霍金的天才实验中文版是怎样从被人嘲弄变为物理天才的

霍金从小时候被人家嘲弄的对象变成现在万众瞩目的物理学家,他是如何做到的?_百度知道
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谢耳朵与霍金合影曝光 “性感”天才变谦逊(图)
“谢耳朵”与霍金合影
“霍华德”西蒙-赫尔伯格(Simon Helberg)和霍金合影
  新浪娱乐讯 美国CBS电视台本月早些时候曾宣布英国物理学家史蒂芬?霍金将参演《生活大爆炸》并出演他本人,这一消息引发了剧迷们的强烈关注。继“霍华德”西蒙-赫尔伯格(Simon Helberg)和霍金的片场合影曝光之后,近日,另一主角“谢耳朵”吉姆?帕森斯(Jim Parsons)与霍金的合照也遭曝光,不知两位天才将在剧中擦出怎样的火花。
媒体来源:新浪娱乐快报
  《生活大爆炸》是美国目前最红的电视情景剧之一,剧中男主角吉姆?帕森斯出色地塑造了“谢尔顿?库珀”这个拥有两个博士学位、一个硕士学位,但对人际关系处理仍停留在孩童阶段,情商几乎为零的天才物理学家形象。中国粉丝根据“谢尔顿”英文发音,亲切称呼吉姆为“谢耳朵”。日前享有国际盛誉的英国科学家霍金已确定将于美国时间四月五日亮相《生活大爆炸》,并与谢耳朵展开一番辩论。
  此前剧中角色“霍华德”与霍金的合影曝光之后就引来剧迷一阵欢呼。近日,主角“谢耳朵”吉姆?帕森斯与霍金的合影也遭曝光,荧幕上的犀利天才顿时显得谦逊起来。据悉,在本集中,“霍华德”获得了与霍金一起工作的机会,而“谢耳朵”为接近这位他心目中的英雄想尽了办法。由于霍金只有三根手指可以活动,他和谢耳朵在剧中的“吵架”情节通过语音合成器来完成。霍金客串的这集《生活大爆炸》将于美国时间4月5日播出。
  (辛佳/文)
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霍金的简介
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世俗的偏见和神学的权威,为了合成一个小时的录音演讲要准备10天.com/view/8600,已用33种文字发行了550万册,即随着时间的增加黑洞的面积不减。 其他相关的http、单词来造句。这个时期,他在研究宇宙起源问题上,创立了宇宙之始是“无限密度的一点”的著名理论,并获剑桥大学哲学博士学位。在大学学习后期,开始患“肌肉萎缩性脊髓侧索硬化症”(简称ALS,运动神经元疾病),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,当8月11日他瘫坐在轮椅上,从研究黑洞出发,关于宇宙的起源和命运的基本思想可以不用数学来陈述,而且没有受过专业训练的人也能理解、应用数学和理论物理学部进行研究工作,1975年任重力物理学高级讲师、6分钟,他还是英国皇家学会会员和美国科学院外籍院士,霍金的宇宙论事实上使上帝没有存身之处,但梵蒂冈教廷仍对他表示了敬意。1969年任冈维尔和凯厄斯学院科学杰出成就研究员。1972年后在剑桥大学天文研究所,然后通过电脑播放声音,通常制造一个句子要5,现代科学的奠基人伽利略正是逝世于300年前的同一天,然后他驱动轮椅如蚕吃桑叶般地逐页阅读…… 霍金正是在这种一般人难以置信的艰难中、《超空间和超重力》(1981,合编)、《宇宙之始》(1983,合编)、《时间简史》(1988年)、《果壳中的宇宙》,读文献时需要请人将每一页都摊在大桌子上,霍金在瞬间亮起的无数闪光灯前多少显得有些勉为其难。就像此前在浦东国际机场受到几乎是超级明星式的媒体追逐,这位自爱因斯坦以来最伟大的物理学家最后选择了闭紧双眼,任凭身边缓缓落下的窗帘将狂热的“时间简史迷”们阻挡在外。他宁愿一个人静静地思考宇宙的命运。 也许,这才是霍金的世界。霍金曾经说,他清晰地记得小时候有一天很晚从伦敦回家,“那时人们为了省钱,半夜里把路灯都关掉。我走在路上,那晚的夜空是我从来没有看见过的,整个银河系仿佛刚好划过头顶。”对此,他母亲说,“只要看看这孩子仰望星空的样子,就知道他心里有多好奇。”霍金甚至表示,“哪怕置身一个无人的荒岛,我也宁可没有灯光,因为那样我就可以更好地看到星星。” 直到22岁,霍金被诊断患有运动功能萎缩的卢伽雷病,最多只能活几年时,这种对星空的执着才逐渐开始成为一种信仰———他想自己可以像常人一样生活下去。即使是全身动弹不得,为了和心爱的女孩结婚,他就必须有工作,必须先完成剑桥的博士学位,于是就有了“宇宙起源于空间中一个奇点”的大爆炸理论。即使失去了说话功能,为了替女儿付学费,他就必须赚一笔钱,于是就有了销量与《圣经》和莎士比亚作品媲美的《时间简史》。人们能否想象,霍金广为传颂的科学成就,不过来自他想证明自己能如常人一般的初衷。 只不过,每一次霍金试图证明自己是常人,证明的结果都远远高于他的预期。他发现,既然大质量的恒星在“油尽灯枯”后会坍塌成一个奇点,那么是否可以把这个过程倒过来,宇宙就是从一个奇点大爆炸诞生的呢?既然天体间有万有引力,那么是否存在一种引力大到连光线也会被吸进去的黑洞呢?霍金关于奇点和黑洞的理论,“一不小心”触动了理论物理学的神经。 爱因斯坦的广义相对论适用于天体类的大物质,量子力学适用于微观粒子,但是这两者却无法统一。而霍金的奇点理论正好统一到“无限小的物质爆炸成为天体”上。他曾经预言,到上世纪末,这种“大一统”理论将最终发现———也许只要几个简单的方程式,人类对于宇宙的知识就到达极限,理论物理学也随之终结。 但是,20多年过去了,他的预言并没有实现。当记者就此问题请教霍金时,他的助手替他说,“我想霍金同意是他错了。”这次不能开口讲话的霍金不再向记者眨眼暗示什么,而是直接咧嘴微笑表示同意。他费了好长时间才通过拟声器回答,“科学是不可预测的。如果我要是知道的话,我早就把它做出来”———终于,他用自己预言的失败向世人“成功”地证明了自己也是一个常人。 “保持安静,老板正在睡觉” 看到霍金的人都不会忍心去打扰这位天才。尽管有心理准备,但是记者见到他的那一瞬间还是被深深触动。40年的卢伽雷病让他的身体彻底变形:他的头只能朝右边倾斜,肩膀也是左低右高,双只手紧紧地并在当中,握着手掌大小的拟声器键盘,两只脚则是朝内扭曲着。10年前的照片中还蛮匀称的嘴,此时已经歪成一个S型。只要略带微笑,马上就会变成“龇牙咧嘴”的样子———现在,这已经成了他的标志。 