英著名物理学家斯蒂芬·霍金一生的成就有哪些？

知名物理学家史蒂芬·霍金去世，享年76岁。

霍金被誉为继爱因斯坦之后最杰出的理论物理学家。1979至2009年任卢卡斯数学教授，是英国最崇高的教授职位。

霍金的主要研究领域是宇宙论和黑洞，证明了广义相对论的奇性定理和黑洞面积定理，提出了黑洞蒸发现象和无边界的霍金宇宙模型，在统一20世纪物理学的两大基础理论——爱因斯坦创立的相对论和普朗克创立的量子力学方面走出了重要一步。

史蒂芬·威廉·霍金是本世纪享有国际盛誉的伟人之一，剑桥大学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。荣获英国剑桥大学卢卡斯数学教席，这是自然科学史上继牛顿和狄拉克之后荣誉最高的教席。

20世纪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。凭一本薄薄的《时间简史》征服了全世界3000万读者。黑洞理论使量子论和热力学在“霍金辐射”中得到完美统一，而他在20世纪80年代提出的无边界设想的量子宇宙论，解决了困扰科学界几百年的“第一推动”问题。

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，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，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。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。

2016年8月16日，海法以色列理工学院的教授杰夫斯坦豪尔（Jeff Steinhauer）在出版的《自然物理学》杂志中一篇论文上证明了霍金辐射的量子效应。他制造一种声音黑洞而非光黑洞，使用的是带声音粒子即声子“视界”的长管。2014年斯坦豪尔教授发现，视界上随机产生了声子。在他最新的结果中，斯坦豪尔证明这些声子是一对相关声子中的一个，从而证明了霍金辐射的量子效应。

1、奇性定理

指在现在的宇宙膨胀相的开端，时空被高度地畸变，并且具有很小的曲率半径。

霍金70年代研究爱因斯坦的引力理论，他发现在很一般的条件下，空间和时间一定存在奇点，时空似乎被无限弯曲。不过当时还不清楚奇点是否真实存在。伦敦伯克贝克学院的罗杰·彭罗斯（Roger Penrose）证实，奇点确实会在黑洞中形成。

后来，彭罗斯和霍金将同样的想法应用到整个宇宙中，并表明爱因斯坦的理论预测我们在遥远过去的奇点，这就是宇宙大爆炸。霍金与彭罗斯一起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。

2、黑洞理论

1974年，霍金提出黑洞蒸发的概念，认为在黑洞周围，在虚粒子产生的相对瞬间，会出现四种可能性：直接湮灭、双双落入黑洞、正粒子落入黑洞而负粒子逃脱、负粒子落入黑洞而正粒子逃脱，而且最后一种可能性最低。霍金据此进一步提出了微型黑洞（也称为原初黑洞）的概念。

史蒂芬·霍金于2014年1月26日的论据：爱因斯坦的重力方程式的两种奇点的解，分别是黑洞跟白洞。不过理论上黑洞应该是一种“有进没出”的天体，而白洞则只能出而不能进。然而黑洞却有粒子的辐射，所以不再适合称其名为黑洞，而应该改其名为“灰洞”，先前认为黑洞可以毁灭信息情报的看法，是他“最大的失误”。

3、无边界宇宙理论

霍金在80年代初，创立了量子宇宙学的无边界学说。他认为，时空是有限而无界的，宇宙不但是自洽的，而且是自足的，它不需要上帝在宇宙初始时的第一推动。

无边界宇宙理论还把上帝从“造物主”中摒除出去，他认为，时空是有限而无界的，宇宙不但是自洽的，而且是自足的，它不需要上帝在宇宙初始时的第一推动。宇宙的演化甚至创生都单独地由物理定律所决定，这样就把上帝从宇宙的事物中完全摒除出去，后来宇宙背景辐射探测者对太空背景温度起伏的观察证实了这个预言，也证明了世界上是无神论的说法。

4、霍金辐射

霍金运用弯曲时空背景下的量子场论方法，证明黑洞像热力学黑体一样对外辐射，从而提出了霍金辐射。

在“真空”的宇宙中，根据海森堡不确定性原理，会在瞬间凭空产生一对正反虚粒子，然后瞬间消失，以符合能量守恒。在黑洞视界之外也不例外。斯蒂芬·威廉·霍金推想，如果在黑洞外产生的虚粒子对，其中一个被吸引进去，而另一个逃逸的情况。

如果是这样，那个逃逸的粒子获得了能量，也不需要跟其相反的粒子湮灭，可以逃逸到无限远。在外界看就像黑洞发射粒子一样。这个猜想中的辐射被命名为“霍金辐射”。由于它是向外带去能量，所以它是吸收了一部分黑洞的能量，黑洞的质量也会渐渐变小，消失；它也向外带去信息，所以不违反信息定律。

5、宇宙波函数

霍金与Jim Hartle合作时，共同提出了“宇宙波函数”，“宇宙波函数”从理论上讲，可以用来计算我们所看到的宇宙特性。

扩展资料

史蒂芬·威廉·霍金是本世纪享有国际盛誉的伟人之一，剑桥大学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。荣获英国剑桥大学卢卡斯数学教席，这是自然科学史上继牛顿和狄拉克之后荣誉最高的教席。

