霍金教授是現代的愛因斯坦嗎？ 六月十九日

最近霍金教授蒞臨香港，並在香港科技大學作了宇宙起源的報告。據説，他的報告引起了” 霍金旋風”。人們同情他雖然身罹惡疾，但仍然在學術上不斷的努力。香港人這種對科學的熱愛和對不幸者的同情是十分可貴的。據中文大學數學系丘成桐教授説，霍金教授已在宇宙學中作出了不朽的貢獻，並尊他以”現代愛因斯坦〞的桂冠。這未免是與實際相差太遠。究其原因，無非是反映了香港的學術界對某些現代科學的發展太過陌生而已。為此，作為一個受過香港教育出身的科學工作者，有必要拿出事實，供大家參考，以正視聽。

首先，自然科學是以覌察的驗証為準。這是與僅以論証為基礎的數學十分不同的。愛因斯坦的偉大，不僅是他的理論有突破性的預言，更重要的是，他的三大預言已被覌察所証實。霍金教授的預言雖然是具有突破性的可能，而且國際知名度很大。但是，他的預言卻沒有一個被覌察所証實。因此，所謂不朽的貢獻也就是亳無根據的主覌推測而已。因而給予他”現代愛因斯坦〞的桂冠，不但是非常不恰當，也暴露了科學界的十分糊塗。如果注意到楊振寧教授的沉默，這就更加顯明了。我曾和丘教授於一九九三年在香港中文大學的數學系討論了相對論差不多兩小時。看來經過十多年後，丘教授在相對論上的瞭解並沒有多大的進展。

霍金教授稱，他雖然是身體上有很大的殘障，他卻拒絕精神上的障礙。可是精神上的障礙卻可能和體能上的殘障一樣不是可以拒絕得了的。要知道是否有精神上的障礙，我以為檢驗一下霍金教授的邏輯推理是十分有意義的。霍金教授的宇宙源於大爆炸學説是基於他在數學上的時空奇點定理。這樣的推導是否成立呢？其中的關鍵之一是該定理的前題是否成立。霍金教授稱，該定理的前題只是愛因斯坦的引力場方程。這說法是不正確的，因為除了總的假定愛氏場方程基本的正確性外，還有隱性地假定引力偶合常數的符號是一致的。

根據愛因斯坦和泡利 (W. Pauli) [1]，廣義相對論是允許具有不同符號的偶合常數。霍金教授的好友，加州理工學院的Professor Thorne也曾對他提出過疑問 [2]。可是，霍金教授卻武斷地宣稱他相信不同的偶合常數符號是不可能的。因此，他的學説是以武斷臆測，而不是以嚴格的科學推導為基礎的。在科學史上，如果一個假設推出了不合理的異常結果，科學家通常是回過頭來檢驗假設的準確性，從而得到較合理的假定和推論。不然，像愛因斯坦那樣，也要待可靠的實驗支持。顯然，霍金教授與他的夥伴並沒有遵循科學上行之效的方法，以武斷臆測代替科學的推斷，而且隱瞞了這一重要的事實。嚴格地説，這是地地道道的僞科學。

也許，有人説覌察到的光譜線的紅移是宇宙源於大爆炸學説的証據，因為它証實了宇宙膨脹學説。可是這不過是另一武斷的結果而已，因為近來已發現不少否定宇宙膨脹學説的証據。最近理論上己認識到光譜線的紅移不一定需要宇宙膨脹學説來解釋，而且這樣的解釋不但與覌察到的光線彎曲有理論上的矛盾[3]，還有自相矛盾。

