宇宙學家,，太空旅行者,，英雄——個人網(wǎng)站上的簡介是霍金盛名之下一生的寫照。2018年3月14日,，物理學家霍金在英國劍橋家中辭世,，享年76歲。
大半生在輪椅上度過,，他受疾病所縛但未坐以待斃,，證明了廣義相對論的奇性定理和黑洞面積定理，提出黑洞蒸發(fā)理論和無邊界的霍金宇宙模型,，為結合20世紀物理學兩大基礎理論——愛因斯坦創(chuàng)立的相對論和普朗克創(chuàng)立的量子力學找到前所未有的可能性,。他還曾乘潛水艇下海，乘氣球和零重力飛行器上天,，向“維珍銀河”預訂了太空飛行,。
他總能找到一種方式來交流，不管是含糊的話語,、手指控制電腦還是抖動面頰指揮一束紅外線,，最后用上了眼球追蹤和腦電波識別技術。他借助機器發(fā)出的聲音抑揚頓挫,，常向公眾風趣地解釋科學并給出機智又神秘的回答,。
自愛因斯坦之后，似乎沒有哪位科學家像他一般引人注目，像個人間英雄,。在2014年的自傳《我的簡史》中,，霍金說這部分是因為“切合殘疾人天才的定型”，他還慣常地打趣：我不能用假發(fā)和墨鏡來偽裝自己——輪椅暴露了我的身份,。曾共事的英國天文學家馬丁·里斯的猜想是,，“一個被囚禁的心靈在宇宙中漫游，這個概念引人想象,。如果他在基因?qū)W上獲得同等成就,，世界可能不會因他以智慧征服困境得到心靈的共振?！?/p>
他的故事被人單調(diào),、反復地講述——憑借勇敢克服身體殘疾而成為科學的巨人。而他自己在自傳中總結：“我的一生是充實而滿足的,。我相信殘疾人應專注于障礙不能阻止他們做的事,，而不必對他們不能做的事徒然懊喪。在我的情形下,，我盡力做我要做的大多數(shù)事……活著并從事理論物理研究,，使我擁有一個美妙的生涯。如果說我曾經(jīng)為理解宇宙添磚加瓦的話,，我會因此而感到快樂,。”
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“莫扎特交響曲”
如果理解了宇宙如何運行,，在某種程度上你就控制了它,。探究宇宙的動因與少年時代建造飛機和輪船模型、發(fā)明一系列復雜游戲相似,，都為了解復雜的系統(tǒng)如何運行及控制,。物理學和天文學讓人理解人從何而來、為何在此,，霍金的母親曾形容：我能看到星星使他癡迷,。
中學同學給霍金起過“愛因斯坦”的綽號，似乎在他并不顯眼的成績之外看到了些好征兆,。他習慣長時間地討論和辯論，話題從無線電控制模型到宗教,、從靈學到物理學,。他和朋友談論過宇宙的起源——宇宙是否需要上帝去創(chuàng)生并使它運行。
他聽說過宇宙正在膨脹的假定——來自遙遠星系的光會發(fā)生紅移意味著它們在遠離地球——但他不信,，“也許光線傳播到我們的路途中累了,，變得更紅”，一個靜態(tài)的宇宙似乎更自然和永續(xù),。
這個認知將在讀博兩年后被推翻,?；艚鹪趥惗丶笆W爾本斯度過童年時代，于牛津大學完成物理學士學位后進入劍橋大學研究宇宙學,。父親研究熱帶病,，極為勤奮，鼓勵霍金在科學上的興趣,，日后他從事科學研究是極為自然的,。
他還常不無驕傲地提起一種隱秘的關聯(lián)：1942年1月8日他生于英國牛津，那天正是伽利略逝世300周年忌日,。他又轉(zhuǎn)折,，“然而，估計當日出生的約有20萬個嬰兒,，不知道他們之中是否還有其他人后來對天文學感興趣,。”
要么不費吹灰之力就非常卓越,，要么接受自己能力有限,，努力這一品質(zhì)在1950年代末期的大學校園里不被贊許。大多數(shù)年輕人對生活厭倦,、幻滅,，除了財富沒什么可追求的?；艚鹩嬎氵^,，在牛津上學的三年間大約平均每天只用功一小時。