霍金在《大设计》中强调，宇宙不需要一个造物主或“上帝”，以“哲学已死”开篇，这意味着人类将从愚昧的自我奴役超脱出来，其否认了纯哲学和宗教可以真正解释自然，这也表明各大宗教只是古代精神世界探索未知，追求不灭解脱的体系，而非客观真理。

随着时代的进步，人类文明也当奋起直追，不甘落后，这就是为什么世代有识之士追求存在、生命和宇宙的意义。解决这些命题本来应该是哲学家的任务，可惜科学的高度发展使得哲学无法跟上。

霍金希望解开宇宙诞生之时的奥秘，1970年代时，霍金将量子力学应用于解释黑洞现象，在之后的30年中，用量子力学解释整个宇宙已经变得更加困难了。霍金想找到一套可以完美解释整个宇宙现象的理论来说明137亿年诞生直到现在的宇宙，但是多年过去了就算无限接近他仍然没有得出结论。

按照他的量子力学理论，宇宙诞生是大爆炸产生的，这是一个被压缩的无限小却具有超大重力的物质（也可以理解成密度无限大）爆炸的产物。量子力学的理论范畴不能够解释这一个过程是如何进行？为什么会这样？霍金说“那必须有一套可以描述小规模重力的理论”。

霍金的“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，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。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。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。

2016年8月16日，海法以色列理工学院的教授杰夫斯坦豪尔（Jeff Steinhauer）在出版的《自然物理学》杂志中一篇论文上证明了霍金辐射的量子效应。他制造一种声音黑洞而非光黑洞，使用的是带声音粒子即声子“视界”的长管。

2014年斯坦豪尔教授发现，视界上随机产生了声子。在他最新的结果中，斯坦豪尔证明这些声子是一对相关声子中的一个，从而证明了霍金辐射的量子效应。

参考资料：

斯蒂芬·威廉·霍金-

1、霍金得病之后继续到中国科技大学和北京师范大学访问，在科大水上讲演厅做天体物理的学术报告，还出版了著作《时间简史：从大爆炸到黑洞》、《时间简史：从大爆炸到黑洞》发行。

2、60年代后期，霍金的身体状况又开始恶化，行动走路都必须使用拐杖，不再能定期教课。由于霍金逐渐失去写字能力，他自己发展出一种替代的视觉性方法，他在脑里形成各种不同的心智图案与心智方程，他可以用这些心智元素来思考物理问题。物理学者维尔纳‧以色列表示，霍金的思考过程，有如莫扎特只凭借想象就写出一整首极具特色的交响乐曲。

3、霍金的言语功能逐年退步，到了70年代后期，只剩下他的家人或密友能够听得懂他的话。 为了与其他人通话，他必须依赖翻译。在霍金的办公室大楼门口，没有设置专门给轮椅通行的残障坡道，剑桥大学不愿负担搭建残障坡道所需的款项，因此霍金与剑桥发生争执，他与妻子共同发起活动敦促剑桥改善残障设施。

4、2001年10月，得病的霍金又一部作品《果壳中的宇宙》出版发行。

5、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的霍金于2002年时，他在北京、杭州作主题为《膜的新奇世界》科普报告，向公众阐释他的关于天体演化的“M理论”。他亦试图通过通俗演讲，将自己的思想与整个世界交流，除了常在英国及美国发表演说，他90年代曾两次到访日本。

6、霍金不再能讲话，必须用特别方法传达信息，对方一手拿着一张字母卡，另一手一个字母一个字母地用食指指，当指到霍金想要的字母时，霍金会扬起眉毛，这样，可以慢慢地把整个单字拼出来。他被禁锢在轮椅上，只有三根手指和两只眼睛可以活动，疾病已经使他的身体严重变形，他不能写字，看书必须依赖一种翻书的机器。

扩展资料：

1、史蒂芬·威廉·霍金是本世纪享有国际盛誉的伟人之一，剑桥大学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。荣获英国剑桥大学卢卡斯数学教席，这是自然科学史上继牛顿和狄拉克之后荣誉最高的教席。

2、霍金在《大设计》中强调，宇宙不需要一个造物主或“上帝”，以“哲学已死”开篇，这意味着人类将从愚昧的自我奴役超脱出来，其否认了纯哲学和宗教可以真正解释自然，这也表明各大宗教只是古代精神世界探索未知，追求不灭解脱的体系，而非客观真理。

3、霍金的“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。

4、霍金指出，理论上时光隧道或“虫洞”不只能带着人类前往其他行星，如果虫洞两端位于同一位置，且以时间而非距离间隔，那么宇宙飞船即可飞入，飞出后仍然接近地球，只是进入所谓“遥远的过去”。因为在4度空间中，10分钟也许是n小时。不过霍金警告，不要搭时光机回去看历史。

