(1.1.2.3)-教學(xué)案例：真理的絕對性和相對性

“打賭狂魔”霍金1974年，人類發(fā)現(xiàn)的第一個黑洞候選天體天鵝座X－1尚未得到確認。以研究黑洞為主業(yè)的霍金，竟然和后來的引力波探測功勛、《星際穿越》顧問基普?索恩（KipThorne）打賭說，天鵝座X－1并非黑洞。他后來在1988年出版的《時間簡史》中寫道：“打這個賭相當于買保險。我做了很多黑洞相關(guān)的研究，如果黑洞根本不存在，這些研究就成了廢紙。不過，我起碼賭贏了，能拿到安慰獎：四年的《PrivateEye》雜志?！痹谖锢韺W(xué)界，霍金是名副其實的“打賭狂魔”。這種對待科學(xué)和生活大膽而略帶調(diào)侃的態(tài)度，在他尚未成為輪椅上的明星物理學(xué)家時，就已展現(xiàn)出來。當時，霍金還是一個輕松快活的牛津大學(xué)“問題學(xué)生”，在三年本科期間總共只學(xué)習(xí)了1000個小時。他的畢業(yè)成績在一等至二等之間，霍金就同考官打了個賭：要是考官給一等成績，他這個“問題學(xué)生”就會轉(zhuǎn)去劍橋讀博；不然，他就繼續(xù)賴在牛津了。這一把霍金賭贏了，他拿到了一等成績。但在劍橋的博士生涯中，21歲的霍金遭遇了生命中的重創(chuàng)：他被診斷出運動神經(jīng)元疾病，醫(yī)生判斷他活不過兩年?；艚鸬募∪馕s性側(cè)索硬化癥惡化得比醫(yī)生預(yù)想得緩慢。他逐漸喪失了語言和運動能力，但在親友的鼓勵下，他重返學(xué)術(shù)生涯，繼續(xù)完成劍橋的博士學(xué)位。與此同時，他因聰明過人、自以為是而聲名鵲起。物理學(xué)界當時正在就宇宙的起源展開辯論：大爆炸，還是穩(wěn)態(tài)理論？數(shù)學(xué)物理學(xué)家羅杰?彭羅斯（RogerPenrose）提出的時空奇點引起了霍金的注意，并選作博士論文主題。隨后，霍金和彭羅斯合作發(fā)展了宇宙奇點理論，提出宇宙起源于一個密度無限大、熱量無限大、體積無限小的奇點?；艚鸷罄m(xù)發(fā)展出無邊界宇宙模型，認為宇宙是一個如地球表面一般有限但無邊界的空間，只不過是四維的。從20世紀70年代開始，霍金轉(zhuǎn)向黑洞研究，也開啟了他的“打賭狂魔”生涯。只可惜，他從來沒有贏過。（一）黑洞是否存在傳統(tǒng)上根據(jù)愛因斯坦引力場方程的計算，如果大量物質(zhì)集中于空間一點，奇點周圍會形成時空扭曲的“視界”，一旦進入這個界面，連光子也無法逃逸，故而稱之為“黑洞”。1974年12月10日，霍金與他的加州理工學(xué)院好友索恩就黑洞是否存在立下賭約。如果黑洞并不存在，索恩將給霍金訂閱四年的英國諷刺雜志《PrivateEye》；反之，霍金將給索恩訂閱一年的美國成人雜志《閣樓》。在1988年出版的《時間簡史》中，霍金寫道：“打賭的時候我們有80%的把握天鵝座X－1是個黑洞，現(xiàn)在有95%的把握，但這個賭還沒分出勝負?！?990年，在第二版的《時間簡史》中，霍金承認輸?shù)糍€約：“盡管從打賭至今，天鵝座X－1的身份仍未蓋棺定論，但其他一些黑洞觀測證據(jù)使我愿賭服輸。我把《閣樓》雜志一年的訂閱和妻子的憤怒送給索恩了。”（二）裸奇點是否存在1991年9月24日，索恩又和霍金打了個賭，這次還捎上了加州理工學(xué)院教授、“量子霸權(quán)”提出者約翰?普雷斯吉爾（JohnPreskill）。這次的爭論焦點是裸奇點。在霍金和彭羅斯最初的模型中，黑洞由奇點與周圍的視界組成，光子無法逃逸到視界之外，黑洞內(nèi)部也無法被觀察。