著名物理学家史蒂芬·霍金
除了时间和宇宙,提到著名物理学家霍金,你认为他还会写什么书?日前,湖南科技出版社引进了霍金的自传《我的简史》,已于上月上市。昨日,该书责任编辑李媛在接受重庆晚报记者采访时说,这本书的中文版是在2013年霍金即将完稿时签订的合同,他在这本不到10万字的自传里回忆了自己的一生,包括童年、婚姻等很多经历,“因此也被媒体称为‘写给世人的告别信’”。
吐槽幼年的托儿所
让他八岁才学会阅读
霍金在书里说,他最早的记忆就是站在拜伦宫学校的托儿所嚎啕大哭,而他周围的小孩都在玩玩具,当时他才两岁半。之所以这么早被送进托儿所,霍金说是因为他的父母看到儿童发育教科书里写孩子在两岁时就应该开始社交。霍金在书里吐槽道,这所学校都是让小孩自己学习读书,从未教过任何东西,“我终于到相当晚的八岁才学会阅读。”
在霍金看来,他了解和控制宇宙的愿望与他童年对火车、船舶的控制欲是一样的,他十几岁时建造了飞机和轮船模型。同样,对于宇宙,霍金也说:“如果你理解宇宙如何运行,在某种程度上,你就控制了它。”
“渐冻人”身体危机
造成两段婚姻破裂
书里,霍金坦白写下了他的两段婚姻经历。霍金说,在1979年他的第三个孩子出世后,他的妻子(第一任)简的情绪很低落,担心“渐冻人”霍金会很快死去,希望找到一个人能在霍金死后养活她和孩子,因此,一位地方教会的音乐家兼风琴演奏师乔纳森琼斯走进了他们的生活。霍金说,他本来应该反对这件事,但他当时也以为自己会很快死去,所以允许了。
简和乔纳森之间日益密切的关系最终让霍金不能再忍受,于是1990年霍金和他的护士伊莱恩梅森一起搬到了另一个公寓。霍金回忆说,伊莱恩曾几次救过他的命,让他与死神擦肩而过,然而这些危机耗费了伊莱恩大量情感,最终两人在2007年离婚。
霍金抽动颈部肌肉写成自传
采访中李媛告诉记者,这本书是霍金在新技术帮助下第一次完全凭借一己之力写成,霍金是如何完成这件事情的?李媛说,霍金所坐的轮椅有一套高新技术,他在写作时,通过自主抽动颈部的一块肌肉来控制屏幕上的光标闪动—当光标一一掠过屏幕上的字母时,通过停止光标确定一个字母,然后组成一个单词。“最开始一分钟只能完成一个单词,后来技术升级,一分钟能够完成5到10个单词。”
#能力训练# 导语斯蒂芬霍金作为一位杰出的科学家,他在宇宙学上作出了极大的贡献,大家第一次认识到霍金也是从他身残志坚的故事开始的。那么霍金一生作出了哪些贡献,就让我们看下霍金的生平事迹吧。下面是 分享的霍金的传奇故事,欢迎参考阅读!