参考资料：

-霍金

　　史蒂芬·威廉·霍金，著名物理学家、宇宙学家、数学家。霍金是继爱因斯坦之后最杰出的理论物理学家和当代最伟大的科学家。下面是我跟大家分享的霍金 事迹 ，欢迎大家来阅读学习。

　　霍金人物经历

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。

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。

　霍金的主要成就

斯蒂芬·霍金的研究为今天我们理解黑洞和宇宙本源奠定了基础，不过据他本人指出，他在动画片《辛普森一家》(The Simpsons)和科幻剧集 《星际迷航：下一代》(Star Trek: The Next Generation)中的演出也同样精彩。霍金在《大设计》中强调，宇宙不需要一个造物主上帝和哲学已死，这意味着人类将从愚昧的自我奴役超脱出来。

极端物质化的当今世界是否比以前更进步，还是很可疑的事。人们必须做形而上的追求，才能脱离动物界的生存状态。这就是为什么世代有识之士追求存在、生命和宇宙的意义。解决这些命题本来应该是哲学家的任务，可惜科学的高度发展使得哲学无法跟上。霍金在《大设计》的开篇中说到“哲学已死”就是这个意思。

霍金希望解开宇宙诞生之时的奥秘，1970年代时，霍金将量子力学应用于解释黑洞现象，但是在之后的30年中，用量子力学解释整个宇宙已经变得更加困难了。霍金想找到一套可以完美解释整个宇宙现象的理论来说明137亿年诞生直到现在的宇宙，但是多年过去了就算无限接近他仍然没有得出结论。按照他的量子力学理论，宇宙诞生是大爆炸产生的，这是一个被压缩的无限小却具有超大重力的物质(也可以理解成密度无限大)爆炸的产物。量子力学的理论范畴不能够解释这一个过程是如何进行为什么会这样霍金说“那必须有一套可以描述小规模重力的理论”。最新的科学突破是霍金的同事，伦敦玛丽皇后学院的麦克·格林(Michael Green)参与建构的超弦理论，简称为“弦论”，这理论指出所有粒子和自然力量，其实都是在震荡中的像弦一样的微小物体，解决了霍金一直想努力解答的重力问题，这个理论必须建立在宇宙必须有9、10甚至是大于11个的维度中，而人类身处的三维世界可能仅仅是真正的宇宙的其中一个膜……为数众多的世界各地科学家正在太空和地球做相关的实验来证明弦论以及从实验来证明从而支持霍金的黑洞理论和量子理论。

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。

　霍金的学术研究

1时光机

英国著名物理学家史蒂芬·威廉·霍金继日前承认外星人的存在后，又发表一个惊人论述：他声称带着人类飞入未来的时光机，在理论上是可行的，所需条件包括太空中的虫洞或速度接近光速的宇宙飞船。不过，霍金也警告，不要搭时光机回去看历史，因为“只有疯狂的科学家，才会想要回到过去‘颠倒因果’。”

据英国媒体报道，物理学家霍金在拍摄的一部有关宇宙的纪录片时提到，人类其实能建造出接近光速的宇宙飞船，并且能够进入未来。霍金甚至说，自己是因为担心别人把他当成“怪人”，所以才不敢乱说话，也不愿意多谈有关时光机的东西，直到透过纪录片后才敢大方讨论。

2时间缝隙

至于时光机的关键点，霍金强调就是所谓的“四度空间”，科学家将其命名为“虫洞”。霍金强调，“虫洞”就在我们四周，只是小到肉眼很难看见，它们存在于空间与时间的裂缝中。

他指出，宇宙万物非平坦或固体状，贴近观察会发现一切物体均会出现小孔或皱纹，这就是基本的物理法则，而且适用于时间。时间也有细微的裂缝、皱纹及空隙，比分子、原子还细小的空间则被命名为“量子泡沫”，“虫洞”就存在于其中。

3回到过去

而科学家们企图穿越空间与时间的极细隧道或快捷方式，则不断在量子天地中形成、消失或改造，它们连结两个不同的空间及时间。部分科学家认为，有朝一日也许能够抓住“虫洞”，将它无限放大，使人类甚至宇宙飞船可以穿越;另外若动力充足加上完备科技，科学家或许也可以建造一个巨大的“虫洞”。

霍金指出，理论上时光隧道或“虫洞”不只能带着人类前往其他行星，如果虫洞两端位于同一位置，且以时间而非距离间隔，那么宇宙飞船即可飞入，飞出后仍然接近地球，只是进入所谓“遥远的过去”。因为在4度空间中，10分钟也许是n小时。不过霍金警告，不要搭时光机回去看历史。

4飞去未来

史蒂芬·威廉·霍金表示，如果科学家能够建造速度接近光速的宇宙飞船，那么宇宙飞船必然会因为不能违反光速是最大速限的法则，而导致舱内的时间变慢，那么飞行一个星期就等于是地面上的100年，也就相当于飞进未来。

霍金举人造卫星为例，指卫星在轨道运行时，由于受地球重力影响较小，卫星上的时间比地上时间稍快。由此，霍金就设想出一艘大型极速宇宙船，可在1秒内加速至时速97万公里，6年内加速至光速的9999%，比史上最快的宇宙船阿波罗10号快2000倍。船上的乘客就是变相飞向未来，作出名副其实的时间旅行。