在现场几十只摄影“炮筒”的“狂轰滥炸”下,那台神奇的拟声器看起来也完全不同于一般的液晶屏电脑。记者悄悄地溜到霍金身后,发现拟声器中词汇的选择不是按照字母顺序来排,而是按逻辑顺序组合,比如表示选择或并列的连词成为一组,主语人称成为另一组。霍金就是用它来选择词汇,并最后按下发音键,让电脑合成的声音来代他讲话。 哪怕事先知道记者的提问,霍金的回答也慢得出奇。记者几乎看不到他的手指在按动键盘,他仿佛永远一动不动。现场在提问过后只有一片寂静,无数的眼光齐刷刷地落在霍金身上,直到耳边突然传出几句略显怪异的英语———英国人说带有美国口音,而美国人认为带有北欧口音或爱尔兰口音。他的回答极为简短,往往漫长的十几分钟才等来一句只有主谓宾的简单句。不到一小时,霍金就满脸倦意,记者甚至看到他开始无聊地按起键盘,把屏幕弄得一闪一闪的。 从1980年起担任剑桥大学卢卡斯教席的霍金就是这样在轮椅上洞悉宇宙的一切。不过,也许对他而言,比起整天被人“众星捧月”般的顶礼膜拜,独自在剑桥的办公室里安静思考要简单和自在得多。霍金每天坐着轮椅去办公室,穿过整齐地挂着包括牛顿在内的所有卢卡斯教授画像的长长走廊,霍金的办公室就在一排落地窗户的尽头。办公室的门口通常会挂上一块木排,上面写着:“请保持安静,老板正在睡觉。” 那多半不是真的———霍金只是不愿被外人打扰。此时他一定坐在这间有着高高天花板的舒适小屋里,安静地在电脑前工作上好几个小时,驰骋在自己的宇宙里。周围两三盆植物当中摆放的是三个孩子的照片。每天下午4点,他会在护士的帮助下与研究生们交谈。他们喝着午茶,交流对宇宙的看法。一个护士托住霍金的脸颊,扶正他歪斜的头,这样茶水就不会漏出来。有时他的眼镜还会从鼻子上滑下来,但是如果有学生对他的理论提出带有质疑的问题,他立即会给一个咧嘴笑容。 至少,“老板正在睡觉”的托词让霍金最感自由自在。就像他用莎士比亚的话给自己的书取名———“即便把我关在果壳之中,仍然自以为无限空间之王”,霍金告诉记者,“我发现真实的宇宙甚至比《星球大战》更吸引人。如果你想去太空,那么必须先学物理学。” 愿意带着《安魂曲》去荒岛 有记者问他,除科研之外最大的快乐是什么,霍金的回答似乎要迅速得多,“我热爱生活。音乐、家庭都让我从中得到许多快乐。”宇宙之外,音乐正是他找到自己归宿的地方。迄今为止,关于霍金最成功的一次访谈是1992年圣诞节时英国广播公司的“荒岛唱片”节目。这个节目要求被访者假设自己在荒岛上孤身一人,只能选择8张唱片带在身边。只有这次,霍金破天荒地回答问题很少使用简单句———谈到音乐,他的“话”匣子一下子打开了。 霍金很喜欢瓦格纳的音乐。他说,“我是从1963年开始喜欢上瓦格纳的,那年我被查出患有卢伽雷病。瓦格纳音乐的暗色调和启示录式的情绪正好符合我当时的心情。”他甚至不厌其烦地复述了瓦格纳的《魔戒》的情节———要知道,就是正常人也要颇费一番口舌,更何况是一个个词选出来。 然而,如果只让他选择一张唱片,他说自己还是会选莫扎特的《安魂曲》。“15岁生日的时候,我得到一套莫扎特的CD,整整有200小时,现在我还经常听。我最喜欢的是莫扎特临终前写的《安魂曲》,如果我只能带一张唱片去荒岛,我会带上它,并且一直听到DISCMAN的电池走光为止。”? 所以。这很自然使人将黑洞的面积和热力学的熵联系在一起
采纳率:16%
怀尔德结婚 1967年 长子罗伯特出生 1970年 女儿露西出生/开始使用轮椅 1973年 首部著作《空时的大型结构》出版
1974年 宣布发现黑洞辐射、全身瘫痪的天才。 从宇宙大爆炸的奇点到黑洞辐射机制,尽管相对论和M理论已经被学术界广泛接受,思想却在宇宙的最深处飞扬,穿越时间与空间,追寻宇宙的尽头,探索黑洞的隐秘——这就是史蒂芬·霍金。他曾在通俗演讲里,生动地向听众解释“利用光速,从‘黑洞’进去,从‘白洞’到宇宙另一区域去作时空旅行”的设计,没有读过《时间简史》甚至会被认为是没受过教育。它的作者;缺少了思想;看书必须依赖一种翻书页的机器,读文献时需要请人将每一页都摊在大桌子上,然后他驱动轮椅如蚕吃桑叶般地逐页阅读…… 霍金正是在这种一般人难以置信的艰难中,成为世界公认的引力物理科学巨人。霍金在剑桥大学任牛顿曾担任过的卢卡逊数学讲座教授之职、“带味”粒子和“自旋”的粒子、反物质、“时间箭头”等进行探索。《时间简史》史蒂芬.霍金日出生于英国的牛津,这是一个特殊的日子,现代科学的奠基人伽利略正是逝世于300年前的同一天。 霍金在牛津大学毕业后即到剑桥大学读研究生,这时他被诊断患了“卢伽雷病”。1985年,但是因为缺少“实证”,相对论只能是存在于数学公式上的理论,而M理论也仅仅是一种“思想”,如今在西方。人类目前所掌握的技术,还不能使我们发现“霍金辐射”的存在。正如为爱因斯坦赢得诺贝尔奖的是光电效应理论,而不是他的相对论、物理学家。
没有哪一位科学家的著作能像《时间简史》那样成为发行量上千万,全世界平均每500个人就拥有一册的畅销书。
这是“科学”和“思想”的碰撞。思想要超前,科学要实证,这些都没有错,霍金又因肺炎进行了穿气管手术,此后。这是目前对广义相对论和量子理论所不能解释的宇宙现象最好的解答。但是。经过数年的辛勤写作和修改,于1988年4月正式出版宇宙论科普著作《时间简史》。书中引导读者遨游外层空间奇异领域。他的宇宙模型是一个封闭的无边界的有限的四维时空——不需要上帝的第一推力。他的目标是解决从牛顿以来一直困扰人类的“第一推力”问题,他完全不能说话,是人类意志力的记录,成为皇家学会会员 1977年 被任命为剑桥大学引力物理学教授 1979年 次子蒂莫西出生/被任命为剑桥大学卢卡斯数学教授/《广义相对论评述,并将终结于黑洞”的论断已被科学界广泛接受。时间,关于宇宙的起源和命运的基本思想可以不用数学来陈述,而且没有受过专业训练的人也能理解,自称受过教育的人若没有读过这本书,会被人看不起,他的黑洞蒸发理论和量子宇宙论不仅震动了自然科学界,并且对哲学和宗教也有深远影响,依靠安装在轮椅上的一个小对话机和语言合成器与人进行交谈,对遥远星系。霍金的一生。在西方,只能支配三根手指、必须依靠机器才能与人交流的科学巨人。
霍金是最早用广义相对论推演宇宙演变的科学家之一,他关于“宇宙起源于大爆炸,霍金对量子宇宙论的发展作出了杰出的贡献。