斯蒂芬·威廉·霍金(Stephen William Hawking),1942年1月8日出生于英国牛津,出生当天正好是伽利略逝世300年忌日。
霍金毕业于牛津大学(UniversityofOxford)和剑桥大学(UniversityofCambridge),并获剑桥大学博士学位。
1963年,21岁的他不幸被诊断患有肌肉萎缩性侧索硬化症即运动神经细胞病。当时,医生曾诊断身患绝症的他只能活两年,可他一直坚强地活了下来。
1965年,23岁时他取得了博士学位留在剑桥大学进行研究工作。
科学方面贡献
霍金的研究领域是引力与黑洞。他的主要贡献有两个:奇点定律(1970)与霍金辐射(1974)。
奇点定理:RogerPenrose(彭罗斯,似乎更牛)一起开创性地运用拓扑学的方法,证明广义相对论方程导致奇点解,间接地证明了大爆炸奇点的存在。
霍金辐射:受Bekenstein熵的启发下,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。这是广义相对论和量子力学相结合的第一个典范,具有特殊的重要性。
霍金的主要工作都作于上世纪60年代末70年代初黑洞研究大发展时期,他的早期工作对引力与黑洞领域起到了非常大的促进作用。其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。
公众对霍金的印象是一个宇宙科学家,他的研究对象是宇宙,但其实他对观测天文并不感兴趣,只有几次用望远镜观测过。他的研究方式主要是通过猜想和理论相结合做出预言性结论(这或许是令很多人不能信服的原因吧)。
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,大爆炸的奇点不但被量子效应所抹平,而且整个宇宙正是起始于此。
霍金的童年故事
小霍金也像普通的小孩一样,喜欢玩具,着迷于玩具火车,甚至自己花钱买来了电动火车。十几岁时,霍金还喜欢制作飞机模型和轮船模型,甚至尝试发明一些游戏,比如制作不同颜色零件的工厂、运送产品的公路和铁路,以及股票市场。霍金和一个同学负责编制游戏的规则。在编制这些游戏时,小霍金的目标是'建造我能控制的可以开动的模型','这些游戏及制作都来自于探究事物并且进行控制的要求'。这种要求一直驱动霍金去'探究事物',甚至在后来的宇宙学研究中仍在起作用。
上学期间,霍金分在一个很好的班,尽管他的成绩名次从未进过前一半,但仍受到同学的尊敬,同学为他起了一个'外号'---爱因斯坦。霍金在班上有一些要好的同学,他们喜欢听音乐,特别是古典音乐,如莫扎特、贝多芬,也到音乐厅去听音乐。他们还经常讨论一些科学和宗教问题,例如宇宙的起源和宇宙的运行是否需要上帝的作用。
中学时代的霍金
在中学时代的后两年,班上来了一位数学教师。他的教学富于启发,这激发了霍金对数学和物理学的兴趣。尽管父亲也鼓励他学习科学,但希望他攻读与父亲的专业相近的生物学。
回忆起中学的学习,霍金谈道:'在我幼年时,我对所有科学都一视同仁。十三、四岁后我知道自己要在物理学方面做研究,因为这是最基础的科学,尽管我知道中学物理学太容易太浅显,所以太枯燥。化学就好玩得多了,不断发生许多意料之外的事,如爆炸等等。但是物理学和天文学有望解决我们从何处来和为何在这里的问题。我想探索宇宙的底蕴。'
由此可见,少年的霍金的志向虽算不上远大,'想探索宇宙的底蕴'对他后来的研究肯定是有影响的。
中学毕业,霍金考入牛津大学,并如父亲的希望,取得了奖学金。学习物理学对霍金并不费力,后来他又考上剑桥大学理论物理专业的博士研究生。为什么要选取理论物理专业呢霍金后来说:'理论物理中有两个领域是基本的,……一个是研究非常大尺度的,即宇宙学;另一个是研究非常小尺度的,既基本粒子。'这就是说,理论物理联系着'至大'的宇宙和'至小'的基本粒子。最后,他确定要研究宇宙学,这是因为'在宇宙学方面已有一个定义完好的理论,即爱因斯坦的广义相对论'。广义相对论是研究宇宙学的理论基础。