5四度空间

即使是在太空中，万物也都有时间的长度，在时间中漫游，意味着穿越该“4度空间”。

霍金举例指出，开车直线行进等于是在“1度空间”中行进，而左转或右转等于加上“2度空间”，至于在曲折蜿蜒的山路上下行进，就等于进入“3度空间”。穿越时光隧道就是进入“4度空间”。

6外星人论

斯蒂芬·霍金在美国探索频道2010年4月25日播出的纪录片《跟随斯蒂芬·霍金进入宇宙》中说，外星人存在的可能性很大，但人类不应主动寻找他们，应尽一切努力避免与他们接触。霍金在片中向观众介绍他对是否存在外星人等宇宙未解之谜的看法。“真正的挑战是弄明白外星人长什么样，”霍金说。在他看来，外星生命极有可能以微生物或初级生物的形式存在，但不能排除存在能威胁人类的智能生物。“我想他们其中有的已将本星球上的资源消耗殆尽，可能生活在巨大的太空船上，”他说，“这些高级外星人可能成为游牧民族，企图征服并向所有他们可以到达的星球殖民。”霍金认为，鉴于外星人可能将地球资源洗劫一空然后扬长而去，人类主动寻求与他们接触“有些太冒险”。“如果外星人 拜访 我们，我认为结果可能与克里斯托弗·哥伦布当年踏足美洲大陆类似。那对当地印第安人来说不是什么好事。”

2015年7月20日，史蒂芬•霍金启动了人类历史上规模最大的外星智慧生命的搜索行动。该行动将通过扫描宇宙的方式进行搜寻，历时十年，并将耗费一亿美元。这个名为“突破聆听”(The Breakthrough Listen) 的项目，将由俄罗斯硅谷企业家尤里•米尔纳全额出资。此次的地外智慧生命搜寻行动，也将是人类史上最权威、最全面和最深入的科学搜索，旨在发现任何地外生命的迹象。

7星际移民

霍金在2010年8月接受美国知识分子视频共享网站BigThink访谈时，再曝惊人言论，称地球终将毁灭，而人类要想继续存活只有一条路：移民外星球。

霍金表示，人类如果想一直延续下去，就必须移民火星或其他的星球，而地球迟早会灭亡。霍金说：“人类已经步入越来越危险的时期，我们已经历了多次事关生死的事件。由于人类基因中携带的‘自私、贪婪’的遗传密码，人类对于地球的掠夺日盛，资源正在一点点耗尽，人类不能把所有的鸡蛋都放在一个篮子里，所以，不能将赌注放在一个星球上。”

8大众明星

1988年，霍金的科普著作《时间简史：从大爆炸到黑洞》发行，从研究黑洞出发，探索了宇宙的起源和归宿，该书被译成40馀种文字，出版逾1000馀万册，但因书中内容极其艰深，在西方被戏称为“读不来的畅销书”(Unread Bestseller)，有学者曾指这种书之所以仍可以如此畅销，是因为书本尝试解答过去只有神学才能触及的题材：时间有没有开端，空间有没有边界。2001年10月又一部作品《果壳中的宇宙》(The Uniierseina Nutshell)出版发行。该书是《时间简史》的姐妹篇，以相对简化的手法及大量图解，诉说宇宙起源。2006年，他在香港透露正与女儿合撰一套类似《哈利波特》，但主题是理论物理学而非魔法的小说。

霍金亦试图通过通俗演讲，将自己的思想与整个世界交流，除了常在英国及美国发表演说，他90年代曾两次到访日本，2002年8月曾到访杭州发表《膜的新奇世界》(Brane New World)，2006年6月在香港科技大学发表《宇宙的起源》时，哄动一时，被戏称受到“摇滚巨星”级的接待。霍金的声望，令他多次获邀到外地演说，常获国家元首接见。

霍金曾指，大众会好奇一位残障人士，为何会想到这么多宇宙论，令他成了大众媒体的宠儿。事实上，他在“星舰奇航记”中的电视系列剧“银河飞龙”饰演过自己，与爱因斯坦及牛顿一起打 桥牌 ;他亦曾在美国卡通片《辛普森一家》中“演出”，拯救剧中的女孩。其形象也在卡通片《飞出个未来》中的一集里出现。卡通片《居家男人》中则有与其类似的角色(Steve)对其进行了滑稽的模仿。

北京时间2012年4月6日播出的热播美剧《生活大爆炸》第五季第21集中，史蒂芬·霍金本色出演参与了客串。

9学术赌注

霍金喜欢就一些科学命题，与其他学者开赌，一时成为科学界美谈。

能否发现希格斯玻色子

霍金跟美国密歇根大学的戈登教授打了个赌：CERN不会发现希格斯玻色子。

希格斯玻色子是英国著名物理学家希格斯与其他同事经过漫长年代的潜心研究，等待了48年，才发现了希格斯玻色子，也称为“上帝粒子”。

10黑洞是否存在

集一生精力研究黑洞的霍金，曾担心黑洞可能只是理论上的概念，而现实中根本不存在。他为免到时自己变得一无所有，1975年他与另一名物理学家索恩(Kip Thorne)开赌：究竟黑洞是否存在。