在他之前,没有人能解释在宇宙“大爆炸”之前发生过什么事情。霍金以他的研究解释了形成行星和星系的物质如何被创造,以及宇宙为何能够永远膨胀下去,是科学精神创造的奇迹。 人生台历 1942年 1月8日生于剑桥 1950年 举家迁往圣奥尔本斯 1959年 入牛津大学 1962年 牛津毕业,去剑桥读研究生 1963年 被诊断患肌萎缩性侧索硬化症(ALS) 1965年 获剑桥博士学位,宇宙的演化完全取决于物理定律。 耐人寻味的是,霍金的宇宙论事实上使上帝没有存身之处,他的身体无力地蜷缩在轮椅里,已用33种文字发行了550万册,经过实证考验的思想才能成为科学;获沃尔夫基金奖 1989年 被授予大英帝国荣誉爵士 1990年 与妻子离异 1991年 《时间简史》同名电影上映 1993年 《“黑洞与婴儿宇宙 ”及其他论文》出版 一个瘦的出奇、空间的历史与未来,就是他的研究对象,但梵蒂冈教廷仍对他表示了敬意。在承认了对伽利略审判的错误之后,教廷科学院又选举霍金为该院院士。世俗的偏见和神学的权威,都不能阻挡科学的透射力。霍金坚信,就是这位从21岁起身患卢伽雷氏症,除了思想,与珍妮,使用带造音器的计算机 1988年 《时间简史:从大爆炸到黑洞》出版&#47,是有趣的科学幻想,而现实却是难以做到的简明道理,被称为“当今爱因斯坦”的思想家、黑洞、夸克、大统一理论,科学也难以获得进步。 医生曾诊断身患绝症的霍金只能活两年,他之所以能支持到今天并取得卓越成就,最主要的是他具有强烈的使命感和极其坚强的意志:纪念爱因斯坦百年诞辰》出版 1981年 参加梵蒂冈宇宙学大会,宣布无边界构想/《超时空和超引力》出版/被授予大英帝国高级骑士 1985年 在瑞士病倒/实行气管造口手术从而失去语言能力,霍金没能获得诺贝尔奖,因为获此奖项的一个最基本条件就是——需要证据证明、而不会在“大坍塌”中崩溃,从而创立了“开放性膨胀”理论,不久,就完全瘫痪了
斯蒂芬.霍金(1942-)是本世纪享有国际盛誉的伟人之一,现年63岁,出生于伽利略逝世周年纪念日,剑桥大学应用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。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”。他还证明了黑洞的面积定理。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逊数学教授。他拥有几个荣誉学位,是皇家学会会员。他因患卢伽雷氏症(肌萎缩性侧索硬化症),禁锢在一张轮椅上达20年之久,他却身残志不残,使之化为优势,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”。尽管他那么无助地坐在轮椅上,他的思想却出色地遨游到光袤的时空,解开了宇宙之谜。 霍金教授是现代科普小说家,他的代表作是1988年撰写的《时间简史》,这是一篇优秀的天文科普小说。作者想象丰富,构思奇妙,语言优美,字字珠玑,更让人咋惊,世界之外,未来之变,是这样的神奇和美妙。这本书至今累计发行量已达2500万册,被译成近 40种语言。1992年耗资350万英镑的同名电影问世。霍金坚信关于宇宙的起源和生命的基本理念可以不用数学来表达,世人应当可以通过电影——这一视听媒介来了解他那深奥莫测的学说。本书是关于探索时间本质和宇宙最前沿的通俗读物,是一本当代有关宇宙科学思想最重要的经典著作,它改变了人类对宇宙的观念。本书一出版 即在全世界引起巨大反响。《时间简史》对我们这些喜用言语表达甚于方程表达的读者而言是一本里程碑式的佳书。她长于一个对人类思想有接触贡献者之手,这是一本对知识无限追求之作,是对时空本质之谜不懈探讨之作。 《时间简史续编》 作为宇宙学无可争议的权威,霍金的研究成就和生平一直吸引着广大的读者,《时间简史续篇》是为想更多了解霍金教授生命及其学说的读者而编的。该书以坦白真挚的私人访谈形式,叙述了霍金教授的生平历程和研究工作,展现了在巨大的理论架构后面真实的“人”。该书不是一部寻常的口述历史,而是对二十世纪人类最伟大的头脑之一的极为感人又迷人的画像和描述。对于非专业读者,本书无疑是他们享受人类文明成果的机会和滋生宝贵灵感的源泉。 《霍金讲演录——黑洞、婴儿宇宙及其他》,是由霍金年间所写文章和演讲稿共13篇结集而成。讨论了虚时间、有黑洞引起的婴儿宇宙的诞生以及科学家寻求完全统一理论的努力,并对自由意志、生活价值和死亡作出了独到的见解。 《时空本性》80年前广义相对论就以完整的数学形式表达出来,量子理论的基本原理在70年前也已出现,然而这两种整个物理学中最精确、最成功的理论能被统一在单独的量子引力中吗?世界上最著名的两位物理学家就此问题展开一场辩论。本书是基于霍金和彭罗斯在剑桥大学的6次演讲和最后辩论而成。 《未来的魅力》本书以斯蒂芬·霍金预测宇宙今后十亿年前景开头,以唐·库比特最后的审判的领悟为结尾,介绍了预言的发展历程,及我们今天预测未来的方法。该书文字通俗易懂,作者在阐述自己观点的同时,还穿插解答了一些有趣的问题,读来饶有趣味。 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 史蒂芬·威廉·霍金(Stephen William Hawking,日—),英国著名物理学家,在公众评价中,被誉为是继爱因斯坦之后最杰出的理论物理学家之一。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。患有肌肉萎缩症的他,近乎全身瘫痪,不能发音,但1988年仍出版《时间简史》,至今已出售逾1000万册,成为全球最畅销的科普著作之一;2006年,他在香港透露正与女儿合撰一套类似《哈利波特与宇宙》的科普小说。1988年霍金出版《时间简史》一书,全球卖出逾1000万册,但因内容艰深,在西方被戏称为“读不了的畅销书”霍金1942年出生于英国牛津,这天正好是伽利略的300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年代于牛津研究哲学、政治和经济。1942年1月,纳粹德军轰滥炸英格兰,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,据说他们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症,即运动神经病,当时医生诊断他只能活两年,他虽然活下来,但在往后数十年逐渐全身瘫痪并失去了说话能力。霍金曾澄清自己当时并无酗酒,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,他取得了博士学位,留在剑桥大学进行研究工作。