歸根到底，霍金教授的偶合符號的唯一性是否可以成立呢？結論也是否定的。獲得一九九三年諾貝爾物理姷碾p星引力輻射實驗証明，反引力(即不同符號)偶合必需存在 [4]。也就是説，霍金教授的學説並沒有受到廣義相對論的支持，因而也沒有理論上的根據。考慮到該論文是於一九九五年在著名的天文物理期刊 (The Astro-physical Journal)發表，人們有理由置疑霍金教授的招诺目煽啃裕� 因為霍金竟然若無其事。此外，在理論上根據著名的公式E = mcc，最近也証明了反引力偶合存在的必要性 [5]。因此，霍金的時空奇點定理在物理上是沒有意義的。也就是説，他的宇宙源於大爆炸學説是毫無根據的。

有些人也許對複雜的數學上和物理上的證明感到困難。但是對霍金教授邏輯推理的謬誤也不是不可能瞭解的。在這方面，霍金教授所著的”時間簡史”幫了我們很大的忙。在該書的24頁(英文版)，霍金説，”在相對論中，時間坐標和空間坐標沒有真正的區別，正如兩個空間坐標沒有真正的區別一樣”。請注意，這説法便與愛因斯坦在他所著的”相對論的意義”一書中所說的不相同 (英文版64頁)。據此，指責霍金不懂相對論也不是過份了。再者，在”時間簡史”一書中第九章”時間之箭”中，霍金教授明確地指出，時間之箭區分了過去和將來，給予時間一個方向性。可是，大家知道而且霍金也知道，空間坐標是沒有方向性的。那麼，正如愛因斯坦所指出，時間坐標和空間坐標是有區別的。也就是説，霍金在同一書中犯了中學生也該知道的邏輯上的矛盾和錯誤。(有趣的是，霍金一向宣稱喜愛以邏輯為基礎的數學。) 這樣，霍金教授宣稱的沒有智障便十分缺乏説服力了。

人們不禁要問，為什麼霍金教授有國際上的聲譽呢？人們可以瞭解到，急於求成可導致論証上的不嚴格和從而產生錯誤的結論。但是其他的人為什麼也跟著錯了。這個問題已由諾貝爾物理姭@得者Professor Feynman間接地回答了。他指出，許多所謂相對論專家其實在能力上是不勝任的[6]。最近，我也進一步確立了他的看法。我發現大英百科全書中關於愛因斯坦等效原理的論述是不正確的，雖然該原理正確地記述於”相對論的意義”一書中的第57頁內(英文版)。這樣，我後來發現英國皇家學會的編輯們不懂相對論便不足為怪了。更公正地說，有些錯誤是由於時代的局限性而難以避免的。

這整個事件的教訓是，我們不能盲目地相信所謂權威。在科學的領域中，必須與時俱進。香港的教授們也不必太過自卑，因在這方面犯錯誤的包括了北京的中國理論物理研究所 [7]。他們相信霍金卻反對北大和清華的周培源教授的正確論述。正如加里略所教導，和一九七八年光明日報社論所提倡的，實踐是檢驗真理的唯一標準。願香港同人在這正確的指導思想的帶領下，在科學的領域中進一步發展對科學的熱愛。

參考文獻：
1. W. Pauli, Theory of Relativity (Pergamon, London, 1958).
2. K.S. Thorne, Black Holes and Time Warps (Norton, New York, 1994).
3. C. Y. Lo, Progress in Physics, vol. 1, 10-13 (2006).
4. C. Y. Lo, Astrophys. J. 455: 421-428 (Dec. 20, 1995) ; C. Y. Lo, Phys. Essays, 13 (4), 527-539 (December, 2000).
5. C. Y. Lo, “Completing Einstein’s Proof of E = mc2, to be published in Progress in Physics, vol. 4, (2006).
6. R.P. Feynman, The Feynman Lectures on Gravitation (Addison-Wesley, New York, 1995).
7. C. Y. Lo, Phys. Essays 18 (1), 112-124 (March 2005).
8. S. Hawking, A Brief History of Time (Bantam Books, New York, 1988).
9. A. Einstein, The Meaning of Relativity (1921) (Princeton University Press, Princeton, NJ, 1954).

附：該文公開發表，歡迎轉載 —- 作者。