11裸奇点的存在

1991年，霍金又要求开赌，这次索恩与他站在同一阵线，对赌一方是物理学家裴士基(John Preskill)。当时的命题是，奇点应该被黑洞围绕，但没有被黑洞包围的“裸奇点”(naked singularities)是否存在。

霍金与索恩押注：裸奇点并不存在，随即与裴士基立下赌据，谁输了要向对方送上一件用来“遮蔽裸体”的T恤衫，写上适当的服输字眼。霍金于1997年修正他的理论，指出裸奇点有可能存在。

12公式阐述英格兰队夺冠

当地时间2014年5月28日，英国伦敦，英国物理学家、宇宙学家霍金出席新闻发布会，阐述其通过科学公式计算的英格兰队如何能够在2014世界杯上获得冠军。霍金此前就英国对如何获得世界杯冠军进行了长达一个月的研究。

首先，三狮军团需要在海拔500米以下的球场比赛，而当气温提升仅仅5摄氏度时，他们的夺冠几率就会下降59%!其次，英格兰队在当地下午3点比赛时会提升三分之一的几率夺冠，身着红色比赛球衣则会提升5分之一。

上面是基于自然因素的分析，霍金教授还从球队的技战术分析了三狮军团的前景，他认为打4-3-3将会比4-4-2更为管用。基于英格兰和巴西的地理位置，长途飞行会让英格兰的夺冠几率下降22%。

最后，霍金教授还将问题延伸到了裁判，他的分析指出英格兰在欧洲裁判的手下会有63%的赢球几率。“欧洲裁判会更同情英格兰队，而不是苏亚雷斯。”，对于英格兰小报普遍担心的太太团会让球员分心的因素，霍金教授称完全没必要担心。霍金教授 总结 称，“英格兰夺冠的机会可以概括成以环境，生理，心理，政治以及战术等方面综合数据的影响。”

英格兰队每每在世界大赛上遭遇点球魔咒，霍金教授对此也有具体分析，“球速是非常关键的，所以球员在罚点球的时候最好助跑3步，这和点球摆放没有关系，如果这套理论早点传播出去，恐怕瓦德尔就不会错失1990年世界杯的那记点球。”另外，霍金教授提到，好的角球主罚者会有84%的点球命中率。

在发布会的最后，霍金教授开玩笑称不会把金钱放在投注英格兰队上面，他还是会继续研究宇宙空间问题，以及其他慈善事业。

2016年4月13日，霍金微博宣布了一项外星探索计划，将制造可达到光速1/5的“纳米飞行器”。

　霍金的人物评价

史蒂芬·威廉·霍金是本世纪享有国际盛誉的伟人之一，出生于伽利略逝世三百周年纪念日，剑桥大学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。荣获英国剑桥大学卢卡斯数学教席，这是自然科学史上继牛顿和狄拉克之后荣誉最高的教席。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。

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斯数学教授。

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郭守敬（公元1231—1316），字若思，元代邢州邢台（今河北邢台）人。是我国宋元时代著名的天文学家和水利工程专家。

郭守敬生活在我国的宋元时代，这个时代我国封建经济文化高度发达，火药、罗盘和印刷术的发明对世界科学文化发展具有重要的影响。他勤奋好学、刻苦钻研，善于汲取前辈科学家的研究成果，并注重总结劳动人民的生产经验，勇于实践和创新，在科学上做出了许多贡献。他不仅精通天文历法，还擅长水利工程，而且在数学、地理和机械工程等方面也有很高的造诣。郭守敬主要科学成就在天文历法和水利工程这两方面，其中天文历法的成就尤为突出。他是以优秀天文学家的名字列入世界古代著名科学家之林的。

元世祖忽必烈称帝并入主中原后，雄才大略，广罗人才，运用“汉法”。他吸取历代统治经验，改变蒙古旧制，采用宋、金以来封建政治经济制度，他不仅重用蒙古族人才，而且对汉族和其他民族的人才也加以使用，授以官职，使其为朝廷出力。这样不久推动了蒙古的社会进步，而且促进了全国的安定和发展。他还提倡兴修水利，重视农桑，开凿会通河、通惠河，使南北水路畅通。还实行屯田，兴建水利工程，推广农业生产先进技术等，这些措施都有利于元代农业生产的发展。1262年，忽必烈在上都召见了郭守敬听取他对水利的建议，郭守敬提出对北方水利资源及华北水利灌溉问题的具体意见。