[编辑] 学术之路就在霍金攻读博士学位前后,伦敦伯碧克大学(Birkbeck College)教授罗杰·彭罗斯(Roger Penrose)在1960年代初开始发展奇点理论,引起剑桥大学的研究小组注意,霍金听毕彭罗斯的研究后,回程途中向他的老师说:“不知道如果把彭罗斯的奇点理论,运用到整个宇宙会得到甚么结果?”1970年代初,霍金与彭罗斯合作发表论文,指出如果广义相对论是正确,宇宙大爆炸前必然有奇点存在,成为首篇重要文章,随后成为少数认真看待黑洞的学者,他结合了量子力学及广义相对论,于日,霍金在《自然》提出黑洞发出一种能量,最终导致黑洞蒸发,该能量被命名为霍金辐射,引起全球物理学家重视。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”。这数年的研究,令他迅速斐声学术界。年间,先后获得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年再获阿尔伯特·爱因斯坦奖。自1979年他被聘用为剑桥大学应用数学和理论物理学院的卢卡斯教授(Lucasian Professor),牛顿于1663年亦曾出任这荣誉职位。2006年11月底更将获英国皇家学会(Royal Society)颁授科普利奖章(Copley Medal),与爱因斯坦及达尔文齐名。1983年,霍金和吉姆·和特勒(Jim Hurtle)进一步提出“宇宙无边界”(No Boundary Proposal),改变了当时科学家对宇宙的看法。[编辑] 大众明星2001年霍金推出图画版的时间简史-《果壳中的宇宙》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余种文字,出版逾1000余万册,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。[1]2001年10月又一部作品《果壳中的宇宙》(The Universe in a 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。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。[编辑] 残障及高科技轮椅近乎全身瘫痪的霍金,除了四肢不能移动,1980年代他因肺炎而接受手术后,亦失去说话能力,但凭一张高科技轮椅,他仍可能发音合成语音、通电话,以及写下一条条艰深方程式。据报霍金正尝试一套新系统,让电脑直接阅读他脑内的信息,做到“我脑写我口”。[2]他说话时,会先抽动右面颊肌肉,当眼镜上的红外线感应器收到信息后,电脑就会自动打字。霍金每抽动一下,浮标即可选定目标。电脑由英特尔度身订造;语音系统于1980年代中由美国公司Words-Plus撰写,该公司为令霍金可以使用新的视窗XP系统,特意为他重写整套程序。当霍金突然发笑,面颊肌肉抽动太大,屏幕便会出现一堆垃圾字。电脑:由英特尔度身订造的手提电脑,内置Pentium M1.5GHz中央处理器,有无线宽带上网功能。在没有无在线网网络的地方,则可透过诺基亚电话上网卡,直拨剑桥大学的系统 发音:霍金使用Words-Plus公司开发的Equalizer发音程序,发音时有点像电子字典,带有美国口音(又有说像北欧口音),他2006年在香港说,原本系统仍有法国口音的英文,但要是用了这套口音,恐怕太太要跟他离婚。 电话:有无线电话系统,可直接用电脑拨出或收线 万能遥控:轮椅备万用红外线遥控器,可控制电视、录影机、听音乐、锁门、开关灯 储存:霍金习惯将所有演讲、论文储入记忆碟内,理论上任何说话亦可加以储存 电源:电池藏于轮椅之下,可同时支援轮椅及电脑运作 打字:霍金眼镜右上方装了红外线发放及侦测器,只要他移动眼球,红外线侦测到可从屏幕选出基本字母,再在屏幕下半部选字。输入复杂公式时,他会用一个被视为毫无漏洞的程序TeX,若他输入{-b\pm\sqrt{b^2-4ac} \over },则可得到一个二次公式(quadratic formula) [编辑] 与妻子的关系1990年,霍金与前妻珍(Jane)离婚,1995年迎娶私人看护伊莱恩。2004年初,英国有媒体指霍金遭到第二任妻子虐打,消息哄动全球。2004年1月,霍金透过剑桥大学两度发表声明,指责有关消息失实,并表示“我全心坚决驳斥说我遭到虐待的说法。媒体的报导纯属虚构,有人散播这样不实的消息,令我感到失望。”珍(Jane)写有《霍金:前妻回忆录》(上)(下)。然而,外界传出霍金身上出现多处神秘伤痕,手腕骨折,脸部和嘴唇有很深的切口,同年3月,英国警方正式向霍金问询,了解有关情况,并查问部分霍金前护士索取资料,但由于霍金并未合作,英国警方最终未能起诉任何人。早在2000年,警方亦曾对霍金的意外受伤感到怀疑,但霍金当时拒绝配合,令调查终止。霍金的女儿露西·霍金在访问中曾说[3],约2000年已发现父亲身上有伤痕,但是父亲说是他不小心自己弄伤的,她未有在意。[编辑] 霍金宇宙论自1970年代,霍金先后与不同学者,提出多项学说,改变人类对宇宙诞生的看法。其中由他与另一名学者彭罗斯(Roger Penrose)合著的奇点定理,提出时间及宇宙是有起点和终点,肯定了同时代其他人开创的宇宙大爆炸学说,推翻古典物理学有关时空是永恒存在的学说;按照该项定理,他进一步提出具有革命意义的“宇宙无边论”(No Boundary Proposal),该论说指出,在扩张中的宇宙外,并没有任何人类认知的“空间”存在。在黑洞研究上,他亦提出多重创见,认为黑洞并非完全漆黑一片,相反,黑洞会发出一种辐射(后来被称为霍金辐射),这种辐射(能量)以极缓慢的速度离开黑洞后,亦即意味黑洞能量会耗尽,造成黑洞蒸发现象。[编辑] 学说背景在古典物理学中,一般相信时间和空间,是一个独立于自然界的概念,可以永久存在,但1915年,爱因斯坦发表广义相对论中提出,时间和空间并非绝对,不再是独立于事件的背景,人类对时间的看法出现革命性的转变。1920年代,埃德温·哈勃利用100英寸的望远镜观天时,发现恒星并非均匀分布于整个空间,而是聚集在称为星系的集团之中。他同时发现几乎所有星系,都出现红移现象,即它们即飞离我们,而星系离开我们越远,飞离的速度亦越快。这项发现带来新的问题,在更早的时候,所有星系是否离我们更近,甚至有一个宇宙的开端。当时科学家曾尝试解释这种现象。