科学巨人

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史蒂芬.霍金1942年1月8日出生于英国的牛津,这是一个特殊的日子,现代科学的奠基人伽利略正是逝世于300年前的同一天。斯蒂芬.霍金,是本世纪享有国际盛誉的伟人之一,现年60岁,出生于伽利略逝世周年纪念日,剑桥大学应用数学及理论物理学系教授,当代最重要的广义相对论和宇宙论家。70年代他与彭罗斯一道证明了著名的奇性定理,为此他们共同获得了1988年的沃尔夫物理奖。他因此被誉为继爱因斯坦之后世界上最著名的科学思想家和最杰出的理论物理学家”。他还证明了黑洞的面积定理。霍金正是在一种一般人难以置信的艰难中,成为世界公认的引力物理科学巨人。霍金在剑桥大学任牛顿曾担任过的卢卡逊数学讲座教授之职,他的黑洞蒸发理论和量子宇宙论不仅震动了自然科学界,并且对哲学和宗教也有深远影响。


 

 

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简介


霍金在牛津大学毕业后即到剑桥大学读研究生,这时他被诊断患了“卢伽雷病”,不久,就完全瘫痪了。1985年,霍金又因肺炎进行了穿气管手术,此后,他完全不能说话,依靠安装在轮椅上的一个小对话机和语言合成器与人进行交谈;看书必须依赖一种翻书页的机器,读文献时需要请人将每一页都摊在大桌子上,然后他驱动轮椅如蚕吃桑叶般地逐页阅读……从宇宙大爆炸的奇点到黑洞辐射机制,霍金对量子宇宙论的发展作出了杰出的贡献。他的目标是解决从牛顿以来一直困扰人类的“第一推力”问题。他的宇宙模型是一个封闭的无边界的有限的四维时空——不需要上帝的第一推力,宇宙的演化完全取决于物理定律。

耐人寻味的是,霍金的宇宙论事实上使上帝没有存身之处,但梵蒂冈教廷仍对他表示了敬意。在承认了对伽利略审判的错误之后,教廷科学院又选举霍金为该院院士。世俗的偏见和神学的权威,都不能阻挡科学的透射力。


 

 

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生平


史蒂芬 霍金,出生于1942年1月8日,这个时候他的家乡伦敦正笼罩在希特勒的狂轰滥炸中。霍金的生平是非常富有传奇性的,在科学成就上,他是有史以来最杰出的科学家之一。他担任的职务是剑桥大学有史以来最为崇高的教授职务,那是牛顿和狄拉克担任过的卢卡逊数学教授。他拥有几个荣誉学位,是皇家学会会员。他因患卢伽雷氏症(肌萎缩性侧索硬化症),禁锢在一张轮椅上达20年之久,他却身残志不残,使之化为优势,克服了残废之患而成为国际物理界的超新星。他不能写,甚至口齿不清,但他超越了相对论、量子力学、大爆炸等理论而迈入创造宇宙的“几何之舞”。尽管他那么无助地坐在轮椅上,他的思想却出色地遨游到光袤的时空,解开了宇宙之谜。

霍金和他的妹妹在伦敦附近的几个小镇度过了自己的童年。多年以后,他们的邻居回忆说,当霍金躺在摇篮车中时非常引人注目,他的头显得很大,异于常人———这多半是因为霍金现在的名声与成就远远异于常人,邻居不由自主地要在记忆里重新刻画一下天才儿童的形象。不过霍金一家在古板保守的小镇上的确显得与众不同。霍金的父母都受过正规的大学教育。他的父亲是一位从事热带病研究的医学家,母亲则从事过许多职业。小镇的居民经常会惊异地看到霍金一家人驾驶着一辆破旧的二手车穿过街道奔向郊外——汽车在当时尚未进入英国市民家庭。然而这辆古怪的车子却拓展了霍金一家自由活动的天地。