公元1276—1280年间（元世祖至元十三年至十七年），郭守敬被元世祖忽必烈任命为主管历法方面的官员，主持历法的修订工作。元初，由于旧历法年久失修，旧有的天文仪器已经陈旧不堪，无法准确观测天象，发生了节气差错、日月食不准等各种弊病。公元1276年忽必烈下令修订历法，由许衡、张文谦、王恂和郭守敬等主持，但实际负责的却是郭守敬。他认为：“历之本，在于测验；而测验之器，莫先仪表。”于是就把研制天文仪器作为主要问题来进行。在修历过程中，郭守敬一共创制了简仪、高表、候极仪、浑天仪、玲珑仪、仰仪、立运仪、证理仪、景符、窥几、日月食仪、星晷、定时仪等十三件精巧的天文仪器，这些仪器主要用于观测天体、日月、星辰和日食等。《元史》称他研制的这些天文仪器“皆臻于精妙、卓见绝识，盖有古人未及者。”这些仪器具有精致、灵巧、简便、准确的特点，不仅元代以前我国历史上没有，而且达到了当时世界的先进水平。

1279年天文仪器制成后，郭守敬在大都（今北京）城东设计、修建了一座观测天象的司天台—灵台。灵台里陈设有各种有关天文学的图书和仪器，是当时世界上设备最完善的天文台。以后明、清两代的观象台，就是在灵台的基础上扩建而成的。

郭守敬通过观测工作，对于“黄赤大距”（黄指太阳，赤指赤道，大距是指赤道平面和太阳平面形成的交角，是天文学上最基本的数据之一）和二十八宿距度（即赤经差）的测定有了重要发现，这也是他在天文学上的两项重要成就，对于改进历法具有重大意义。他于1280年春编写了一部新的历法—《授时历》，第二年颁行全国实行。《授时历》确定一年为3652425天，比地球绕太阳公转一周的实际时数仅差26秒，和现代世界通用的公历完全相同，却比它早三百年发现。它是我国古代最优良的一部历法，体现了郭守敬在科学上的创新精神。

除天文学外，郭守敬还在水利工程方面有不少成就和贡献。由于他擅长地理，精通数学，在二十岁时就对邢州城外的古老石桥进行过疏通和重修，解决了当地交通和农业灌溉方面的需要。后在元政府的支持下，在经过对各地地形、河川进行勘测的基础上，制定出在华北地区整治河道、兴修农田水利和发展航运的规划。如，在元上都设计、兴修了铁幡竿渠；修复、扩建了西北河套平原的灌溉渠道；开辟了大都水源与凿通通惠运河等。

元上都城建成后，由于城内和城周围河流、湖泊较多，山洪下来，危及城池。1293年因下大雨，洪水冲坏上都城池，皇帝发派三万虎贲（侍卫）军来修复。为解决上都城的防洪和排泻洪问题，大德二年（1298年）郭守敬经实地勘测，设计了著名的水利工程“铁幡竿渠”。在上都城西北的铁幡竿山（铁幡竿高数十丈，以此镇海）上修渠，将铁幡竿山上的洪水引向滦河。铁幡竿渠东岸仅距上都城西城墙一公里，水利工程遗址至今尚存。这是我国北方草原唯一保存下来的水利工程。

1264年（元世祖至元元年），郭守敬随同西夏中兴等路行省（今宁夏、甘肃、青海一带）长官张文谦前往西北地区，负责修复河套平原的水利。河套平原，土地肥沃，河流众多，为西北地区盛产五谷的米粮川。这里的人民开凿渠道，利用黄河之水灌溉农田。其中有两条水渠最长，一条唐来渠，长四百里；另一条叫汉延渠，长二百五十里（都在今宁夏境内）。此外，还有数十条干渠和支渠。元初，由于战争等原因，使这些水利工程受到严重破坏，影响了农业生产。由于郭守敬精心设计，他带领当地人民用了两年多的时间，修复了旧有的水渠，还兴建了不少新的渠道，并在各渠道的入口处修建了用以调节水量的水坝和水闸。这些坝闸设计合理，坚固结实，直到明代中叶还继续使用。

元朝建首都于大都后，大都成为全国的政治、经济、文化中心。为了解决大都的物资供应，把粮食等物品从南方调运来京，急需开凿一条沟通大都与通州之间的运河，以便与杭州至通州的大运河连接。1292—1293年郭守敬授命开辟新水源和开凿新运河的任务。这项工程比较艰巨，辽金以来几番动工都未成功。郭守敬经过对大都周围地形、水文勘测、调查之后，终于找到了水源，制定出切实可行的计划。他在大都西北修建了一条长达三十公里的白浮堰，把昌平以南神山附近的白浮泉水引进大都城，然后利用旧有运粮道顺流东下，把通州和大运河连接起来。为了解决河床倾斜坡度问题，郭守敬还设计了设置二十座水闸、斗门来调节水位和控制流量，以保证船只顺利通行。这条运河全长一百六十余里，由两万多名工匠、兵士和水手化了一年多时间修成。通惠河的修成不仅解决了大都的漕运问题，同时也促进了元朝南北经济文化的交流。他还在测量华北地形时“又尝以海面教京师至汴梁（今开封）地形高下之差”，是我国地理学上首次用“海拔”测量地形。

