弗雷德·霍伊爾是英國著名天文學(xué)家。霍伊爾的主要成就是在闡明恒星重元素的構(gòu)成上．但對(duì)于大多數(shù)人來說，他們更感興趣的或許是他對(duì)宇宙學(xué)上長期占統(tǒng)治地位的大爆炸理論的挑戰(zhàn)。曾擔(dān)任英國皇家天文學(xué)會(huì)會(huì)長。1972年獲封猶他爵士隊(duì)。
個(gè)人簡介
弗雷德·霍伊爾（Sir Fred Hoyle，1915年6月24日—2001年8月20日），英國著名天文學(xué)家。
霍伊爾1915年出生于英國約克郡賓利。青年時(shí)期的霍伊爾思維獨(dú)特，經(jīng)常藐視各種規(guī)章制度。在當(dāng)?shù)匚姆▽W(xué)校畢業(yè)后，霍伊爾進(jìn)入了劍橋大學(xué)伊曼努埃爾學(xué)院學(xué)習(xí)。 ? 1936年畢業(yè)后攻讀碩士研究生，1939年成為圣約翰大學(xué)的特別研究生，同年獲得碩士學(xué)位。當(dāng)時(shí)他已經(jīng)具備獲得博士學(xué)位的必要條件，但他從未有這念頭。第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)后，霍伊爾被征入海軍部研制雷達(dá)。1945年霍伊爾獲聘為劍橋大學(xué)的數(shù)學(xué)講師。1957年當(dāng)選英國皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。1958年擔(dān)任天文及實(shí)驗(yàn)哲學(xué)普魯明教授。1967年霍伊爾創(chuàng)建了劍橋大學(xué)的理論天文研究所，并成為首任所長。1970年霍伊爾擔(dān)任英國皇家學(xué)會(huì)副會(huì)長。1971年至1973年擔(dān)任英國皇家天文學(xué)會(huì)會(huì)長。1972年獲封猶他爵士隊(duì)。次年，與校方維持長期的緊張關(guān)系，霍伊爾遂辭去劍橋大學(xué)的一切職務(wù)，成為獨(dú)立科學(xué)家。
物理學(xué)貢獻(xiàn)
1948年
霍伊爾同湯米·戈?duì)柕潞?a href="/hebeideji/1328873275663700775.html">邦迪一起創(chuàng)立了穩(wěn)恒態(tài)宇宙模型。1960年代，越來越多的證據(jù)令大爆炸宇宙模型為人們廣泛接受，然而霍伊爾一直堅(jiān)持自己的穩(wěn)恒態(tài)宇宙模型。英文“大爆炸”一詞最初就是1949年霍伊爾在英國廣播公司的一次廣播節(jié)目中首先使用的，本意是嘲笑大爆炸模型。在他看來，大爆炸模型最初的“奇點(diǎn)”難以令人接受。
1946年
霍伊爾提出了太陽系起源的新理論，認(rèn)為太陽原本是雙星，太陽的伴星瓦解后形成了行星。
1957年
霍伊爾和伯比奇夫婦、福勒四人提出了元素合成理論，即著名的B2FH理論。1983年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了福勒，未授予霍伊爾，不少人認(rèn)為這和霍伊爾與一些機(jī)構(gòu)關(guān)系緊張有關(guān)。
1967年
霍伊爾同福勒和瓦戈納一起以大爆炸理論闡明了輕元素的起源問題。
1960年代
霍伊爾和加揚(yáng)·納里卡合作，一同提出了穩(wěn)恒態(tài)模型的新版本，加入了局部的快速膨脹區(qū)域，并且得出萬有引力常數(shù)隨時(shí)間減小、地球在膨脹的結(jié)論。1970年代，霍伊爾離開劍橋大學(xué)后，同昌德拉·魏克拉馬辛格合作，提出星際物質(zhì)中存在生命所必需的復(fù)雜分子。他們認(rèn)為，生命最早可能是在太空中出現(xiàn)的，地球上生命可能來源于進(jìn)入太陽系內(nèi)區(qū)的彗星攜帶的有機(jī)化合物。這個(gè)學(xué)說是一個(gè)自提出以來廣受爭議的話題，1990年代以后發(fā)現(xiàn)了一些支持該學(xué)說的證據(jù)。
特別貢獻(xiàn)