1948年英国学者邦迪、高尔德和霍伊尔提出的稳恒态理论,提出宇宙会穿梭于扩张和收缩两种状态,但并没有开端;俄国学者利弗席兹和哈拉尼科夫则提出,物质若没有严格对称的收缩,最终会引起反弹,而密度保持有限,这亦避免了宇宙有开端的说法。这理论提出时,霍金当时21岁,正在攻读博士学位。[编辑] 奇点定理霍金当时并不相信这些学者的证明,于是联同当时已研究奇点的彭罗斯发展一套数学公式,证明宇宙不能反弹。该学说认为,如果广义相对论正确,宇宙起源将在存在一个奇点。当时,奇点一般被视作黑洞的中心,内里有密度无限强、引力无限重、限时空曲率无限大,霍金当时设想,若重新走回宇宙诞生之时,全部物质聚成一点,这亦即为奇点。1965年10月,人类发现一种散布于空间的的微波背景辐射。这些能量极度微弱,能量值远低于一台微波炉,但科学家发现,要合理解释这种辐射,宇宙早期必定非常热,随著宇宙膨胀,辐射持续冷却,最终才会有出现微波背景。这一学说,进一步确认宇宙早期曾经出现大爆炸。不过,霍金因应广义相对论,虽然解释了宇宙源自一个“奇点”,这些定理未能说明宇宙如何开始。霍金认为,这代表广义相对论在“奇点”中失效,该理论只能预测宇宙如何演化,未能预言它如何起始,霍金于是试图合并量子理论及广义相对论,期望能解释整个宇宙从诞生、以至演化的过程。简而言之,广义相对论是处理极大的物理现象,而量子力学则处理极小尺度的结构。直至今日,科学家相信,若有人成功合并两套理论,则有可能成为一套更具一般性的理论,解释空间中任何物理现象,这亦即物理学界一直追求的所谓大一统理论。霍金最终未能发展出这套理论,但科学界一般认为他的研究,为人类迈向大一统理论踏出重要一步。[编辑] 黑洞蒸发1970年中以前,科学家一直相信黑洞只会吸进物质,四周“渿黑”一片,当吸引更多物质时,黑洞的质量亦随之上升,霍金另一创见是指出,黑洞不是真的很黑(Black Hole ain't so black),而且黑洞内存在温度。有温度的物质自然会释放辐射,由于辐射是一种能量,黑洞最终因耗尽能量而消失,即所谓“黑洞蒸发论”。霍金这次发现,拜量子力学所赐。过去科学家以为黑洞内的“真空状态”,代表内里没有任何物质,但霍金约年指出,如果量子力学正确,人类从极度微观中观看宇宙的“真空”时,会发现一对对的光子不断产生,但能量在真空中无法保持固定值,令这些成相成对的光子不断摇晃,最终消灭。他相信,当黑洞质量越少,释放光子的速度越快,加速黑洞的消失。这种从黑洞中释出的能量,被称为霍金辐射,但由于这种辐射极其微弱,科学界至今虽然公认它在理论上可行,仍未能从观察中发现它的存在。这亦说明,即使霍金辐射是真实存在,但其能量过弱,意味黑洞要经过极长时间后,才能耗尽能量,造成蒸发。[编辑] 应用性未确立若比照相对论及霍金的学说,前者对重力及能量的描述,为人类带来核电、核弹,但霍金的宇宙论,仍未能直接应用于现代科技。霍金亦曾自言,虽然近年宇宙论有长足发展,但仍有多个宇宙谜团并未解开:“我们观察到,宇宙的膨胀在长期的变缓之后,再次加速。对此理论还不能理解清楚。缺乏这种理解,对宇宙的未来还无法确定。它会继续地无限地膨胀下去吗?暴胀是一个自然定律吗?或者宇宙最终会再次坍缩吗?新的观测结果,理论的进步正迅速涌来。”[4]
史蒂芬·威廉·霍金(英文名Stephen William Hawking) ,日在英国牛津出生[1],曾先后毕业于牛津大学和剑桥大学,并获剑桥大学哲学博士学位。他之所以在轮椅上坐了39年,是因为他在22岁时就不幸患上了会使肌肉萎缩的卢伽雷氏症,演讲和问答只能通过语音合成器来完成。英国剑桥大学应用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,是本世纪享有国际盛誉的伟人之一,被称为在世的最伟大的科学家,还被称为“宇宙之王”。日生于英国牛津的霍金刚好出生于伽利略逝世300周年纪念日之时。70年代他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。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。他还证明了黑洞的面积定理,即随着时间的增加黑洞的面积不减。这很自然使人将黑洞的面积和热力学的熵联系在一起。1973年,他考虑黑洞附近的量子效应,发现黑洞会像黑体一样发出辐射,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,它以最后一刻的爆炸而告终。黑洞辐射的发现具有极其基本的意义,它将引力、量子力学和统计力学统一在一起。
1974年以后,他的研究转向量子引力论。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-时间在普郎克尺度(10^-33厘米)下不是平坦的,而是处于一种泡沫的状态。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、量子统计物理提高到了量子引力的第三个层次。
1980年以后,他的兴趣转向量子宇宙论。
2004年7月,霍金修正了自己原来的“黑洞悖论”观点,信息应该守恒。
本书的副题是从大爆炸到黑洞。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。
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,现在已经相当完备了。
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20年之久被卢伽雷病禁锢在轮椅上的情况下做出的,这真正是空前的。因为他的贡献对于人类的观念有深远的影响,所以媒介早已有许多关于他如何与全身瘫痪作搏斗的描述。所以说,上帝对每个人都是很公平的。他有身体上的缺陷,可头脑聪明的很!尽管如此,译者(吴忠超)之一于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,门打开后,忽然脑后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废程度的吃惊早已习惯。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。
本书译者之一曾受教于霍金达四年之久,并在他的指导下完成了博士论文。此书即是受霍金之托而译成中文,以供占人类五分之一的人口了解他的学说。