霍金身残志坚的故事
在研究学习期间,霍金得了一种怪病,是一种运动神经细胞病。这种病使行为本来就不灵活的霍金更加笨拙,而且这种病迅速恶化。霍金非常苦恼,以至于他认为自己活不了多久了。然而,霍金并未放弃正常人的工作学习和生活,而且他在这时结婚了,5年后他成了3个孩子的父亲。
患病的霍金依然如故,甚至更加勤奋。他曾梦到自己被处死了,由此他希望,'如果我被赦免,我还能做许多有价值的事'。他认为,'我要牺牲自己的生命来拯救其他人',要做点儿善事,以回报社会对他的恩惠。勤奋的工作使霍金取得了很大的成绩,他以黑洞的研究成名于物理学界。黑洞是一种体积很小、质量很大的天体,也就是说,它的密度很大。这种天体是一种从理论上推测出来的天体。
早在200年前,一位法国科学家提出了黑洞的问题。他认为,满足一定条件的恒星,在引力的作用下会吸住自身发出的光线,而使我们看上去它是'黑暗的一团'。然而,这种科幻般的预言并未受到人们的重视。爱因斯坦建立广义相对论时,一位德国科学家借助广义相对论重新预言了黑洞的存在。他发现,质量等于太阳质量大小的黑洞,其直径只有295千米;而相当于地球质量的黑洞,直径只有09厘米了。到20世纪30年代末,一位美国科学家研究恒星演化时,再次研究黑洞问题。他认为,在恒星燃尽时,在引力的作用下,恒星会无休止地坍缩下去,最终就形成了黑洞。
霍金的科学成就
60年代,由于天文学的一系列新发现,激发了天体物理学的研究。霍金正逢其时,黑洞研究使他初露头角。霍金将热学引入黑洞的研究,这大大加深了对黑洞的认识。这时,霍金认为,可能存在一种'微型黑洞'。这种黑洞很小,有的会小到像质子或中子那样的大小。按照现代物理学的理论,当物体小到这样的程度,它应服从量子力学的规律。霍金的进一步研究表明:黑洞可以蒸发;黑洞越小,它蒸发得越快。1个10亿吨(个头与质子大小相当)的黑洞要用100亿年的时间才能蒸发干净,而最后01秒内所释放的能量相当于100万颗百万吨级的氢弹爆炸。这就是说,我们是不是应该仔细地进行天文观测,力图在宇宙空间找到这种'微型黑洞'而加以利用呢!
霍金对大爆炸理论研究有很大贡献。他认为,宇宙起源于一个'奇点','奇点'处的爆炸产生了粒子和能量,粒子间的作用产生了星云,进而演化到我们今天的世界。今天的宇宙仍在膨胀着,将来的宇宙可能将继续膨胀下去,也可能在膨胀到极转而收缩至当初形成宇宙的那个'奇点'。看上去这好像很有趣,然而,这就是今天人们对宇宙的认识水平。由于霍金在天体物理学研究上取得的成绩,他获得1978年的爱因斯坦奖。
1980年他又当上了三一学院卢卡斯讲座的教授。牛顿曾经是该讲座的教授。尽管身体残疾,他仍经常旅行、演讲、著述。他的《时间简史》已发行几千万册,被译成40多种语种。由于霍金那富于传奇色彩的奋斗经历,他的《时间简史》还被搬上银幕。人们看到了黑洞和基本粒子的画面,听着霍金敲打计算机键盘和计算机合成后的声音,人们为现代物理和宇宙理论的深奥所震慑,为人类的智慧所感叹,并且更加佩服霍金在承受巨大的痛苦时仍在攀登科学高峰所表现出的伟大精神。
斯蒂芬·威廉·霍金(Stephen William Hawking,1942年1月8日-2018年3月14日),ALS患者,英国著名物理学家和宇宙学家。肌肉萎缩性侧索硬化症患者,全身瘫痪,不能发音。
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。
霍金是继牛顿和爱因斯坦之后最杰出的物理学家之一,被世人誉为“宇宙之王”。2017年4月,霍金接访采访表示,他比以前更加坚定地认为人类应该在2117年之前离开地球。
2018年3月14日,斯蒂芬·霍金去世,享年76岁,他的骨灰被安放在伦敦的威斯敏斯特教堂内,与牛顿和达尔文为邻。
简·王尔德,1965年与霍金结婚,照顾他25年,生育3个子女。1990年,与霍金简离婚。写了回忆录《移动星星的音乐》(Music to Move Stars)和《旅途无限:和霍金在一起的日子》(Traveling to Infinity: My Life with Stephen)。