在最后一年里霍金變得笨拙,，摔下幾個臺階后看醫(yī)生,，醫(yī)生只說“別喝啤酒”。到劍橋大學后情況更糟糕,，一年冬天去湖上滑冰,，他跌倒后爬不起來。那位做出診斷后束手無策的醫(yī)生抱歉地對霍金母親說,，“才華橫溢的年輕人即將隕落,。”
霍金回到學校繼續(xù)研究但很難專心,，“我覺得有點悲劇人物的味道”,，霍金在自傳中說，“我出院不久,，就做了一個將被處死的夢,。我忽然意識到，如果我被緩刑的話，還有很多我能做而值得做的事情,。另外一場我做了很多次的夢是,，我要犧牲自己的生命去救別人。畢竟,，如果我反正都要死,，不妨做一些好事?！?/p>
此后的一切被他視作命運的“額外獎賞”,，患病而面臨死亡時似乎生命才是值得度過的。被診斷為肌萎縮性脊髓側索硬化癥（也稱漸凍人癥）后與簡·王爾德的訂婚成了某種生活的動力,，他頭一回開始用功,。“像塞繆爾·約翰遜所說,，如果你就要上絞刑架,，精神便會最集中?！痹?992年的紀錄片《時間簡史》中霍金母親說,。
雙手的運動能力喪失后，他成為活躍的輪椅運動者,。他的出現(xiàn)常常引發(fā)驚慌,，人們會盯著看他如何開著電動輪椅飛快地行駛在劍橋的街道上。60歲時他還因此摔斷了腿,。他的生存是個醫(yī)學奇跡,，很多患同種病的患者在確診后兩三年內(nèi)死亡。生前他提供了自己的DNA以供科學家們找出他獲得“特殊保護”的原因,。
前妻簡在回憶錄《飛向無限》中描述霍金常在晚上和周末花費幾小時陷入沉思,，腦袋歪靠在右手上，仿佛去往另一個時空,。他沒完沒了地聽瓦格納的歌劇,，開到最大音量。他還有一個看上去痛苦萬分的思索姿勢——將頭放在大腿上,。因身體障礙,，霍金挑選只需在頭腦中運算就能處理的研究項目。在一次學術會議上,，一位科學家看著他說出一黑板由空間,、時間轉(zhuǎn)換而來的推導公式，驚嘆于他“能在腦海中創(chuàng)作一整部莫扎特的交響曲”,。
?“即使把我關在一個果殼里，我也會把自己當作一個擁有無限空間的君王的?！薄豆防滋亍分械囊痪湓挶换艚鹨迷谒豆麣ぶ械挠钪妗芬粫?，“哈姆雷特也許是想說，雖然人類的身體受到許多限制,，但是我們的精神卻能自由地探索整個宇宙,，甚至勇敢地闖入連‘星際航行’都畏縮不前之處——噩夢不再糾纏的話……我們有限的思維何以理解無限的宇宙？甚至僅僅有這種企圖是否就已經(jīng)過于自信,？我們是否冒著普羅米修斯命運的風險,？在經(jīng)典神話中，他為人類盜取火種,，因為愚勇而受懲罰,。他被鎖鏈縛在巖石上，讓鷹啄食他的肝臟,?！?/p>
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無中生有
關于宇宙是否有起始及如何起始的爭論貫穿歷史，基本存在兩種派別,。根據(jù)早期的宇宙學以及猶太教,、基督教及伊斯蘭教的傳統(tǒng)說法，宇宙從過去一個并不太久的有限時間開始,。而亞里士多德和多數(shù)希臘哲學家相信,，宇宙已經(jīng)存在了并將永遠存在，不朽的東西比必須被創(chuàng)生的東西更完美,。雙方都認為,，宇宙恒定不變。
愛德溫·哈勃1929年關于宇宙膨脹的發(fā)現(xiàn)改變了宇宙起源的討論,，宇宙膨脹暗示著一種可能性——宇宙起源于過去的某個時間點,。直至1962年霍金入學時，穩(wěn)態(tài)理論（認為宇宙一直存在）和大爆炸理論（認為宇宙起源于一次大爆炸,，當時的宇宙無限小而緊密）尚未分出勝負,。