霍伊爾的研究領(lǐng)域非常廣泛，除了天體物理學(xué)和宇宙學(xué)之外，霍伊爾還在巨石陣用途、核能利用、以及冰河時(shí)期的相關(guān)領(lǐng)域進(jìn)行過研究。他還寫下多部學(xué)術(shù)專著、科普讀物、科幻小說、電視連續(xù)劇，以及一部自傳。霍伊爾的許多研究成果不符合被認(rèn)為是正統(tǒng)的學(xué)術(shù)觀點(diǎn)。盡管如此，他仍然被認(rèn)為是20世紀(jì)有影響力的科學(xué)家之一。
為紀(jì)念這位天文學(xué)家，第8077號(hào)小行星以他的名字“霍伊爾”命名。
宇宙學(xué)研究
雖然霍伊爾的主要成就是在闡明恒星重元素的構(gòu)成上．但對(duì)于大多數(shù)人來說，他們更感興趣的或許是他對(duì)宇宙學(xué)上長期占統(tǒng)治地位的大爆炸理論的挑戰(zhàn)。
早在二戰(zhàn)期間，有一無霍伊爾和另外兩位物理學(xué)家托尼·古德爾．赫爾曼·邦迪在一起喝酒，三位年輕人喝著喝著，就把話題轉(zhuǎn)到一個(gè)共同感興趣的問題：宇宙是如何存在至今的？
當(dāng)時(shí)天文學(xué)界已證實(shí)，宇宙中所有的星系都正在相互遠(yuǎn)離．選個(gè)事實(shí)使得許多天文學(xué)家相信：在過去某一特定時(shí)刻．曾經(jīng)發(fā)生了一次爆炸，宇宙由此產(chǎn)生．并且至今仍在膨脹?；粢翣栔饕浅鲇谡軐W(xué)方面的考慮反對(duì)這個(gè)模型。他認(rèn)為，假如宇宙有生有滅．物理學(xué)規(guī)律就會(huì)失去普遍性．從某種意義上說，科學(xué)本身的基礎(chǔ)就不復(fù)存在。排除這種荒謬性的唯一方案．就是時(shí)空必定是一直存在著。這樣他們?nèi)司吞岢隽酥姆€(wěn)恒態(tài)理論。這個(gè)理論假設(shè)宇宙在時(shí)間和空間上是無限的．并且通過一種尚不可知的機(jī)制不斷產(chǎn)生新物質(zhì)：星系在相互遠(yuǎn)離．但中間因?yàn)椴粩嘤行挛镔|(zhì)產(chǎn)生．形成新的恒星和星系。這樣使宇宙在整體上仍保持著均衡和穩(wěn)定，這就好比一條河．河里的每個(gè)水分子都在運(yùn)動(dòng)，但河流作為整體卻萬古不變．
有人指責(zé)該模型中物質(zhì)從無中創(chuàng)生．違反了能量守恒。但霍伊爾同樣有理由指責(zé)大爆炸理論引入密度無限大的奇點(diǎn)違反了物理學(xué)規(guī)律．所以一時(shí)間他的模型與大爆詐理淪不分伯仲．20世紀(jì)60年代初．微波背景輻射的發(fā)現(xiàn)給大爆炸理論提供了有力的支持，從此穩(wěn)恒態(tài)理論的風(fēng)光就不再了?；粢翣栕约阂惨欢确艞壛诉@個(gè)理論。
但是到了20世紀(jì)80年代，當(dāng)霍伊爾看到宇宙學(xué)家們?yōu)榱巳ソ忉?a href="/hebeideji/6810996168862951089.html">星系形成和其它—些難題而引入暴漲，晴物質(zhì)等玄乎的概念時(shí)，他的疑慮又出現(xiàn)了．在霍伊爾看米，假如一個(gè)理論是正確的．那就會(huì)得出許多正確的結(jié)論．可是20多年過去了，不僅沒有多少事實(shí)支持大爆炸理論，相反，這個(gè)理論自身倒要不斷求助于引入一些玄乎的概念來解釋新觀察到的現(xiàn)象．這恰恰是它不可靠的一個(gè)信號(hào)。
于是，在做了一些改進(jìn)之后．他再次提出了穩(wěn)恒態(tài)理論．認(rèn)為在宇宙的演化過程中．不是存在著一次大爆炸，而是有許多小爆炸誕生。這些小爆炸產(chǎn)生了輕元素．并造成了星系紅移．至于宇宙微波背景輻射，霍伊爾的解釋是。這是星際間的金屬塵埃發(fā)出的輻射。
有趣的是．霍伊爾雖然反對(duì)大爆炸理論，但“大爆炸”這個(gè)詞恰恰是他取的．這個(gè)詞是如此形像．對(duì)于在公眾中推廣這個(gè)理論實(shí)在功不可沒，以至于幾年前有人在一家國外著名科普刊物上發(fā)起改名運(yùn)動(dòng)．結(jié)果以慘敗告終．對(duì)此，霍伊爾風(fēng)趣地說：“詞就像標(biāo)槍，一扎出去就收不回來了。
政治理論