《万物理论》(The Theory of Everything)2014年11月7日在美国上映。影片灵感源于简·王尔德的回忆录《飞向无限:和霍金在一起的日子》,讲述了知名物理学家史蒂芬·霍金和他的第一任妻子简·王尔德始于剑桥大学的爱情故事及霍金患病前后的励志传奇。
斯蒂芬·霍金教授是当代享有盛誉的伟人之一,被称为在世的最伟大的科学家,当今的爱因斯坦。他在统一20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。1989年获得英国爵士荣誉称号。他是英国皇家学会学员和美国科学院外籍院士。
霍金教授1942年出生于英国牛津,这一天正好是伽利略的300年忌日。1963年,霍金教授被诊断患有肌肉萎缩症,即运动神经病。1965年获得理论物理学博士学位。1974年3月1日,霍金教授在《自然》上发表论文,阐述了自己的新发现—黑洞是有辐射的。在几个星期内,全世界的物理学家都在讨论他的研究工作(霍金所指的辐射被称为霍金辐射)。霍金的新发现,被认为是多年来理论物理学最重要的进展。该论文被称为“物理学史上最深刻的论文之一”。1975—1976年间,在其获得6项大奖中有伦敦皇家天文学会的埃丁顿勋章、梵蒂冈教皇科学学会十一世勋章、霍普金斯奖、美国丹尼欧海涅曼奖、马克斯韦奖和英国皇家学会的休斯勋章。1978年他获得物理界最有威望的大奖—阿尔伯特·爱因斯坦奖。1979年,被任命为著名的、曾一度为牛顿所任的剑桥大学卢卡逊数学教授。1988年,霍金的惊世之著《时间简史:从大爆炸到黑洞》(A Brief History of Time:from the Big Bang to Black Holes)发行。从研究黑洞出发,探索了宇宙的起源和归宿,解答了人类有史以来一直探索的问题:时间有没有开端,空间有没有边界。这是人类科学史上里程碑式的佳作。该书被译成40余种文字,出版了1000余万册。霍金教授的通俗演讲在国际上也享有盛誉,他的足迹遍布世界各地。他试图通过自己的书籍和通俗演讲,将自己的思想与整个世界交流。2000年初,霍金在美国白宫做了演讲,这是世界之夜(Millenium Evenings)活动的一部分,克林顿总统亲切会见他并向他表示祝贺。2001年10月又一部力作《The Universe in a Nutshell》出版发行。该书是《时间简史》的姐妹篇。在该书中,霍金揭示了自《时间简史》发表以来,理论物理学的伟大突破。
史蒂芬·威廉姆·霍金於1942年1月8日(伽利略逝世300年忌日)生於英格兰 牛津。他父母原住在伦敦北部,但在第二次世界大战期间,牛津被认是一个生 育孩子较安全的地方。他八岁时,他家搬到圣·爱尔本斯,伦敦北面20英里的一 个小镇。十一岁时,史蒂芬到圣·爱尔本斯学校上学,然后上牛津的"大学学院 "(University College)--他父亲上过的学院。虽然他父亲想让他学医,但他 却想学数学。而大学学院没开数学专业,所以他选择了学物理。在大学学院学了 三年,没花多大工夫,他被授予自然科学甲等荣誉学位。 然后史蒂芬到康桥做宇宙学研究,那个时候在牛津还没有一个人从事宇宙学研 究。他的导师是丹尼斯·西马,虽然他本希望弗雷德·霍依尔做他的导师的,弗 雷德·霍依尔当时正在康桥工作。获得博士学位后,他在刚维尔·塞斯学院先是 做助研,后来便做职业研究工作。1973年史蒂芬离开天文学院来到应用数学和理 论物理系。自1979年,史蒂芬做"路克斯"数学教授。这个职位是1663年根据莱 佛仁德·亨利·路克斯的遗嘱以路克斯留下的钱作基金创建的。路克斯曾经是 该大学的英国议员。第一个获得"路克斯"数学教授职位的是依扎克·巴罗, 然后是依扎克·牛顿。 史蒂芬·霍金一直从事宇宙的基本定律的研究工作。与罗杰·彭罗斯一起,他 发现爱因斯坦的广义相对论暗示了空间和时间是从大爆炸奇点处开始而至黑洞结 束。