穩(wěn)態(tài)理論認為，隨著宇宙膨脹,，暗物質(zhì)被連續(xù)創(chuàng)生以使密度在平均上不變,。此理論在1965年遭致命打擊，宇宙微波背景輻射被發(fā)現(xiàn),。但是否一定有一個大爆炸來開啟時間的進程,？同年，羅杰·彭羅斯證明瀕臨死亡的恒星會在其自身重力的作用下坍縮,，一旦收縮到一定半徑,，會不可避免地存在奇點,。奇點有無窮大密度而沒有體積，廣義相對論理論在這里不適用,。
霍金得到啟發(fā),，將此用于宇宙膨脹中，證明存在一個大爆炸奇點,。在接下來的五年中,，霍金與羅杰·彭羅斯等人發(fā)展了廣義相對論中的因果結構理論，部分結果成為霍金與喬治·埃里斯合著的《時空的大尺度結構》的基礎,。
整個1970年代,，霍金主要研究黑洞。對宇宙的起源和結局的興趣在幾年后參加梵蒂岡的一次宇宙學會議時被重新喚醒,。會議結束后被教皇接見時,，霍金被告知，研究大爆炸之后的宇宙演化完全可以,，但不應當探尋大爆炸本身,，因為那是創(chuàng)世之時，是上帝的工作,。
他不知道霍金剛剛演講的內(nèi)容正是宇宙有限而無邊界的可能性,，這意味著宇宙沒有起始，沒有所謂的創(chuàng)世,?；艚鹣肫饚讉€世紀前的伽利略事件，無意同命運,，但霍金對伽利略有強烈的認同感,，部分因為他出生于伽利略逝世300年后這一巧合。那時他還不知道如何用“無邊界”概念對宇宙作出預言,。次年夏日,，他與同事詹姆斯·哈妥一起得出宇宙無邊界條件。
在他們的設想中,，宇宙的邊界條件是,，它是閉合的、沒有邊界的,。宇宙的開端正如地球南極,，緯度起著虛時間的作用。這樣的設想將時間變成空間中的一個方向,，回避了“時間具有開端”這樣一個科學和哲學的困難,，也意味著宇宙會從無中自發(fā)創(chuàng)生——從幾乎完全光滑、但具有微小的偏離開始,，隨著宇宙膨脹,，這些偏離增長并導致星系,、恒星等宇宙中包括生物在內(nèi)的所有結構的形成。
這個在虛時間中的歷史是細小的略微平坦的球面,，酷似哈姆雷特的果殼,，然而這個果殼把實時間中發(fā)生的一切都作為密碼貯存在它上面。從這種設想來看,，哈姆雷特說的沒錯。
在2011年出版的《大設計》一書中,，霍金試圖理解生命,、萬物和宇宙的存在。他聲稱由于存在像引力定律這樣的法則,，宇宙能夠以無中生有的方式把自己創(chuàng)生出來,，這可以解釋宇宙為什么存在，人類為什么存在,，“不必祈求上帝點燃導火索使宇宙運行”,。
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上帝擲骰子
在孫子的生日派對上，一個小孩走到霍金面前問他,，如果我掉進了黑洞,，會發(fā)生什么？“你會變成意大利面,?！焙⒆觽兟牶蠖己芘d奮。
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羅杰·彭羅斯
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1783年英國天文學家約翰·米歇爾論斷可以存在比太陽更大質(zhì)量的恒星,，其逃逸速度超過光速,，任何發(fā)出的光都被恒星引力拖曳回去，所以它們無法被看見,?！昂诙础边@個1969年由約翰·惠勒靈光一閃想到的詞似乎很形象，每個人都接受了它,。
通用的定義是,，質(zhì)量巨大的恒星坍縮時重力變得如此之強以至于連光都不再能逸出，依任何物質(zhì)都無法逃離的邊界劃定一個范圍,，它的內(nèi)部就是黑洞,，邊界是事件視界。在黑洞中心有一個密度趨近于無限的奇點,。不妨這么看待事件視界,，霍金認為這如同地獄入口，“汝等進入此地,，須棄絕一切所望,?！?/p>