由于某種量子引力的“自我審查”，不被視界包圍的裸奇點并不存在。索恩和普雷斯吉爾卻認為，可見的裸奇點可能存在。賭約寫道：“輸者要給贏家用以遮蔽裸體的衣服，上面印有愿賭服輸?shù)男畔ⅰ！?997年，不列顛哥倫比亞大學(xué)的馬特?喬普圖克（MattChoptuik）通過數(shù)值模擬發(fā)現(xiàn)，在某種特定的初始條件下，裸奇點能夠形成。但數(shù)據(jù)偏離分毫，黑洞就會在周遭形成。這個特殊的結(jié)果令霍金在賠償賭注的同時提起了“上訴”，普雷斯吉爾得到了一件印有女性裸體的T恤?；艚鹛崞鸬摹吧显V”是修改賭約描述，重新再賭，這次賭的是普遍條件下能否形成裸奇點?！拜斦咭o贏家用以遮蔽裸體的衣服，上面印有真心實意、愿賭服輸?shù)男畔ⅰ！保ㄈ┬畔⒛芊裉映龊诙?997年2月6日，就在霍金輸?shù)羯蟼€賭約的第二天，三位好朋友又就信息能否從黑洞逃逸打了個賭?；艚鹪?975年提出了黑洞蒸發(fā)理論，即通常所說的“霍金輻射”。霍金發(fā)現(xiàn)，如果將量子理論也計算進去，黑洞并不完全“黑”：它會向視界外輻射光子和少量帶質(zhì)量粒子，黑洞的質(zhì)量隨之逐漸變小，蒸發(fā)速度越來越快，最終滅亡。那么信息會不會被黑洞吞噬？廣義相對論和量子力學(xué)在這個問題上存在矛盾。霍金認為黑洞的蒸發(fā)不同于常規(guī)的物理學(xué)過程，不會將信息帶出黑洞。索恩也站在了霍金這一邊。普雷斯吉爾則堅信在量子力學(xué)機制下，信息不會消失，而總是能以某種微妙的形式釋放出來。就像兩本不同的百科全書燒成了看上去一模一樣的灰燼，也總能鑒別出細微的差別。這次的賭注是：“贏家從輸者那里拿到一本他想要的百科全書，從而自由獲取他想要的信息?！?004年7月，在都柏林舉行的國際廣義相對論和引力大會上，霍金當眾作了一份關(guān)于信息不會被黑洞毀滅的報告，通過復(fù)雜的拓撲計算推翻了他近30年來的判斷。他在隨后的新聞發(fā)布會上叫來索恩和普雷斯吉爾，向普雷斯吉爾送上一本2688頁、重達7公斤的棒球百科全書，里面記錄了16000名職業(yè)棒球運動員的生涯。普雷斯吉爾是個美國人，也是個棒球粉。棒球百科全書在英國可并不好找，以至于霍金一度想用板球百科全書敷衍過去，甚至開玩笑說要把百科全書燒成灰寄過去。不過，霍金的新理論并未得到廣泛認可，也沒能說服他的同伴索恩。（四）上帝粒子霍金還曾長期和他的同胞、粒子物理學(xué)家彼得?希格斯（PeterHiggs）較勁，并和密西根大學(xué)的戈登?凱恩(GordonKane)打賭稱，希格斯預(yù)言的“上帝粒子”永遠不會被發(fā)現(xiàn)。希格斯批評了霍金的研究，指責霍金“作為名人，享有其他科學(xué)家沒有的長期公信力”。2012年7月，歐洲核子中心通過大型強子對撞機發(fā)現(xiàn)了希格斯玻色子，完成了粒子物理標準模型的最后一塊拼圖。希格斯也由此摘得2013年的諾貝爾物理學(xué)獎?；艚鸬谝粫r間向凱恩送去了100美元賭注。如今，這位輪椅上的物理學(xué)家安然逝去。他一生熱衷打賭，一直愿賭服輸，但其實，那些涉及宇宙和物理本質(zhì)的問題，遠未蓋棺定論。參見《霍金打賭簡史》，澎湃新聞2018年3月14日。思考討論1.真理一旦獲得是否就是終極真理與永恒真理？2.真理的相對性和絕對性之間的關(guān)系是怎樣的？提示本案例主要介紹偉大的物理學(xué)家霍金在轉(zhuǎn)向黑洞研究后，熱衷打賭、屢輸屢戰(zhàn)，但追求真理永不停滯的故事。本案例主要體現(xiàn)了真理的客觀性，絕對性和相對性及其辯證關(guān)系。真理具有絕對性，凡是正確的認識都是主觀對客觀事物的正確反映