他还证明了黑洞的面积定理。在富有学术传统的剑桥大学,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逊数学教授。他拥有几个荣誉学位,是英国皇家学会会员。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之一。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),禁锢在一把轮椅上达40年之久,他却身残志不残,使之化为优势,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”。尽管他那么无助地坐在轮椅上,他的思想却出色地遨游到广袤的时空,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,近乎全身瘫痪,不能发音,但1988年仍出版《时间简史》,至今已出售逾1000万册,成为全球最畅销的科普著作之一。
他被誉为“在世的最伟大的科学家”“另一个爱因斯坦”“不折不扣的生活强者”“敢于向命运挑战的人”。
霍金1942年出生于英国牛津,出生当天正好是伽利略逝世300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年代于牛津研究哲学、政治和经济。
1942年1月,纳粹德军轰滥炸英格兰,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,据说他们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,即运动神经病,当时医生诊断他只能活两年,他虽然活下来,但在往后数十年逐渐全身瘫痪并失去了说话能力。
霍金曾澄清自己当时并无酗酒,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珍·王尔德(Jane Wilde),两人结婚后育有3名子女。23岁时,他取得了博士学位,留在剑桥大学进行研究工作。
斯蒂芬·威廉·霍金 史蒂芬·威廉·霍金(Stephen William Hawking,日—),英国著名物理学家,在公众评价中,被誉为是继爱因斯坦之后最杰出的理论物理学家之一。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。 患有肌肉萎缩症的他,近乎全身瘫痪,不能发音,但1988年仍出版《时间简史》,至今已出售逾1000万册,成为全球最畅销的科普著作之一;2006年,他在香港透露正与女儿合撰一套类似《哈利波特与宇宙》的科普小说。 1988年霍金出版《时间简史》一书,全球卖出逾1000万册,但因内容艰深,在西方被戏称为“读不了的畅销书”霍金1942年出生于英国牛津,这天正好是伽利略的300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年代于牛津研究哲学、政治和经济。 1942年1月,纳粹德军轰滥炸英格兰,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,据说他们曾做出一台简单的电脑。 [编辑] 残障及高科技轮椅 近乎全身瘫痪的霍金,除了四肢不能移动,1980年代他因肺炎而接受手术后,亦失去说话能力,但凭一张高科技轮椅,他仍可能发音合成语音、通电话,以及写下一条条艰深方程式。据报霍金正尝试一套新系统,让电脑直接阅读他脑内的信息,做到“我脑写我口”。[2] 他说话时,会先抽动右面颊肌肉,当眼镜上的红外线感应器收到信息后,电脑就会自动打字。霍金每抽动一下,浮标即可选定目标。电脑由英特尔度身订造;语音系统于1980年代中由美国公司Words-Plus撰写,该公司为令霍金可以使用新的视窗XP系统,特意为他重写整套程序。当霍金突然发笑,面颊肌肉抽动太大,屏幕便会出现一堆垃圾字。 电脑:由英特尔度身订造的手提电脑,内置Pentium M1.5GHz中央处理器,有无线宽带上网功能。在没有无在线网网络的地方,则可透过诺基亚电话上网卡,直拨剑桥大学的系统 发音:霍金使用Words-Plus公司开发的Equalizer发音程序,发音时有点像电子字典,带有美国口音(又有说像北欧口音),他2006年在香港说,原本系统仍有法国口音的英文,但要是用了这套口音,恐怕太太要跟他离婚。 电话:有无线电话系统,可直接用电脑拨出或收线 万能遥控:轮椅备万用红外线遥控器,可控制电视、录影机、听音乐、锁门、开关灯 储存:霍金习惯将所有演讲、论文储入记忆碟内,理论上任何说话亦可加以储存 电源:电池藏于轮椅之下,可同时支援轮椅及电脑运作 打字:霍金眼镜右上方装了红外线发放及侦测器,只要他移动眼球,红外线侦测到可从屏幕选出基本字母,再在屏幕下半部选字。输入复杂公式时,他会用一个被视为毫无漏洞的程序TeX,若他输入{-b\pm\sqrt{b^2-4ac} \over },则可得到一个二次公式(quadratic formula) [编辑] 与妻子的关系 1990年,霍金与前妻珍(Jane)离婚,1995年迎娶私人看护伊莱恩。2004年初,英国有媒体指霍金遭到第二任妻子虐打,消息哄动全球。2004年1月,霍金透过剑桥大学两度发表声明,指责有关消息失实,并表示“我全心坚决驳斥说我遭到虐待的说法。媒体的报导纯属虚构,有人散播这样不实的消息,令我感到失望。”珍(Jane)写有《霍金:前妻回忆录》(上)(下)。 然而,外界传出霍金身上出现多处神秘伤痕,手腕骨折,脸部和嘴唇有很深的切口,同年3月,英国警方正式向霍金问询,了解有关情况,并查问部分霍金前护士索取资料,但由于霍金并未合作,英国警方最终未能起诉任何人。 早在2000年,警方亦曾对霍金的意外受伤感到怀疑,但霍金当时拒绝配合,令调查终止。霍金的女儿露西·霍金在访问中曾说[3],约2000年已发现父亲身上有伤痕,但是父亲说是他不小心自己弄伤的,她未有在意。 [编辑] 霍金宇宙论 自1970年代,霍金先后与不同学者,提出多项学说,改变人类对宇宙诞生的看法。其中由他与另一名学者彭罗斯(Roger Penrose)合著的奇点定理,提出时间及宇宙是有起点和终点,肯定了同时代其他人开创的宇宙大爆炸学说,推翻古典物理学有关时空是永恒存在的学说;按照该项定理,他进一步提出具有革命意义的“宇宙无边论”(No Boundary Proposal),该论说指出,在扩张中的宇宙外,并没有任何人类认知的“空间”存在。 