手机版 - 繁体中文 - 标签大全 - 今天是历史年表 - 历史上的今天故宫历史网(www.GuGong.net)古今中外历史故事 探寻解密历史秘闻
您的当前位置:首页 > 世界历史 > 欧洲历史 > 英国物理学家史蒂芬·霍金

英国物理学家史蒂芬·霍金

日期:2019-06-27 来源:故宫历史网 编辑:阿名 阅读:

  史蒂芬·威廉·霍金(Stephen William Hawking),1942年1月8日出生于英国牛津,英国剑桥大学应用数学与理论物理学系物理学家,著名物理学家、宇宙学家、数学家。下面小编给大家介绍英国物理学家史蒂芬·霍金。

  人物简介

  史蒂芬·威廉·霍金(Stephen William Hawking) ,1942年1月8日出生于英国牛津。毕业于牛津大学(University of Oxford)和剑桥大学(University of Cambridge),并获剑桥大学博士学位。他在21岁时不幸患上了会使肌肉萎缩的卢伽雷氏症,因此被禁锢在轮椅上,只有三根手指可以活动,疾病已经使他的身体严重变形,头只能朝右边倾斜,肩膀左低右高,双手紧紧并在当中,握着手掌大小的拟声器键盘,两脚则朝内扭曲着,嘴已经歪成S型,只要略带微笑,马上就会现出“呲牙咧嘴”的样子。这已经成为他的标志性形象。

  1985年,因患肺炎做了穿气管手术,被彻底剥夺了说话的能力,演讲和问答只能通过语音合成器来完成。当时医生预测他最多活两年,但他依然顽强的活着。1973年,他考察黑洞附近的量子效应,发现黑洞会像天体一样发出辐射,其辐射的温度和黑洞质量成反比,这样黑洞就会因为辐射而慢慢变小,而温度却越变越高,最后以爆炸而告终。黑洞辐射或霍金辐射的发现具有极其基本的意义,它将广义相对论、量子场论和热力学统一在一起。

  1973年以后,他的研究转向了量子引力论。虽然人们还没有得到一个成功的理论,但它的一些特征已被发现。例如,空间-时间在普朗克尺度下不是平坦的,而是处于一种粉末的状态。在量子引力中不存在纯态,因果性受到破坏,因此使不可知性从经典统计物理学、量子统计物理提高到了量子引力的第三个层次。1980年以后,霍金的兴趣转向了量子宇宙论,提出了能解决宇宙第一推动问题的无边界条件。

  2004年7月,他承认了自己原来的“黑洞悖论”观点。《时间简史》的副题是从大爆炸到黑洞。史蒂芬·威廉·霍金认为他一生的贡献是在经典物理的框架里,证明了黑洞和大爆炸奇点的不可避免性,黑洞越变越大,但在量子物理的框架里,他指出,黑洞因辐射而越变越小,大爆炸的奇点不断被量子效应所抹平,而且整个宇宙正是起始于此。理论物理学的细节在未来的20年中还会有变化,但就观念而言,已经相当完备了。

英国物理学家史蒂芬·霍金

  史蒂芬·威廉·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,他的贡献是在他被卢伽雷氏症禁锢在轮椅上20年之久的情况下做出的。他的贡献对于人类的观念有深远的影响,所以媒体早已有许多关于他如何与全身瘫痪作搏斗的描述。吴忠超(霍金的学生)于1979年第一回见到他时的情景至今还历历在目。那是第一次参加剑桥霍金广义相对论小组的讨论班时,身后门一打开,脑后忽然响起一种非常微弱的电器的声音,回头一看,只见一个骨瘦如柴的人斜躺在电动轮椅上,他自己驱动着电开关。译者尽量保持礼貌而不显出过分吃惊,但是他对首次见到他的人对其残疾程度的吃惊早已习惯。吃饭他要用很大努力才能举起头来。在失声之前,只能用非常微弱的变形的语言交谈,这种语言只有在陪他工作、生活几个月后才能通晓。他不能写字,看书必须依赖于一种翻书页的机器,读文献时必须让人将每一页摊平在一张大办公桌上,然后他驱动轮椅如蚕吃桑叶般地逐页阅读。人们不得不对人类中居然有以这般坚强意志追求终极真理的灵魂从内心产生深深的敬意。从他对译者私事的帮助可以体会到,他是一位富有人情味的人。每天他必须驱动轮椅从他的家——剑桥西路5号,经过美丽的剑河、古老的国王学院驶到银街的应用数学和理论物理系的办公室。该系为了他的轮椅行走便利特地修了一段斜坡。霍金虽然身残但志不残,非常乐观。

  他还证明了黑洞的面积定理。在富有学术传统的剑桥大学里他拥有几个荣誉学位,是最年轻的英国皇家学会会员。在公众评价中,被誉为是继阿尔伯特·爱因斯坦之后最杰出的理论物理学家。他提出宇宙大爆炸自奇点开始,时间由此刻开始,黑洞最终会蒸发,在统一20世纪物理学的两大基础理论——爱因斯坦的相对论和普朗克的量子论方面走出了重要一步。

  他因患“渐冻症”(肌肉萎缩性侧索硬化症卢伽雷氏症),禁锢在轮椅上达50年之久,他却身残志不残,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”——无边界条件。尽管他那么无助地坐在轮椅上,他的思想却使人们遨游到广袤的时空,解开了宇宙之谜。