霍金热衷于搞清楚一切事情的来龙去脉,因此当他看到一件新奇的东西时总喜欢把它拆开,把每个零件的结构都弄个明白——不过他往往很难再把它装回原样,因为他的手脚远不如头脑那样灵活,甚至写出来的字在班上也是有名的潦草。霍金在17岁时进入牛津大学学习物理。他仍旧不是一个用功的学生,而这种态度与当时其他同学是一致的,这是战后出现的青年人迷惘时期——他们对一切厌倦,觉得没有任何值得努力追求的东西。霍金在学校里与同学们一同游荡、喝酒、参加赛船俱乐部,如果事情这样发展下去,那么他很可能成为一个庸庸碌碌的职员或教师。然而,病魔出现了。
病魔出现了

从童年时代起,运动从来就不是霍金的长项,几乎所有的球类活动他都不行。
到牛津的第三年,霍金注意到自己变得更笨拙了,有一两回没有任何原因地跌倒。一次,他不知何故从楼梯上突然跌下来,当即昏迷,差一点死去。直到1962年霍金在剑桥读研究生后,他的母亲才注意到儿子的异常状况。刚过完21岁生日的霍金在医院里住了两个星期,经过各种各样的检查,他被确诊患上了“卢伽雷氏症”,即运动神经细胞萎缩症。大夫对他说,他的身体会越来越不听使唤,只有心脏、肺和大脑还能运转,到最后,心和肺也会失效。霍金被“宣判”只剩两年的生命。那是在1963年。起初,这种病恶化得相当迅速。这对霍金的打击是可想而知的,他几乎放弃了一切学习和研究,因为他认为自己不可能活到完成硕士论文的那一天。然而,一个女子出现了。
轮椅出现了

霍金的病情渐渐加重。1970年,在学术上声誉日隆的霍金已无法自己走动,他开始使用轮椅。直到今天,他再也没离开它。永远坐进轮椅的霍金,极其顽强地工作和生活着。1991年3月,霍金在一次坐轮椅回柏林公寓,过马路时被小汽车撞倒,左臂骨折,头被划破,缝了13针,但48小时后,他又回到办公室投入工作。又有一次,他和友人去乡间别墅,上坡时拐弯过急,轮椅向后倾倒,不料这位引力大师却被地球引力翻倒在灌木丛中。虽然身体的残疾日益严重,霍金却力图像普通人一样生活,完成自己所能做的任何事情。

他甚至是活泼好动的——这听来有点好笑,在他已经完全无法移动之后,他仍然坚持用惟一可以活动的手指驱动着轮椅在前往办公室的路上“横冲直撞”;在莫斯科的饭店中,他建议大家来跳舞,他在大厅里转动轮椅的身影真是一大奇景;当他与查尔斯王子会晤时,旋转自己的轮椅来炫耀,结果轧到了查尔斯王子的脚趾头。当然,霍金也尝到过“自由”行动的恶果,这位量子引力的大师级人物,多次在微弱的地球引力左右下,跌下轮椅,幸运的是,每一次他都顽强地重新“站”起来。 1985年,霍金动了一次穿气管手术,从此完全失去了说话的能力。他就是在这样的情况下,极其艰难地写出了著名的《时间简史》,探索着宇宙的起源。霍金取得巨大成功,但生活的现实取代了爱情的浪漫,他和简的婚姻走到了尽头。
来自直觉的启示:黑洞不黑

霍金的研究对象是宇宙,但他对观测天文从不感兴趣,只有几次用望远镜观测过。与传统的实验、观测等科学方法相比,霍金的方法是靠直觉。 “黑洞不黑”这一伟大成就就来源于一个闪念。在1970年11月的一个夜晚,霍金在慢慢爬上床时开始思考黑洞的问题。他突然意识到,黑洞应该是有温度的,这样它就会释放辐射。也就是说,黑洞其实并不那么黑。这一闪念在经过3年的思考后形成了完整的理论。1973年11月,霍金正式向世界宣布,黑洞不断地辐射出X光、伽马射线等,这就是有名的“霍金辐射”。而在此之前,人们认为黑洞只吞不吐。从宇宙大爆炸的奇点到黑洞辐射机制,霍金对量子宇宙论的发展做出了杰出的贡献。霍金获得1988年的沃尔夫物理奖。


 

 

