。
如果没有上帝，宇宙万物创生何以成为可能？科学在这里显示出自己的价值，因为它能给出合理的解释，虽然这个解释本身也在不断地被修改和完善。霍金在书中指出，现实生活的经验告诉我们事情的发生有先后顺序，因此我们才会回溯和追问，什么导致了宇宙大爆炸以及大爆炸之前发生了什么。但霍金告诉我们，在大爆炸之前，时间并不存在；在大爆炸发生的那一刻，时间自行开始。
霍金也承认，如果不掌握一定的数学基础的话，掌握时空、能量、物质这些概念确实有些困难。但他在书中还是尝试用一些形象化的例子来对一些关键概念加以解释，比如他就用土堆和土坑的比喻来解释正能量和负能量。虽然负能量在我们的生活在有特定的意义，但霍金指出，它是宇宙得以从无到有的关键一环。
时间旅行是霍金在接受采访是最常被问到的一个话题，因此他在书中也再次谈起这个富有科幻色彩的话题。他指出量子力学中的不确定性原理允许能量密度为负值，这使得虫洞在理论上是存在的。虽然他认为无论智慧生命发展到什么程度，通过空间弯曲或者额外维度来进行时间旅行都是不可能的，但他还是在2009年在剑桥大学举办了一场“时间旅行者聚会”，以欢迎来自未来的客人。结果可想而知——无人赴会。
霍金在科学上最大的成就是他对黑洞的一系列研究，所以霍金在书中对自己的黑洞研究也做了简要的回顾。黑洞曾经是非常奇异的概念，以至于爱因斯坦曾经在1939年发表论文，论证恒星不可能在自身引力的作用下坍缩。到了霍金开始研究黑洞的年代，学术界对黑洞依然知之甚少。1972年，在女儿露西·霍金出生后不久，霍金发现了面积定理，揭示了黑洞视界面积与热力学中的熵之间的联系。1974年，霍金发现了后来以他名字命名的霍金辐射，预言了黑洞不是“黑”的。索恩在导言中指出，这个定理将广义相对论、热力学和量子量子力学联系起来，堪称20世纪下半叶最不同凡响的理论物理发现。霍金去世后被安葬在伦敦威斯敏斯特大教堂，他的墓碑在牛顿和达尔文的墓碑之间，上面铭刻的正是霍金辐射的方程。斯人已逝，方程不朽。
在这本书的结尾处，霍金提到自己“不相信存在边界”。这里他有两层意思：他不相信生命和智慧在我们的宇宙中的创造力存在边界，也代表他早年提出的一个理论的观点。1983年，他和加州大学圣塔芭芭拉分校物理学家詹姆斯·哈特尔（James Hartle）共同提出的哈特尔-霍金理论，也被称为“无边界理论”（no-boundary theory）。这个理论认为，宇宙不仅在空间上没有初始边界，在时间上同样没有初始边界。
不过，正如在研究生涯中不止一次承认自己错了一样，霍金也在不断检验和修正无边界理论。在他去世后，他和比利时鲁汶大学教授托马斯·赫托格（Thomas Hertog）合作的论文在今年5月发表。在这篇论文里，霍金认为宇宙也许是有初始边界的。不过，这篇题为《永恒暴胀的平滑结束？》（A smooth exit from eternal inflation?）的论文以问号结尾，似乎印证了索恩的话，霍金没有给出确定的答案，他提出的问题却值得我们不断思索。
3
只要坚持，就总能有所成就
霍金在全书的最后对读者特别是青年读者提出了自己的希望：仰望星空，保持好奇，永不放弃，释放想象，塑造未来。他表示，每个人都成为科学家既不可能也不必要，但是每个青年人都应该熟悉科学并对科学充满信心。一个只有少数精英群体理解先进科学技术的世界，既不能良好运行，同时也十分危险。他也以自身的经历鼓励读者，不管生活看起来有多么艰难，你只要坚持，就总能有所成就。
著名演员埃迪·雷德梅恩（Eddie Redmayne）因为在霍金的传记电影《万物理论》中饰演霍金而与霍金结缘，他为自己能够受邀撰写这本书的序言而感到荣幸。他在文中不仅提到霍金的思想与成就，也称赞了霍金的幽默。霍金的这种幽默在书中也多有体现：他不仅多次以讽刺的口吻调侃英国脱欧，也表示在宇宙的多重历史中存在“英格兰队再次获得世界杯”的那种历史，“虽然这种可能性很低”。
霍金始终在科学上保持谦逊，因此总说“如果我取得一点成就”。他的女儿在后记中深情回忆父亲的人生，希望父亲在为这本书出版感到骄傲的同时，能够最终承认自己的确取得了非凡的成就，正如所有人认为的那样。
索恩将霍金与牛顿相提并论，确实有些过誉。虽然二人都曾担任剑桥大学卢卡斯数学教席并长眠于威斯敏斯特大教堂，但毕竟牛顿被公认为是有史以来最伟大的科学家，而霍金的预言尚未得到观测的证实。但是在他的遗作中，我们读到他对人类未来的忧思和关切。在霍金看来，提出问题已经足够表明，人类有智慧去认识宇宙，也有勇气去面对未来。