  霍金的魅力不仅在于他是一个充满传奇色彩的物理天才,也因为他是一个令人折服的生活强者。他不断求索的科学精神和勇敢顽强的人格力量深深地吸引了每一个知道他的人。患有肌肉萎缩性侧索硬化症的他,几乎全身瘫痪,后来又因为实行气管造口手术,从而失去语言能力,但1988年仍出版《时间简史》,至今已出售逾2500万册,成为全球最畅销的科普著作之一。

  霍金1942年出生于英国牛津,出生当天正好是伽利略逝世300周年忌日,父亲法兰克是毕业于牛津大学的热带病专家,母亲伊莎贝尔1930年于牛津研究哲学、政治和经济。

  1942年1月,纳粹德军狂轰滥炸英格兰,伦敦遭受几乎夜夜不停的空袭。这迫使霍金一家搬离海格特的家园,迁到牛津避难。他们在霍金诞生后又回到了伦敦。童年时的霍金,学业成绩并不突出,但喜欢设计极为复杂的玩具,据说他曾做出一台简单的电脑。

  1959年,17岁的霍金入读牛津大学的大学学院攻读自然科学,自称用了很少时间而得到一等荣誉学位,随后转读剑桥大学研究宇宙学,1963年被诊断患有肌肉萎缩性侧索硬化症,即运动神经元疾病,当时医生诊断他只能活两年,但他却奇迹的活了下来,虽然他丧失了活动能力,但其坚强的意志却促使其成为了科学领域的伟人。

  霍金曾澄清自己当时并未酗酒,只感到自己有“悲剧性格”,并使自己沉醉于瓦格纳的音乐里。直至他遇上了首任妻子简·王尔德(Jane ·Wilde),两人结婚后育有3名子女。23岁时,他获剑桥大学哲学博士学位,留在剑桥大学进行研究工作。

  个人成就

  据英国媒体2014年1月24日报道,英国著名科学家斯蒂芬·霍金教授再次以其与黑洞有关的理论震惊物理学界。他在日前发表的一篇论文中承认,黑洞其实是不存在的,不过“灰洞”的确存在。

  在这篇名为《黑洞的信息保存与气象预报》(Information Preservation and Weather Forecasting For Black Holes)的论文中,霍金指出,由于找不到黑洞的边界,因此黑洞是不存在的。黑洞的边界又称“视界”。经典黑洞理论认为,黑洞外的物质和辐射可以通过视界进入黑洞内部,而黑洞内的任何物质和辐射均不能穿出视界。

  霍金的最新“灰洞”理论认为,物质和能量在被黑洞困住一段时间以后,又会被重新释放到宇宙中。他在论文中承认,自己最初有关视界的认识是有缺陷的,光线其实是可以穿越视界的。当光线逃离黑洞核心时,它的运动就像人在跑步机上奔跑一样,慢慢地通过向外辐射而收缩。

  “经典黑洞理论认为,任何物质和辐射都不能逃离黑洞,而量子力学理论表明,能量和信息是可以从黑洞中逃离出来的。”

  霍金同时指出,对于这种逃离过程的解释需要一个能够将重力和其他基本力成功融合的理论。在过去近一百年间,物理学界没有人曾试图解释这一过程。

  对于霍金的“灰洞”理论,一些科学家表示认可,但也有人持怀疑态度。美国卡夫立理论物理研究所的理论物理学家约瑟夫·波尔钦斯基 (Joseph Polchinski)指出,根据爱因斯坦的重力理论,黑洞的边界是存在的,只是它与宇宙其他部分的区别并不明显。

  其实,早在2004年霍金就曾做出过类似表示。当年7月21日,霍金在“第17届国际广义相对论和万有引力大会”上指出,黑洞并非如他和其他大多数物理学家以前认为的那样,对其周遭的一切“完全吞噬”,事实上被吸入黑洞深处的物质的某些信息可能会在某个时候释放出来。

  1973年,霍金称自己通过计算得出结论,黑洞在形成过程中其质量减少的同时,还不断在以能量的形式向外界发出辐射。这就是著名的“霍金辐射”理论。但是,该理论提到的黑洞辐射中并不包括黑洞内部物质的任何信息,一旦这个黑洞浓缩并蒸发消失后,其中的所有信息就都随之消失了。这便是所谓的“黑洞悖论”。

  这种说法与量子力学的相关理论出现相互矛盾之处。因为现代量子物理学认定这种物质信息是永远不会完全消失的。30多年来,霍金试图以各种推测来解释这一自相矛盾的观点。霍金曾表示,黑洞中量子运动是一种特殊情况,由于黑洞中的引力非常强烈,量子力学在此时已经不再适用了。但是霍金的这种说法并没有让科学界众多持怀疑态度学者信服。

  现在看来,霍金终于给了这个当年自相矛盾的观点一个更具有说服力的答案。霍金称,黑洞从来都不会完全关闭自身——霍金辐射,它们在一段漫长的时间里逐步向外界辐射出越来越多的热量,随后黑洞将最终开放自己并释放出其中包含的物质信息。

相关搜索:

相关文章:

版权声明:故宫历史网属于公益性网站,本站文章多为原创,部份搜集自网络,如有侵权请联系站长,我们将在24小时内删除。

站长邮箱:admin@mingre.com / 历史交流QQ群:38175555 / 网站地图

Copyright © 2017-2019 www.GuGong.net., All Rights Reserved. 故宫历史网 版权所有 渝ICP备17004455号 渝公网安备50010702502050号

返回顶部
Top