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思想

霍金坚信,关于宇宙的起源和命运的基本思想可以不用数学来陈述,而且没有受过专业训练的人也能理解。他曾在通俗演讲里,生动地向听众解释“利用光速,从‘黑洞’进去,从‘白洞’到宇宙另一区域去作时空旅行”的设计,是有趣的科学幻想,而现实却是难以做到的简明道理。经过数年的辛勤写作和修改,于1988年4月正式出版宇宙论科普著作《时间简史》。书中引导读者遨游外层空间奇异领域,对遥远星系、黑洞、夸克、大统一理论、“带味”粒子和“自旋”的粒子、反物质、“时间箭头”等进行探索。《时间简史》,已用33种文字发行了550万册,如今在西方,自称受过教育的人若没有读过这本书,会被人看不起。
医生曾诊断身患绝症的霍金只能活两年,他之所以能支持到今天并取得卓越成就,最主要的是他具有强烈的使命感和极其坚强的意志。霍金的一生,是人类意志力的记录,是科学精神创造的奇迹。

一生的心愿是做个常人与其说斯蒂芬·霍金证明的是宇宙大爆炸和黑洞的存在,不如说他用一生在证明另一件更重要的事情———自己是一个常人,并没有因为受困轮椅而成了低人一等的“废人”。然而,证明的结果甚至比他当年发现“黑洞并不全黑”时还要让自己大吃一惊———自己怎么变成了高人一等的“超人”?
所以,当8月11日他瘫坐在轮椅上、面无表情地被推出杭州香格里拉酒店2楼电梯的那一刹那,霍金在瞬间亮起的无数闪光灯前多少显得有些勉为其难。就像此前在浦东国际机场受到几乎是超级明星式的媒体追逐,这位自爱因斯坦以来最伟大的物理学家最后选择了闭紧双眼,任凭身边缓缓落下的窗帘将狂热的“时间简史迷”们阻挡在外。他宁愿一个人静静地思考宇宙的命运。
也许,这才是霍金的世界。霍金曾经说,他清晰地记得小时候有一天很晚从伦敦回家,“那时人们为了省钱,半夜里把路灯都关掉。我走在路上,那晚的夜空是我从来没有看见过的,整个银河系仿佛刚好划过头顶。”对此,他母亲说,“只要看看这孩子仰望星空的样子,就知道他心里有多好奇。”霍金甚至表示,“哪怕置身一个无人的荒岛,我也宁可没有灯光,因为那样我就可以更好地看到星星。”

直到22岁,霍金被诊断患有运动功能萎缩的卢伽雷病,最多只能活几年时,这种对星空的执着才逐渐开始成为一种信仰———他想自己可以像常人一样生活下去。即使是全身动弹不得,为了和心爱的女孩结婚,他就必须有工作,必须先完成剑桥的博士学位,于是就有了“宇宙起源于空间中一个奇点”的大爆炸理论。即使失去了说话功能,为了替女儿付学费,他就必须赚一笔钱,于是就有了销量与《圣经》和莎士比亚作品媲美的《时间简史》。人们能否想象,霍金广为传颂的科学成就,不过来自他想证明自己能如常人一般的初衷。只不过,每一次霍金试图证明自己是常人,证明的结果都远远高于他的预期。他发现,既然大质量的恒星在“油尽灯枯”后会坍塌成一个奇点,那么是否可以把这个过程倒过来,宇宙就是从一个奇点大爆炸诞生的呢?既然天体间有万有引力,那么是否存在一种引力大到连光线也会被吸进去的黑洞呢?霍金关于奇点和黑洞的理论,“一不小心”触动了理论物理学的神经。

爱因斯坦的广义相对论适用于天体类的大物质,量子力学适用于微观粒子,但是这两者却无法统一。而霍金的奇点理论正好统一到“无限小的物质爆炸成为天体”上。他曾经预言,到上世纪末,这种“大一统”理论将最终发现———也许只要几个简单的方程式,人类对于宇宙的知识就到达极限,理论物理学也随之终结。但是,20多年过去了,他的预言并没有实现。当记者就此问题请教霍金时,他的助手替他说,“我想霍金同意是他错了。”这次不能开口讲话的霍金不再向记者眨眼暗示什么,而是直接咧嘴微笑表示同意。他费了好长时间才通过拟声器回答,“科学是不可预测的。如果我要是知道的话,我早就把它做出来”———终于,他用自己预言的失败向世人“成功”地证明了自己也是一个常人。