除了在宇宙學(xué)上是個(gè)反叛者．霍伊爾在許多別的問題上也以發(fā)表怪論出名．在生命起源理論上，他堅(jiān)持認(rèn)為生命的種子來自外太空。在他看來，生命在地球上自發(fā)產(chǎn)生，就好比廢物舊貨在龍卷風(fēng)的作用下自發(fā)組裝出一架波音747一樣不可思議?；粢翣栠€把氨基酸通過純粹偶爾的組合生成蛋白質(zhì)的幾率比作“太陽系里的所有瞎子在同一時(shí)間拼湊出魔方來的可能性”。的確，霍伊爾非常善于用形象的比喻來表明自己的論點(diǎn)．但在論證過程中有時(shí)邏輯并不十分嚴(yán)格．以至于他的論敵發(fā)明了”霍伊爾式的謬論”選樣一個(gè)專門名詞來指稱此類混雜著真知灼見和謬誤的論證。
20世紀(jì)70年代以來，霍伊爾還進(jìn)一步認(rèn)為宇宙中到處都彌漫病毒、細(xì)菌和其它微生物蜘，地球上的生命很可能就起源于這些散布在太空中的微生物，并由此引發(fā)了生物進(jìn)化。他還宣稱，流感、哮喘和其他一些疾病的流行是地球經(jīng)過這些病原體時(shí)引發(fā)的。他甚至相信艾滋病是超級(jí)大國的某項(xiàng)生物戰(zhàn)計(jì)劃出了差錯(cuò)從實(shí)驗(yàn)室里跑出來的。晚年的霍伊爾還轉(zhuǎn)向設(shè)計(jì)論，認(rèn)為一定存在某種超自然的智慧在指揮著生命的進(jìn)化和整個(gè)宇宙的進(jìn)程。他說“宇宙很顯然是一種設(shè)計(jì)，因 為存在如此多的事情，單憑巧合是不可能發(fā)生的?！?/p>
對(duì)他的這些奇談怪論，有人在《自然》雜志中撰文批評(píng)道：“這一切見證了一個(gè)杰出的腦袋如何因?yàn)樽非笠恍┫∑婀殴值臇|西而誤入歧途的。”但有意思的是，20世紀(jì)90年代，射電天文學(xué)家在星際中真的發(fā)現(xiàn)了某種氨基酸的光譜——這說明霍伊爾關(guān)于在宇宙中存在一定有機(jī)生命的猜測(cè)是有一定道理的。
文學(xué)創(chuàng)作
霍伊爾不僅是杰出的科學(xué)家，也是一位多產(chǎn)的作家．除了一系列的專著和科普讀物．他還是十幾部科幻小說和電視劇本的作者．像他這樣多才多藝的人在科學(xué)界實(shí)屬罕見?！峨x太陽只有七步》、《太空序曲》、《入海之門》、《沖擊參數(shù)》等等
在霍伊爾的小說中，主人公大都是受到政治迫害的科學(xué)家。這恐怕與他自己在劍橋的經(jīng)歷有關(guān)。因?yàn)榛粢翣柋救嗽?0世紀(jì)70年代因?yàn)榕c學(xué)校當(dāng)局不和而離開了劍橋，成為了一名獨(dú)立科學(xué)家。他最著名的科幻小說《黑云壓境》講述了這么一個(gè)故事：故事始于1964年，這一年科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一團(tuán)巨大的星云飄向太陽系，劍橋的科學(xué)家經(jīng)過計(jì)算，得到的結(jié)論是它將來到地球和太陽之間，從而給人類帶來災(zāi)難?？茖W(xué)家試圖公開這一秘密，而政治家則試圖掩蓋這一秘密。于是他們展開了較量，當(dāng)星云移近時(shí)，人們卻意外的發(fā)現(xiàn)這是一團(tuán)有著智慧生命的星云。在殘忍的毀壞了地球四分之一的生命之后，他開始與科學(xué)家展開一場(chǎng)有趣的對(duì)話，就音樂、男人女人在社會(huì)中所扮演的角色，進(jìn)化以及偏頭痛等一系列問題發(fā)表它的高論。當(dāng)美國和蘇聯(lián)當(dāng)局聯(lián)合起來準(zhǔn)備發(fā)導(dǎo)彈摧毀它的時(shí)候，發(fā)射出去的導(dǎo)彈竟沒有傷到他一根毫毛就折返回來，最后，星云跟科學(xué)家拜拜。留下鼓勵(lì)人類要產(chǎn)生更多的天才……這團(tuán)充滿智慧又有點(diǎn)憤世嫉俗的黑云，總讓人不自覺的聯(lián)想到霍伊爾本人。
參考資料 >
霍伊爾與“Big Bang”.科技日?qǐng)?bào).2024-01-07
弗雷德·霍伊爾:與諾獎(jiǎng)失之交臂的科學(xué)家.上海市科學(xué)學(xué)研究所《世界科學(xué)》.2024-01-07