齐·斯秦巴托 本文参考《中国古代科学家史话》、《蒙古族简史》等书

提到诺贝尔这个名字，全世界几乎无人不知没人不晓。诺贝尔是瑞典籍的科学家、发明家，他因发明炸药、雷管并经营、生产这两样东西而成为富豪。诺贝尔临去世前留下遗嘱，决定在他死后把遗产的一部分作为基金，以其全部利息分成五等份，作为“对人类幸福最具贡献者”的奖金，即：诺贝尔物理、化学、生理或医学、文学、和平事业五个奖项（1968年增设经济学奖）。

诺贝尔一家是土生土长的瑞典人。他的父亲就是个发明狂，一生中有过不少发明。诺贝尔从小受父亲的熏陶，对科学有着浓厚的兴趣。

诺贝尔幼年时，家境并不好，父亲为了一家生计，只身前往波兰，但仍不能谋得好职业，后来又辗转来到俄国。由于生活极为困苦，诺贝尔营养不良，瘦弱多病，经常感冒、发烧，母亲没少为他担心。8岁时，他就读于镇上的一所小学，因身体虚弱不得不经常请假，但天资聪明的他，成绩不但没落在后面，反而比其他同学更优秀。

诺贝尔身体瘦弱，没有太多的玩伴，他不像一般孩子那么活泼，而是经常独自玩耍。他喜欢安静地看童话故事，或是到草原上散步，去摸摸青草、虫儿，捡捡小石头赏玩一番。在校园里，他经常远离同学，独自坐在树荫下看天空中变化不定的云彩或地上昆虫的各种动态。因此老师觉得他将来可能会成为诗人或文学家。诺贝尔的外婆很疼爱他，经常给他讲一些瑞典和丹麦的童话故事，这时他总是乖巧地静静地听着，脑海里充满了无尽的遐想。在他幼小的心灵中所燃起的无数幻想，可能就是日后发明创造的胚芽吧！

诺贝尔9岁那年，父亲从俄国来信说，他已在圣彼得堡开设了一家制造军用机械的工厂，俄国对他很重视。父亲叫全家到他那里去定居。1843年12月22日，也就是诺贝尔10岁生日那天，全家人离开瑞典，乘坐轮船渡过波罗的海向圣彼得堡出发。

父亲到码头上迎接他们。诺贝尔坐在马车上左顾右盼，望着高耸的寺塔及洋葱头状的屋顶，对异国大城市中的每一件事物都感到惊奇。到达新居安顿下来后，父亲对三个孩子说；“今后你们弟兄三个要彼此勉励，努力学习，才能做出伟大的事业来。”父亲问老大罗伯特：“你将来长大打算做什么？”罗伯特说：“我一定要成为伟大的技师！”父亲又问老二路德依希：“你呢？”路德依希说：“我们家向来很穷，所以我要做一个大企业家，赚很多很多的钱。”诺贝尔不等父亲问他，就抢着说：“爸，我将来要当发明家！”母亲严肃地说：“好啦好啦，将来想做什么都可以，目前最重要的是用功读书。”

诺贝尔没有辜负父母的期望，他读书很用功，很快学会了俄语，接着又学会了英语、德语。他的学习兴趣广泛，不仅阅读有关机械、物理、化学方面的书籍，更喜欢文学，偶尔还作诗自我欣赏呢。

有时候，诺贝尔和哥哥们到父亲的工厂去，他总是被那些转动中的机器深深地吸引住，但他却又发现了更有趣更好玩的东西，那就是装入水雷的火药。当时的火药，无论是用于枪炮或水雷，全都是黑色的。诺贝尔会偷偷地带点火药回家，为了避免让爸爸发现而挨骂，他经常把火药粉放入纸袋中悄悄带走。

诺贝尔用带回家的火药做烟火，他把火药放在纸筒里，然后竖立在草地上，点着火后，火药会“咻——”的一声，在黑暗的夜晚中喷出美丽的火花。他又模仿父亲的发明，尝试做地雷来玩。他先用纸把火药粉包成圆团，再用较韧不易破的纸搓成长条，作导火线。他觉得这还不好玩，又把火药装入小空罐中，封紧盖子，再点燃导火线。“砰！”炸裂的罐子发出了巨响，盖子飞了起来，大家都吓了一跳，跑出来看是怎么回事。诺贝尔的调皮很快被父亲知道，父亲严厉地禁止他再玩火药。

工厂的员工们听说此事，不再让诺贝尔接近火药。诺贝尔心想：“哼，不给？我就自己制造火药。”他翻阅化学课本，原来是把硝石、木炭和硫磺混合，难怪火药都是黑乎乎的呢。诺贝尔的试验成功了，因此他又开始玩烟火了。这是一种非常危险的游戏，最后难免被父亲发觉而遭到禁止。但诺贝尔从玩耍中，发现了火药包扎的松紧与爆炸强力成正比的基本原理。

转眼间诺贝尔长到17岁了。这时他的两个哥哥已在父亲的工厂里工作。父亲跟母亲商量，想让诺贝尔也到工厂上班，专门搞新产品的研究和开发。为了让他先打好坚实的基础，父亲先派他去美国，跟那个发明螺旋桨式汽船的瑞典人学习一段时间。