“保持安静,老板正在睡觉”看到霍金的人都不会忍心去打扰这位天才。尽管有心理准备,但是记者见到他的那一瞬间还是被深深触动。40年的卢伽雷病让他的身体彻底变形:他的头只能朝右边倾斜,肩膀也是左低右高,双只手紧紧地并在当中,握着手掌大小的拟声器键盘,两只脚则是朝内扭曲着。10年前的照片中还蛮匀称的嘴,此时已经歪成一个S型。只要略带微笑,马上就会变成“龇牙咧嘴”的样子———现在,这已经成了他的标志。

在现场几十只摄影“炮筒”的“狂轰滥炸”下,那台神奇的拟声器看起来也完全不同于一般的液晶屏电脑。记者悄悄地溜到霍金身后,发现拟声器中词汇的选择不是按照字母顺序来排,而是按逻辑顺序组合,比如表示选择或并列的连词成为一组,主语人称成为另一组。霍金就是用它来选择词汇,并最后按下发音键,让电脑合成的声音来代他讲话。哪怕事先知道记者的提问,霍金的回答也慢得出奇。记者几乎看不到他的手指在按动键盘,他仿佛永远一动不动。现场在提问过后只有一片寂静,无数的眼光齐刷刷地落在霍金身上,直到耳边突然传出几句略显怪异的英语———英国人说带有美国口音,而美国人认为带有北欧口音或爱尔兰口音。他的回答极为简短,往往漫长的十几分钟才等来一句只有主谓宾的简单句。不到一小时,霍金就满脸倦意,记者甚至看到他开始无聊地按起键盘,把屏幕弄得一闪一闪的。
从1980年起担任剑桥大学卢卡斯教席的霍金就是这样在轮椅上洞悉宇宙的一切。不过,也许对他而言,比起整天被人“众星捧月”般的顶礼膜拜,独自在剑桥的办公室里安静思考要简单和自在得多。霍金每天坐着轮椅去办公室,穿过整齐地挂着包括牛顿在内的所有卢卡斯教授画像的长长走廊,霍金的办公室就在一排落地窗户的尽头。办公室的门口通常会挂上一块木排,上面写着:“请保持安静,老板正在睡觉。”
那多半不是真的———霍金只是不愿被外人打扰。此时他一定坐在这间有着高高天花板的舒适小屋里,安静地在电脑前工作上好几个小时,驰骋在自己的宇宙里。周围两三盆植物当中摆放的是三个孩子的照片。每天下午4点,他会在护士的帮助下与研究生们交谈。他们喝着午茶,交流对宇宙的看法。一个护士托住霍金的脸颊,扶正他歪斜的头,这样茶水就不会漏出来。有时他的眼镜还会从鼻子上滑下来,但是如果有学生对他的理论提出带有质疑的问题,他立即会给一个咧嘴笑容。

至少,“老板正在睡觉”的托词让霍金最感自由自在。就像他用莎士比亚的话给自己的书取名———“即便把我关在果壳之中,仍然自以为无限空间之王”,霍金告诉记者,“我发现真实的宇宙甚至比《星球大战》
更吸引人。如果你想去太空,那么必须先学物理学。”愿意带着《安魂曲》去荒岛
有记者问他,除科研之外最大的快乐是什么,霍金的回答似乎要迅速得多,“我热爱生活。音乐、家庭都让我从中得到许多快乐。”宇宙之外,音乐正是他找到自己归宿的地方。迄今为止,关于霍金最成功的一次访谈是1992年圣诞节时英国广播公司的“荒岛唱片”节目。这个节目要求被访者假设自己在荒岛上孤身一人,只能选择8张唱片带在身边。只有这次,霍金破天荒地回答问题很少使用简单句———谈到音乐,他的“话”匣子一下子打开了。 霍金很喜欢瓦格纳的音乐。他说,“我是从1963年开始喜欢上瓦格纳的,那年我被查出患有卢伽雷病。瓦格纳音乐的暗色调和启示录式的情绪正好符合我当时的心情。”他甚至不厌其烦地复述了瓦格纳的《魔戒》
的情节———要知道,就是正常人也要颇费一番口舌,更何况是一个个词选出来。然而,如果只让他选择一张唱片,他说自己还是会选莫扎特的《安魂曲》。“15岁生日的时候,我得到一套莫扎特的CD,整整有200小时,现在我还经常听。我最喜欢的是莫扎特临终前写的《安魂曲》,如果我只能带一张唱片去荒岛,我会带上它,并且一直听到DISCMAN的电池走光为止。”