这些结果显示把广义相对论与量子理论结合起来是必要的,这是二十世纪前 半世纪的另一个科学发展。他发现的这样一个结合的一个后果是黑洞不应该是完 全黑的,黑洞向外辐射,最终蒸发,消失。另一个推测是宇宙在想象的时间裏没 有边缘,它是无限的。这将意味著宇宙形成的方式完全是由科学定律决定的。 他发表的著作包括:与GFR艾利斯合著的《时空的大规模结构》,与W以色 列合著的《广义相对论:爱因斯坦世纪眺望》和与W以色列合著的《重力300年》 。史蒂芬·霍金有两部畅销书:他的最畅销书--《时间简史》,和后来的《黑 洞、婴儿宇宙及其他》。 霍金教授有十二个荣誉学位。1982年他被授予CBE,1989年获荣誉夥伴称号。 他获得过许多奖励,奖金,奖牌。他是英国皇家学会会员和美国国家科学学会会员。 史蒂芬·霍金继续把他的家庭生活(他有三个子女和一个孙子女),他的理论 物理研究与广泛的旅行和演讲结合起来。
生平
1942年1月8日
出生于英国的牛津。
1962年
在牛津大学完成物理学学位课程,搬到剑桥大学攻读研究生,英国天文学家福雷德·霍伊尔(1915-),霍金青少年时代心目中的一位英雄,是这里的天文学教授。霍金被诊断患有运动神经元疾病。
1965年
被授予博士学位。他的研究表明:用来解释黑洞崩溃的数学方程式,也可以解释从一个点开始膨涨的宇宙。
1970年
霍金研究黑洞的特性。他预言,来自黑洞(现在叫霍金辐射)的射线辐射及黑洞的表面积永远也不会减少。
1974年
被选为皇家学会会员。他继续证明,黑洞有温度,黑洞发出热辐射,以及气化导致质量减少。
1980年
任剑桥大学数学鲁卡斯教授(艾萨克·牛顿曾任此职)。
1988年
出版《时间简史》,成为关于量子物理学与相对论最畅销的书。
1996年至今
继续在剑桥大学工作。
1, 霍金的首任妻子是简·瓦尔德。1965年,简(Jane)义无反顾地嫁给了霍金。简服事、照顾霍金25年之久,一天24小时、一周七天看护他,推着轮椅带他到各地旅行,还要照顾几个孩子、操持其它家务。25年的时间,她看着他从默默无闻的研究生变成“世界上最伟大的科学家”。
2, 按照英国人迈克尔·怀特和约翰·葛瑞本合著的《霍金传》的说法,他们离婚的最主要原因,还是跟霍金的科学研究有关。因为他的研究,霍金从早期的不可知论者变成了一名极端的无神论者,他以自己的无边界理论完全排除了上帝的概念。但是,简却是一名虔诚的教徒,上帝是她的精神支柱之一,正是有这样的信仰才让简在这20多年间肩负起了照顾霍金的重担。
:
1, 简·王尔德(Jane Wilde),中世纪诗歌博士,史蒂芬·威廉·霍金的第一任妻子,两人于1963年结婚,1990年离婚,育有二子一女。
2, 人物经历:在1963年的新年派对里,正准备进入伦敦大学的简·怀尔德遇见了霍金,她被霍金的风趣幽默与独立性格所吸引。那时,霍金的身体已出现了渐冻症的症状,虽然尚未确诊,由于渐冻症无药可治,患者通常只能活两到三年,然后会因为肺炎或呼吸肌肉失效导致窒息而往生死亡。1965年与霍金结婚。1966年,简大学毕业,为了证明个人智识才能、给自己设定人生目标,她决定继续留在伦敦大学攻读博士学位,专门研究评论中世纪西班牙古书。隔年,简和霍金的大儿子罗柏特诞生,后来老二露希生于1969年,老三提摩西则生于1979年。
3, 简在1977年12月参加圣马克教会的合唱团。她遇到管风琴演奏家强纳森·琼斯。逐渐地,琼斯与霍金一家走得越来越近。到了1980年中期,简与琼斯发展出罗曼蒂克的友情,简曾透露,她的丈夫很勉强地接受了这现实:“他不会表示反对,只要我持续地爱他。”那时,简与琼斯决定不让这脆弱的家庭破碎,有很久一段时间,他们彼此之间只是努力地维持着纯友谊的关系。1990年,与霍金离婚。
参考资料:
简·王尔德
霍金的人生故事
我们常说,上帝对每个人都是公平的。霍金有身体上的缺陷,可他的头脑却很聪明!下面是我收集整理好的霍金的人生故事 ,欢迎阅读本文!