于是诺贝尔第一次离开父母亲，远涉重洋到了美国。他投入到了瑞典籍的美国大发明家艾利克逊门下。艾利克逊对他深表欢迎。

诺贝尔跟艾利克逊学习了许多有关各种机械的技术，并帮助艾利克逊从事热空气引擎的研究工作。热空气引擎也就是今天的燃汽轮机，在当时还没有普遍使用。诺贝尔从这项研究中，得知物体燃烧发热使气体膨胀产生力量的原理，并学习到许多新的知识。

可是单独来到遥远的国度的诺贝尔，心中交织着复杂的情感，这使他对文学的兴趣胜过对机械的研究。每当他想家感到孤寂时，大诗人雪莱的诗便成了他的寄托，写诗也成了他的主要消遣。

一年过去了。诺贝尔辞别艾利克逊，离开美国踏上归途。当他路过巴黎时，他想在此学习化学和物理；另一用意，是想欣赏巴黎美丽的风景以培养他作诗的灵感。

诺贝尔在圣彼得堡时已有一定的法语基础，为了使自己的法语更流利，他进了一家法语会话补习班。在补习班里，他结识了一位美丽的少女。两人一见钟情，彼此相爱，海誓山盟私订了终身，但遗憾的是，他所深爱的少女不久竟因病去世了！这个打击，使诺贝尔无心留恋巴黎。他在少女的葬礼之后，就离开了这个心碎而难忘的地方，专心致力于将来的理想与事业，回到了他的第二故乡圣彼得堡。

刚满19岁的诺贝尔回到了阔别两年的亲人身旁。父母的身体都很硬朗，公司业务也相当景气。他的大哥担任了公司经理；二哥担任工厂厂长，都成了优秀的技师，且在工作上能独当一面。父亲决定把诺贝尔安插在指导发明的单位工作。

诺贝尔第二天就到工厂上班了。他每天的工作相当繁重，终于积劳成疾，病倒了。家里人想让他去南方温暖的乡下静养，可诺贝尔却想去德国。他希望能趁这个机会学习德语。尤其他认为德国有最好的化学技术，因此他就来到靠近阿尔卑斯山的温泉地养病。等身体康复后，他就立刻启程回到了圣彼得堡。

这时候，俄国和英法联军发生了战争。诺贝尔家的工厂大量生产水雷，供不应求。水雷的威力被证实后，有两位化学专家来到工厂访问，他们就是在俄国学术界留下许多功绩的希宁和特拉浦博士。

父亲把诺贝尔介绍给两位专家。希宁说：“为了使俄国获胜而早日结束战争，我们想制造威力强大的炸弹，能不能和你们工厂共同研究？”诺贝尔说：“当然可以，不过，这大突然，一点头绪也没有呀。”特拉浦博士说：“这点你不用急，我这里有强烈的液体爆炸物，但它的威力无法确定，有没有实用价值，还没有把握。”他说着拿出个装着透明液体的瓶子来。

诺贝尔一见便说：“啊，销化甘油！”他从书本上得知，这是1847年意大利科学家沙布利诺发明的，今天他是头一次看见。沙布利诺因试管中的硝化甘油突然爆炸而受伤，从此便停止了试验。

两位专家把瓶子留了下来，让诺贝尔做试验用。诺贝尔此时再也不会想到，这件事后来会引起全世界的注意，带给他辉煌无比的人生。

诺贝尔和父亲开始细心研究硝化甘油。由于它呈液化状态，稍微处理不当就会发生可怕的爆炸。但硝化甘油却是心脏病患者的有效医疗用品，至今仍被广泛使用。

俄国最终战败了。诺贝尔家的军事工厂因此陷入了困境，被迫停工。父母亲带着诺贝尔的弟弟回瑞典去了，诺贝尔和两个哥哥仍留在圣彼得堡。工厂换了新老板。诺贝尔由于改良了晴雨表、水计量表并取得了专利，受到老板器重。这时候，父亲来信说他已开始对硝化甘油做研究，并问诺贝尔的进展如何？诺贝尔决心继续研究，不输给爸爸。

经过许多次试验，诺贝尔发明了将硝化甘油装入小玻璃管中再放进一个铁罐里，四周塞满黑色火药，再用导火线点火。“轰！”一声巨响，试验成功了！这种能使火药完全爆炸的小玻璃管，便是诺贝尔的发明物“雷管”。

由于诺贝尔发明雷管，使硝化甘油能安全地使用于矿山、隧道的爆破工程，因此他高高兴兴地把这项发明带到了父亲身旁。而他父亲在这方面却毫无进展。

诺贝尔和父亲打算成立一个诺贝尔硝化甘油公司。为了筹措资金，诺贝尔前往法国，四处拜访巴黎银行，向他们说明他从事的是一种具有伟大远景的事业。但是，没有一家银行愿意贷款给他。后来，幸运之神终于向他伸出援手了，法王拿破仑三世对他的发明很感兴趣，认为硝化甘油在军事上将有广泛用途。诺贝尔因此获得了10万法郎的贷款。