 

 

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个人经历


1950年 举家迁往圣奥尔本斯
1959年 入牛津大学
1962年 牛津毕业,去剑桥读研究生
1963年 被诊断患肌萎缩性侧索硬化症(ALS)
1965年 获剑桥博士学位,与珍妮.怀尔德结婚
1967年 长子罗伯特出生
1970年 女儿露西出生/开始使用轮椅
1973年 首部著作空时的大型结构出版
1974年 宣布发现黑洞辐射,成为皇家学会会员
1977年 被任命为剑桥大学引力物理学教授
1979年 次子蒂莫西出生/被任命为剑桥大学卢卡斯数学教授/
广义相对论评述:纪念爱因斯坦百年诞辰出版1981年 参加梵蒂冈宇宙学大会,宣布无边界构想/超时空和超引力出版/被授予大英帝国高级骑士
1985年 在瑞士病倒/实行气管造口手术从而失去语言能力,使用带造音器的计算机
1988年 时间简史:从大爆炸到黑洞出版/获沃尔夫基金奖
1989年 被授予大英帝国荣誉爵士
1990年 与妻子离异
1991年 时间简史同名电影上映
1993年 "黑洞与婴儿宇宙"及其他论文出版



 

 

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奖项


1、 1989年获得英国爵士荣誉称号
2、 是英国皇家学会学员和美国科学院外籍院士
3、 伦敦皇家天文学会的埃丁顿勋章
4、 梵蒂冈教皇科学学会十一世勋章
5、霍普金斯奖
6、 美国丹尼欧海涅曼奖
7、 马克斯韦奖
8、 英国皇家学会的休斯勋章
9、 1978年获物理界最有威望的大奖—阿尔伯特·爱因斯坦奖
10、与彭罗斯共同获得了1988年的沃尔夫物理奖
11、1988年霍金的书《时间简史:从大爆炸到黑洞》获沃尔夫基金奖


 

 

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名言

1.当你面临着夭折的可能性,你就会意识到,生命是宝贵的,你有大量的事情要做。
2.是先有鸡,还是先有蛋?
3.宇宙有开端吗?如果有的话,在此之前发生过什么?
4.宇宙从何处来,又往何处去?
5.活着就有希望。
6.时间有没有尽头?
7.我注意过,即使是那些声称“一切都是命中注定的,而且我们无力改变”的人,在过马路前都会左右看。
8.科学家和娼妓都是做他们喜欢的事赚钱。
9.一个人如果身体有了残疾,绝不能让心灵也有残疾。
10.生活是不公平的,不管你的境遇如何,你只能全力以赴。
11.我即使被关在果壳之中,仍自以为是无限空间之王。



 

 

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代表作


霍金教授是现代科普小说家,他的代表作是1988年撰写的《时间简史》,这是一篇优秀的天文科普小说。作者想象丰富,构思奇妙,语言优美,字字珠玑,更让人咋惊,世界之外,未来之变,是这样的神奇和美妙。这本书至今累计发行量已达2500万册,被译成近 40种语言。1992年耗资350万英镑的同名电影问世。霍金坚信关于宇宙的起源和生命的基本理念可以不用数学来表达,世人应当可以通过电影——这一视听媒介来了解他那深奥莫测的学说。本书是关于探索时间本质和宇宙最前沿的通俗读物,是一本当代有关宇宙科学思想最重要的经典著作,它改变了人类对宇宙的观念。本书一出版 即在全世界引起巨大反响。《时间简史》对我们这些喜用言语表达甚于方程表达的读者而言是一本里程碑式的佳书。她长于一个对人类思想有接触贡献者之手,这是一本对知识无限追求之作,是对时空本质之谜不懈探讨之作。《时间简史续编》作为宇宙学无可争议的权威,霍金的研究成就和生平一直吸引着广大的读者,《时间简史续篇》是为想更多了解霍金教授生命及其学说的读者而编的。该书以坦白真挚的私人访谈形式,叙述了霍金教授的生平历程和研究工作,展现了在巨大的理论架构后面真实的“人”。该书不是一部寻常的口述历史,而是对二十世纪人类最伟大的头脑之一的极为感人又迷人的画像和描述。对于非专业读者,本书无疑是他们享受人类文明成果的机会和滋生宝贵灵感的源泉。