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,他因为在21岁时不幸患上了会使肌肉萎缩的卢伽雷氏症,所以被禁锢在轮椅上,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,但他依然活着。被卢伽雷氏症禁锢在轮椅上20年之久的情况下,他仍能做出巨大的科学贡献,这是真正的空前绝后,而且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身残志坚故事。
霍金是英国人,现如今是英国剑桥大学应用数学、理论物理学系教授。他出生于1942年1月8日。这一天恰好是意大利物理学家、近代物理学的奠基人伽利略逝世300周年的纪念日,几天前还是牛顿的生日:1643年1月4日。当然,这并不意味着,呱呱坠地的小霍金头上罩上了金色的光环。用霍金自己的话说:"我估计大约有二十万个婴儿在同日诞生"。
霍金的童年故事
小霍金也像普通的小孩一样,喜欢玩具,着迷于玩具火车,甚至自己花钱买来了电动火车。十几岁时,霍金还喜欢制作飞机模型和轮船模型,甚至尝试发明一些游戏,比如制作不同颜色零件的工厂、运送产品的公路和铁路,以及股票市场。霍金和一个同学负责编制游戏的规则。在编制这些游戏时,小霍金的目标是"建造我能控制的可以开动的模型","这些游戏及制作都来自于探究事物并且进行控制的要求"。这种要求一直驱动霍金去"探究事物",甚至在后来的宇宙学研究中仍在起作用。
上学期间,霍金分在一个很好的班,尽管他的成绩名次从未进过前一半,但仍受到同学的尊敬,同学为他起了一个"外号"---爱因斯坦。霍金在班上有一些要好的同学,他们喜欢听音乐,特别是古典音乐,如莫扎特、马勒、贝多芬,也到音乐厅去听音乐。他们还经常讨论一些科学和宗教问题,例如宇宙的起源和宇宙的运行是否需要上帝的作用。
中学时代的霍金
在中学时代的后两年,班上来了一位数学教师。他的教学富于启发,这激发了霍金对数学和物理学的兴趣。尽管父亲也鼓励他学习科学,但希望他攻读与父亲的专业相近的生物学。回忆起中学的学习,霍金谈道:"在我幼年时,我对所有科学都一视同仁。十三、四岁后我知道自己要在物理学方面做研究,因为这是最基础的科学,尽管我知道中学物理学太容易太浅显,所以太枯燥。化学就好玩得多了,不断发生许多意料之外的事,如爆炸等等。但是物理学和天文学有望解决我们从何处来和为何在这里的'问题。我想探索宇宙的底蕴。"由此可见,少年的霍金的志向虽算不上远大,"想探索宇宙的底蕴"对他后来的研究肯定是有影响的。 中学毕业,霍金考入牛津大学,并如父亲的希望,取得了奖学金。学习物理学对霍金并不费力,后来他又考上剑桥大学理论物理专业的博士研究生。为什么要选取理论物理专业呢霍金后来说:"理论物理中有两个领域是基本的,……一个是研究非常大尺度的,即宇宙学;另一个是研究非常小尺度的,既基本粒子。"这就是说,理论物理联系着"至大"的宇宙和"至小"的基本粒子。最后,他确定要研究宇宙学,这是因为"在宇宙学方面已有一个定义完好的理论,即爱因斯坦的广义相对论"。广义相对论是研究宇宙学的理论基础。
霍金身残志坚的故事