馬丁·里斯與霍金一同工作時常在辦公室?guī)退_一本難解的量子論書，馬丁回憶,，霍金常持續(xù)幾個小時一動不動地坐在那兒,。不久后霍金便提出讓他聲名鵲起的“霍金輻射”，并想過將相關公式刻于墓碑上,。
殘疾使躺下睡覺這個過程變得緩慢,，霍金有足夠的時間可以用來思考。1970年11月的一個夜晚,，入睡前他想起黑洞,，突然之間意識到黑洞視界面積不減少的性質(zhì)給予黑洞的可能行為以重要限制。過后他認為黑洞必定有熵——它用以測量一個體系的無序程度——且值為視界面積的四分之一,。這是一個有去無回的臨界點,，黑洞的引力會大到使它無法逃脫。
將量子力學用于黑洞后,，霍金在1973年證明了黑洞會輻射粒子,，即“霍金輻射”。黑洞這種終極監(jiān)獄并非完全不可逃逸,，黑洞并不完全是黑的,。
通俗地說，如果一個宇航員落入黑洞,，黑洞的質(zhì)量將增加,，但增加的能量將以輻射的形式歸還宇宙，因此宇航員被“再循環(huán)”,。然而這是一種可憐的永生形式,，因為當這個被壓成意大利面條的人最終被撕碎時，個體的時間概念會走到盡頭,，輻射出的粒子類型一般也會與他自身所構成的不同,。這個場景也許讓未來的星系旅行家們失望。
在一次會議上霍金說出此結論,，人群騷動,，有人大聲說，“肯定錯了,，你的理論我一句話都不信,。”因此結論而引出的黑洞信息丟失問題目前仍備受爭議——如果沒有物質(zhì)掉進黑洞,，通過輻射損失的能量將導致黑洞質(zhì)量減少并最終蒸發(fā),。2016年，霍金還與人合作研究,，提出黑洞“軟毛”的概念,，試圖對此作出解釋,。
因量子力學具有隨機與不確定性因素，廣義相對論創(chuàng)建者愛因斯坦從未接受它,，他說上帝不玩骰子,。黑洞中的量子效應讓霍金明白，“上帝不僅玩骰子,，他有時還把骰子扔到無法觀測的地方”,。
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“閃光的獎賞”
那時，人們對于黑洞和研究黑洞的物理學者有濃厚的興趣,，時?？梢栽趫蠹堧s志和電視媒體看到霍金的身影。為了輪椅行走方便,，劍橋大學特意為他在校內(nèi)修了一段斜坡?；艚鹪趯W術界也聲名鵲起,，1979年秋，他被授予盧卡斯數(shù)學教授席位,，那個教席牛頓和狄拉克都擁有過,。
同時期的中國緊閉的國門剛剛打開，此前關于黑洞的研究已滲透進來,。物理學家方勵之曾撰文回憶：
70年代末,，國門一開，首先想到的就是邀請一流的黑洞物理學者來科大講學……1981年就動手邀請霍金,，但碰了釘子,。歷時四年，才達到目的,。主要是由于英國駐北京使館不同意,。他們的理由很簡單：合肥是個小地方，交通不便,，不適合重殘疾人霍金訪問……我們知道霍金本人很想來華,。他說，只要能保證他在合肥存活（survive）,，他就會來,。
除廣義相對論和宇宙學領域的人外，霍金當時并不為人熟知,，《時間簡史》正在撰寫中,。幾經(jīng)周折，1985年霍金首次訪華演講,，聽者僅三四百,，偏居合肥的中國科技大學是唯一的邀請單位,。“霍金輻射”的發(fā)現(xiàn)是促使科大邀請霍金的主要原因,，黑洞是科大天體物理小組在1970年代的研究課題之一,。
霍金做了兩個報告，分別是黑洞形成的理論和為什么時間總是向前,。關于后者,，方勵之寫：
在當年公眾演講中，霍金鼓吹的模型是,，時間并不能總是向前,。就如在地球上走，“向南,！”“向南,！”不準后退，可以,。但到了南極,，再往任何方向走，都是“向北 ”了,，“后退”了,。在一個人的壽命期間，時間總是“向南,！”“向南,！”。但一當整個宇宙演化到了南極,，再走就只有“向北”了,。所以，“返老還童”對個人是不可能的 ,。但對整個宇宙而言,，“向南”是有終結，要轉(zhuǎn)向的,。