《霍金讲演录——黑洞、婴儿宇宙及其他》,是由霍金1976-1992年间所写文章和演讲稿共13篇结集而成。讨论了虚时间、有黑洞引起的婴儿宇宙的诞生以及科学家寻求完全统一理论的努力,并对自由意志、生活价值和死亡作出了独到的见解。《时空本性》80年前广义相对论就以完整的数学形式表达出来,量子理论的基本原理在70年前也已出现,然而这两种整个物理学中最精确、最成功的理论能被统一在单独的量子引力中吗?世界上最著名的两位物理学家就此问题展开一场辩论。本书是基于霍金和彭罗斯在剑桥大学的6次演讲和最后辩论而成。《未来的魅力》本书以斯蒂芬 霍金预测宇宙今后十亿年前景开头,以唐 库比特最后的审判的领悟为结尾,介绍了预言的发展历程,及我们今天预测未来的方法。该书文字通俗易懂,作者在阐述自己观点的同时,还穿插解答了一些有趣的问题,读来饶有趣味。
霍金是谁?他是一个大脑,一个神话,一个当代最杰出的理论物理学家,一个科学名义下的巨人……或许,他只是一个坐着轮椅,挑战命运的勇士。


 

 

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人生的斗士

他不仅是现代科学界的泰山北斗,而且是一位永远战斗不息的人生斗士,他是谁?他就是史蒂芬?霍金。

如果说他的命运是那破旧的花架,那么因为他的坚强意志,变得繁花似锦,光彩夺目;如果说他的命运是那漆黑的夜空,那么因为他的坚强意志,变得繁星闪烁,熠熠发光;如果说他的命运是那贫瘠的土地,那么因为他的坚强意志,变得葱葱郁郁,油油翠绿。

是的,他的成功,不仅仅是他非凡的科学成就,其原因中更值得称道的是他坚忍不拔的意志和对人生的无比自信,这就是一个时代的伟人,人生的斗士。先来想想他的成就,他凭借自己的智慧和艰辛,写出了著名的《时光简史》,推动了科学界的飞速发展,为世界做出了巨大的贡献。同时他也被尊称为与英国的牛顿和德国的爱因斯坦并列的世界大科学家之一。他足以攀上当今科学金字塔的顶峰,成为一颗最耀眼的北斗星。我们在惊叹他在事业上的非凡成就的同时,也不免会感叹他命运的不幸和他意志的无比坚韧。在他身上,不仅闪烁着智者无比的光彩,更散发出一种斗士所特有的韧性,他是精神睿智的结晶,是人格力量的聚集。他,人生的斗士。

记得他的一次新闻发布会上,有个女记者提出了一个全场顿然无声的无比尖锐的问题。她说:“霍金先生,难道你不为被固定在一个轮椅上面感到悲哀吗?”众所周知,霍金是个全身瘫痪的人,只有一些手指可以活动,其命运是无比的悲惨的。然而,霍金很镇定自若地用手指在键盘上敲出这样一些字:“我没有悲哀,我却很庆幸,因为上帝虽然把我固定在一个轮椅上,却给了我足以想像世界万物,足以激发人生斗志的能力。其实,上帝对人都是很公平的。”他的回答得到了全场最热烈的掌声。是的,他战胜了命运,战胜了自己。朋友们,你们是否已为霍金这种“日破云涛万里红”的自信力和“泰山崩前而不动”的坚强所折服?是的,人生的斗志,在他身上得到了最充分的展现,人生的斗志,在他身上得到了最完美的镶嵌。也许,在我们人生道路中我们会遇到这样或那样的挫折,但我们要坚信,命运由自己掌握,让我们怀着刘禹锡“直乎天上争春回”的豁达,拍拍我们身上的灰尘,继续我们的人生旅程,去追求我们的理想吧! 霍金,他就是火,点亮了我们前进的灯;霍金,他就是灯,照亮了我们前进的道路。