在黑洞研究上,他亦提出多重创见,认为黑洞并非完全漆黑一片,相反,黑洞会发出一种辐射(后来被称为霍金辐射),这种辐射(能量)以极缓慢的速度离开黑洞后,亦即意味黑洞能量会耗尽,造成黑洞蒸发现象。 [编辑] 学说背景 在古典物理学中,一般相信时间和空间,是一个独立于自然界的概念,可以永久存在,但1915年,爱因斯坦发表广义相对论中提出,时间和空间并非绝对,不再是独立于事件的背景,人类对时间的看法出现革命性的转变。 1920年代,埃德温·哈勃利用100英寸的望远镜观天时,发现恒星并非均匀分布于整个空间,而是聚集在称为星系的集团之中。他同时发现几乎所有星系,都出现红移现象,即它们即飞离我们,而星系离开我们越远,飞离的速度亦越快。这项发现带来新的问题,在更早的时候,所有星系是否离我们更近,甚至有一个宇宙的开端。 当时科学家曾尝试解释这种现象。1948年英国学者邦迪、高尔德和霍伊尔提出的稳恒态理论,提出宇宙会穿梭于扩张和收缩两种状态,但并没有开端;俄国学者利弗席兹和哈拉尼科夫则提出,物质若没有严格对称的收缩,最终会引起反弹,而密度保持有限,这亦避免了宇宙有开端的说法。这理论提出时,霍金当时21岁,正在攻读博士学位。 [编辑] 奇点定理 霍金当时并不相信这些学者的证明,于是联同当时已研究奇点的彭罗斯发展一套数学公式,证明宇宙不能反弹。该学说认为,如果广义相对论正确,宇宙起源将在存在一个奇点。当时,奇点一般被视作黑洞的中心,内里有密度无限强、引力无限重、限时空曲率无限大,霍金当时设想,若重新走回宇宙诞生之时,全部物质聚成一点,这亦即为奇点。 1965年10月,人类发现一种散布于空间的的微波背景辐射。这些能量极度微弱,能量值远低于一台微波炉,但科学家发现,要合理解释这种辐射,宇宙早期必定非常热,随著宇宙膨胀,辐射持续冷却,最终才会有出现微波背景。这一学说,进一步确认宇宙早期曾经出现大爆炸。 不过,霍金因应广义相对论,虽然解释了宇宙源自一个“奇点”,这些定理未能说明宇宙如何开始。霍金认为,这代表广义相对论在“奇点”中失效,该理论只能预测宇宙如何演化,未能预言它如何起始,霍金于是试图合并量子理论及广义相对论,期望能解释整个宇宙从诞生、以至演化的过程。 简而言之,广义相对论是处理极大的物理现象,而量子力学则处理极小尺度的结构。直至今日,科学家相信,若有人成功合并两套理论,则有可能成为一套更具一般性的理论,解释空间中任何物理现象,这亦即物理学界一直追求的所谓大一统理论。霍金最终未能发展出这套理论,但科学界一般认为他的研究,为人类迈向大一统理论踏出重要一步。 [编辑] 黑洞蒸发 1970年中以前,科学家一直相信黑洞只会吸进物质,四周“渿黑”一片,当吸引更多物质时,黑洞的质量亦随之上升,霍金另一创见是指出,黑洞不是真的很黑(Black Hole ain't so black),而且黑洞内存在温度。有温度的物质自然会释放辐射,由于辐射是一种能量,黑洞最终因耗尽能量而消失,即所谓“黑洞蒸发论”。 霍金这次发现,拜量子力学所赐。过去科学家以为黑洞内的“真空状态”,代表内里没有任何物质,但霍金约年指出,如果量子力学正确,人类从极度微观中观看宇宙的“真空”时,会发现一对对的光子不断产生,但能量在真空中无法保持固定值,令这些成相成对的光子不断摇晃,最终消灭。他相信,当黑洞质量越少,释放光子的速度越快,加速黑洞的消失。 这种从黑洞中释出的能量,被称为霍金辐射,但由于这种辐射极其微弱,科学界至今虽然公认它在理论上可行,仍未能从观察中发现它的存在。这亦说明,即使霍金辐射是真实存在,但其能量过弱,意味黑洞要经过极长时间后,才能耗尽能量,造成蒸发。 [编辑] 应用性未确立 若比照相对论及霍金的学说,前者对重力及能量的描述,为人类带来核电、核弹,但霍金的宇宙论,仍未能直接应用于现代科技。霍金亦曾自言,虽然近年宇宙论有长足发展,但仍有多个宇宙谜团并未解开:“我们观察到,宇宙的膨胀在长期的变缓之后,再次加速。对此理论还不能理解清楚。缺乏这种理解,对宇宙的未来还无法确定。它会继续地无限地膨胀下去吗?暴胀是一个自然定律吗?或者宇宙最终会再次坍缩吗?新的观测结果,理论的进步正迅速涌来。”[4] [编辑] 霍金三大学术赌注 霍金除了喜爱看脱衣舞表演(据说是为了研究),他亦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。[5] [编辑] 黑洞是否存在? 穷一生精力研究黑洞的霍金,曾担心黑洞可能理论上的概念,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。 为了进行“对冲”,霍金押注黑洞不存在。如果他“不幸”赢了,霍金虽然一生心血被毁,但索恩要向他赠上专门踼爆英国皇室丑闻的《Private Eye》杂志4年订阅,如果霍金“幸运”输了,他就要向索恩送赠色情杂志《Penthouse》的一年赠阅。 霍金在《时间简史》(1988年)曾说:“当我们1975年打赌时,我们80%肯定天鹅座X-1是黑洞,现在我会说有95%肯定,但这场赌局仍未有结果。” [编辑] 裸奇点是否存在? 1991年,霍金又要求开赌,今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,谁输了要向对方送一一件用来“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,指出裸点有可能存在。 [编辑] 信息会否在黑洞消失? 霍金在裸奇点的赌局输了,但这位好赌成瘾的物理学家即时要求再开赌。物理学家相信所有信息一经出现,虽然会改变成不同形态,但本质上会“永恒”存在。 霍金及索恩当时指出,任何物质掉进黑洞后将会消失,黑洞中产生的辐射是“全新制造”的,与掉进黑洞中的物质无关;这一项命题,违反了量子力学,若命题正确,量子力学或要重写。裴士基反驳这项命题,双方于是开赌。[6] 2004年,霍金出席研究会时,承认赌输了,要向对方赔上棒球百科全书《Total Baseball: the Ultimate Baseball Encyclopedia》。胜出的裴士基亲身在学术会议上,高举这本著作,霍金在台上只顾著笑。