在研究学习期间,霍金得了一种怪病,是一种运动神经细胞病。这种病使行为本来就不灵活的霍金更加笨拙,而且这种病迅速恶化。霍金非常苦恼,以至于他认为自己活不了多久了。然而,霍金并未放弃正常人的工作学习和生活,而且他在这时结婚了,5年后他成了3个孩子的父亲。
患病的霍金依然如故,甚至更加勤奋。他曾梦到自己被处死了,由此他希望,"如果我被赦免,我还能做许多有价值的事"。他认为,"我要牺牲自己的生命来拯救其他人",要做点儿善事,以回报社会对他的恩惠。 勤奋的工作使霍金取得了很大的成绩,他以黑洞的研究成名于物理学界。黑洞是一种体积很小、质量很大的天体,也就是说,它的密度很大。这种天体是一种从理论上推测出来的天体。 早在200年前,一位法国科学家提出了黑洞的问题。他认为,满足一定条件的恒星,在引力的作用下会吸住自身发出的光线,而使我们看上去它是"黑暗的一团"。然而,这种科幻般的预言并未受到人们的重视。爱因斯坦建立广义相对论时,一位德国科学家借助广义相对论重新预言了黑洞的存在。他发现,质量等于太阳质量大小的黑洞,其直径只有295千米;而相当于地球质量的黑洞,直径只有09厘米了。到20世纪30年代末,一位美国科学家研究恒星演化时,再次研究黑洞问题。他认为,在恒星燃尽时,在引力的作用下,恒星会无休止地坍缩下去,最终就形成了黑洞。
霍金的科学成就
60年代,由于天文学的一系列新发现,激发了天体物理学的研究。霍金正逢其时,黑洞研究使他初露头角。霍金将热学引入黑洞的研究,这大大加深了对黑洞的认识。这时,霍金认为,可能存在一种"微型黑洞"。这种黑洞很小,有的会小到像质子或中子那样的大小。按照现代物理学的理论,当物体小到这样的程度,它应服从量子力学的规律。霍金的进一步研究表明:黑洞可以蒸发;黑洞越小,它蒸发得越快。1个10亿吨(个头与质子大小相当)的黑洞要用100亿年的时间才能蒸发干净,而最后01秒内所释放的能量相当于100万颗百万吨级的氢弹爆炸。这就是说,我们是不是应该仔细地进行天文观测,力图在宇宙空间找到这种"微型黑洞"而加以利用呢!
霍金对大爆炸理论研究有很大贡献。他认为,宇宙起源于一个"奇点","奇点"处的爆炸产生了粒子和能量,粒子间的作用产生了星云,进而演化到我们今天的世界。今天的宇宙仍在膨胀着,将来的宇宙可能将继续膨胀下去,也可能在膨胀到极限时转而收缩至当初形成宇宙的那个"奇点"。看上去这好像很有趣,然而,这就是今天人们对宇宙的认识水平。 由于霍金在天体物理学研究上取得的成绩,他获得1978年的爱因斯坦奖。1980年他又当上了三一学院卢卡斯讲座的教授。牛顿曾经是该讲座的教授。现在,霍金已快60岁了。尽管身体残疾,他仍经常旅行、演讲、著述。他的《时间简史》已发行几千万册,被译成40多种语种。由于霍金那富于传奇色彩的奋斗经历,他的《时间简史》还被搬上银幕。人们看到了黑洞和基本粒子的画面,听着霍金敲打计算机键盘和计算机合成后的声音,人们为现代物理和宇宙理论的深奥所震慑,为人类的智慧所感叹,并且更加佩服霍金在承受巨大的痛苦时仍在攀登科学高峰所表现出的伟大精神。
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