講到此,，霍金為他的模型得意地笑了。當時的口譯者,，也一時興起,，長話短譯，即興地加了一句,，霍金的模型,，差不多就是“法輪回轉(zhuǎn)”吧（“西游記”，唐三藏曰：“見佛求經(jīng)，使我們法輪回轉(zhuǎn)”）,。
?等到2002年霍金受邀再次來中國,，他見中國從滿街自行車變?yōu)榻煌ǘ氯Ｔ谡憬髮W體育館演講,，他以“我們可能生活在一個更大空間的膜或者面上”為開場白,，聊膜的新奇世界。四年后他第三次來中國,，在人民大會堂做了演講,。有聽眾請霍金描述自己?！皹酚^,、浪漫，但有時候頑固不化,，”他說,。
首次訪華后霍金在去瑞士的途中患肺炎，病情嚴重,，最終實施了氣管切開手術,，說話能力全部喪失。人們?yōu)樗惭b了一個計算機系統(tǒng)和高質(zhì)量的語言合成器,，他借助此工具寫《時間簡史》，一分鐘六個字,。
次年去芝加哥參加會議,，簡在回憶錄中寫：“與五年前截然不同，他像阿拉伯酋長被一群人簇擁著——護士,、醫(yī)生,、助理，有時還有同事,。航空公司也將他視為貴賓給予協(xié)助,。在現(xiàn)代醫(yī)療和全天候護理之下，霍金基本可以帶著自己的小型醫(yī)院去任何地方,。護士會一些急救技巧,，霍金能控制用藥——他比任何醫(yī)生都更了解自己的狀況?！?/p>
《時間簡史》出版一個月后,，霍金前往以色列接受獎項，他和彭羅斯被授予沃爾夫獎,。他總被問對于上帝的存在有何解釋,，在宇宙中有無上帝的位置。或者更直接地被問,，你信上帝嗎,？猶太議員們聯(lián)合抵制，聲稱霍金的理論與猶太教信條對立,，猶太教認為在上帝創(chuàng)造宇宙前既不存在時間,，也不存在物體。
他在離開以色列前去了死海,，那兒沒那么嘈雜,，“借著死海的浮力，霍金躺在了海面上,，在溫暖的海水里漂浮著……唯一能見證的只有遠處約旦境內(nèi)的紫色群山,、藍天和一只孤獨的鷹?！焙喸跁袑?。
然而沒多久，書的暢銷讓他在全世界聞名,，雄心壯志與隨之而來的成功不斷擴張,，各所學校與科研單位相繼頒予他獎項及名譽學位。羸弱的身體與馳騁的思想形成強烈反差,，為新聞寫作,、影視作品創(chuàng)作提供了靈感，記者,、攝像師蜂擁而至,。
媒體描寫他形影不離的護士、邋遢的助手和辦公室里瑪麗蓮·夢露的照片,。他成為科學明星,，在多部影視作品中扮演自己，還有幾部改編自他人生故事的電影,。版稅滾滾涌來,，霍金不再需要慈善機構的贊助即可維持舒適的家庭生活。
當霍金滿載名譽與注視時,，妻子簡告訴記者,，“我不打算使自己甘心再經(jīng)受在這所房子內(nèi)所經(jīng)歷過的盛衰——從黑洞的深處到那些閃光的獎賞?！边@篇報道被取名為“一個激動人心的家庭所取得的輝煌”,。
她還告訴另一個記者，她的作用不再是照看病人,，而是“告訴他他不是上帝”,。《霍金傳》的作者邁克爾·懷特對此評價：可以看出她的一些根深蒂固的怨恨和憂愁。1995年春,，霍金與簡離婚,。
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“不必自外于偉大智慧與哲學問題”
《時間簡史》自1988年出版后被譯成四十多種文字，發(fā)行量達2500多萬冊,。英國歷史學家西蒙·詹金斯評論：“我斷定霍金得益于‘名人智慧效應’,，買一本書要比僅僅讀一篇該書的評論文章顯得更為高尚，但不必去讀它,。在咖啡桌上或牌桌旁放一本書好像是知識分子的一種象征,，正如將一個多余的古馳商標縫在手提包上或?qū)Ⅶ{魚商標縫在T恤衫上一樣?！?/p>
霍金自己承認,，克服殘疾而成為理論物理學家的故事為書的銷售推波助瀾。出版社以坐在輪椅上的個人照作為封面圖片的舉動備受譴責,，有人說這是在利用疾病,。也有善意者將此書與《禪與摩托維修藝術》相提并論，霍金接受了這“相當大的恭維”,，他希望此書讓人“不必自外于偉大智慧與哲學問題”,。
萌生寫科普書的念頭是在1982年，當時他生活拮據(jù),，為給女兒攢學費,，也為解釋人們已經(jīng)在何等程度上理解了宇宙，他希望寫出在機場書店就能買到的那類書,。他選擇面向大眾市場的出版商,，聽從編輯建議修改初稿使人易懂，全書只放入一個公式——有人告訴他,，每個公式都會使銷量減半。即便如此,，此書對于普通大眾而言仍然艱深,。
在《時間簡史》中，有兩種概念是霍金特別提及的,，一是“歷史求和”,，即宇宙并非只有一個歷史，而是有每種可能的歷史集合,，所有這些歷史都是同等實在的,。另一個是“虛時間”，可被認為是時間在和通常所言的實時間成直角的一個方向,。在虛時間中的歷史可以是閉合的曲面,，正如地球的表面，既無開端，也無終結,。
最后他說,，發(fā)現(xiàn)宇宙萬有理論意味著所有的人，哲學家,、科學家和每一個普通人都能參與為什么我們和宇宙存在這一問題的討論,。如果能找到答案，那將是人類理性的最終勝利,。
找到一個萬有理論似乎是科學家的某種共同心結,，在此之前有過兩次虛假的黎明。19世紀初曾認為一切事物都可以用連續(xù)介質(zhì)的性質(zhì)來解釋,，例如彈性和熱傳導,。原子結構和不確定原理的發(fā)現(xiàn)給了這種想法一個干脆的結束。發(fā)現(xiàn)狄拉克方程后不久,，馬克斯·玻恩預測物理學將在6個月內(nèi)完結,。中子和核力的發(fā)現(xiàn)再次使希望落空。
在發(fā)表盧卡斯數(shù)學教授就職演說時,，霍金就曾樂觀而又不乏謹慎地預言,，在不久的將來，人類會擁有一套完備,、協(xié)調(diào)的統(tǒng)一理論,，能描述所有可能的觀測。幾年后他繼續(xù)談論這一可能：“宇宙由秩序所制約,，我們現(xiàn)在能部分地,，而且在不太遠的將來能完全理解這種秩序。也許這種希望只不過是海市蜃樓：也許根本就沒有萬有理論,，而且即便有我們也找不到,。但是努力尋求完整的理解總比對人類精神的絕望要好得多?！钡鹊健洞笤O計》一書中,，他的設想發(fā)展成“M理論是萬有理論的唯一候選者”。
到了21世紀初,，霍金最終宣布對萬有理論的探索是徒勞無功的,。他從奧地利邏輯學家哥德爾的著作中受到啟發(fā)，認為時間,、空間和宇宙中最神秘的問題不可能用一個簡單的,、優(yōu)美的數(shù)學方程式來解釋。探索中有真理,、謬誤,，更有無數(shù)暫時的假設,。
去年霍金還在呼喚人類逃離地球，在另一個星球上建立家園,，留下來將面臨滅絕的危險,，可能被小行星撞擊，或者遭遇新病毒,、氣候變化,、核戰(zhàn)爭或人工智能的反擊。他將宇宙視為“新大陸”,，對一個像哥倫布發(fā)現(xiàn)美洲大陸的“宇宙大發(fā)現(xiàn)”時代有無限熱情,。他認為在接下來的一百年里，人類將踏上最偉大的冒險之旅,，命運在群星之中,。他大呼，“太空,，我們來了,。”
人類與宇宙的智力搏斗似乎仍漫長而光榮,。
（主要參考資料：《時間的簡明歷史——從大爆炸到黑洞》,、《果殼中的宇宙》、《大設計》,、《霍金講演錄——黑洞,、嬰兒宇宙及其他》、《我的簡史》,、《飛向無限》,、《斯蒂芬·霍金傳》，紀錄片《時間簡史》,、《探索新地球》等,。感謝實習記者林芯芯的幫助。）
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