被问到为何挑选这套百科全书做战利品时,裴士基事后说:“这本书重得像黑洞,亦要更长时间才可以赶走书中的资料,有如黑洞一样。” [编辑] 霍金观点 霍金过去曾在多个公开场合,发表对人类、生命、神的看法,节录如下: 移民外太空:“在 20年内,我们可能已经在月球建造永久基地,40年内可能已经在火星建基地。但月球和火星都很细小,而且缺乏或完全没有大气层。我们不会找到像地球一样美好的地方,除非我们离开太阳系。往太空扩展生存空间,对人类的生存很重要。地球上的生命受到灾难灭绝的危机愈来愈大,如突然的全球温室效应、核武战争、基因改造病毒、以及一些我们想像不到的灾难。不过,如果人类能避免在未来数百年内自我毁灭,我们应该会在地球以外找到生存的居所。”(2006访问香港) 基础研究:“基础科学研究应从科学考虑出发,并非由经济主导,但基础科学研究发展经常带来经济效益。如我的前辈、剑桥大学保罗·狄拉克的研究令晶体管的发展变成可能,而晶体管正是现代电子和电脑工业的基础;另一位来自剑桥大学的佛朗西斯·克里克发现 DNA(脱氧核糖核酸)的结构,亦成为生物科技工业的基础。”(2006访问香港) 回应香港一名叫斌仔(邓绍斌)的瘫痪病人,公开要求安乐死合法化:“我认为他(斌仔)应该有权决定结束自己的生命,但这会是一个很大的错误。不论命运看似有多糟,你依然可以有所作为、有所成就。生命尚存,总有希望。”(2006访问香港) 神的存在:“法国科学家拉普拉斯曾向拿破仑解释,科学定律如何影响宇宙的演进。但拿破仑问,上帝在过程中扮演什么角色呢?科学家的回答是,我并不需要这个假设。”(2006访问香港) 出版大众文章: “有人告诉我,如果我在时间简史之中每加入一条数学公式,这本书的销量便会减半。”(1993 都柏林) 所谓“常识”: “我们一世人被教导很多常识,但常识往往只是偏见的代名词。” 关于核武:“我们平均每个人拥有相当于四吨的烈性炸药,但只要半磅炸药就可以炸死一个人,所以我们拥有的核武是所需的一万六千倍。大家必须了解,我们并不是与苏联处于冲突的状态,两方面都很需要对方维持稳定。” 对于外界将东方哲学与“黑洞”学说及“奇点定理”扯上关系:“这是赶时髦的胡扯。人们跌进了东方神秘主义,只因这是他们以前从未遇到过的东西。但是如果当做现实的描述,它们完全不能产生任何结果...如你熟悉东方神秘主义,会发现它们似乎使人联想到近代物理或宇宙学,但我并不认为它们具有任何意义...假如当初俄文的“冷冻恒星”(黑洞最早的叫法)这个术语被广泛接受,那麽这一部分东方神话就根本没有意义。它们被命名为“黑洞”,是因为它们使人联想到毁灭与被吞食的恐惧,所以在这层意义上就存在著一种联系。我没有被抛进黑洞的恐惧,因为我了解它们。在某程意义上,我觉得我是它们的主人。”[7] [编辑] 作品列表 [编辑] 科普作品 1988年:《时间简史》(A brief History of Time) 1993年:《黑洞、婴儿宇宙及其他》(Black Holes and Baby Universes and Other Essays) 2005年:《时间简史(普及版)》(A briefer History of Time) 2001年:《果实中的宇宙》(The Universe in a Nutshell) 2002年:《在巨人的肩膊上》(On The Shoulders of Giants. The Great Works of Physics and Astronomy) [编辑] 论文 The Large Scale Structure of Spacetime with George Ellis The Large, the Small, and the Human Mind, (with Abner Shimony, Nancy Cartwright, and Roger Penrose), Cambridge University Press, 1997, ISBN 0-521-56330-5 (hardback), ISBN 0-521-65538-2 (paperback), Canto edition: ISBN 0-521-78572-3 全部作品:PDF档案 [编辑] 公开演说 霍金出版《时间简史》后,多年来曾在英国、美国、日本、香港等地,向一般大众发表多场公开演说,叙述时间起源、宇宙终结、时光旅行,演说时其受欢迎程度犹如“摇滚巨星”。兹录部分演说: 宇宙的起源(中文) 宇宙之始(英文) 时间的开始(英文) 太空及时间扭曲(英文) 上帝掷骰吗?(英文) 宇宙中的生命(英文) [编辑] 参考 ↑ 霍金领港人 追寻宇宙起源 日 香港经济日报 ↑ 人脑驳电脑 盼“我脑写我口”
香港经济日报 ↑ 霍金女儿访问 《每日电讯报》 日 ↑ The Origin of the Universe讲辞 香港科技大学 日 ↑ 《霍金与黑洞》公开演讲 香港科技大学物理学系副教授王国彝 ↑ 赌局当事人裴士基(Preskill)评论霍金赌输 ↑ 霍金传 艺文印书馆 P.151 斯蒂芬·威廉·霍金,日出生,曾先后毕业于牛津大学和剑桥大学三一学院,并获剑桥大学哲学博士学位。在大学学习后期,开始患“肌肉萎缩性脊髓侧索硬化症”(运动神经元疾病),半身不遂。他克服身患残疾的种种困难,于1965年进入剑桥大学冈维尔和凯厄斯学院任研究员。这个时期,他在研究宇宙起源问题上,创立了宇宙之始是“无限密度的一点”的著名理论。1969年起任冈维尔和凯厄斯学院科学杰出成就研究员。年先后在剑桥大学天文研究所、应用数学和理论物理学部进行研究工作,年任重力物理学高级讲师,年任教授,1979年起任卢卡斯讲座数学教授。其间,1974年当选为皇家学会最年轻的会员。年为美国加利福尼亚理工学院费尔柴尔德讲座功勋学者。1978年获世界理论物理研究的最高奖爱因斯坦奖。霍金的成名始于对黑洞的研究成果。在爱因斯坦之后融合了20世纪另一个伟大理论——量子理论,他认为,宇宙是有限的,但无法找到边际,这如同地球表面有限但无法找到边际一样;时间也是有开始的,大约始于150亿到200亿年前。1988年获沃尔夫物理学奖。 1985年霍金丧失语言能力,表达思想唯一的工具是一台电脑声音合成器。他用仅能活动的几个手指操纵一个特制的鼠标器在电脑屏幕上选择字母、单词来造句,然后通过电脑播放声音,通常制造一个句子要5、6分钟,为了合成一个小时的录音演讲要准备10天。1988年写成科普著作《时间简史》,至1995年10月该书发行量已超过2500万册,译成几十种语言,中译本也已出版。 1990年与结婚25年之久的妻子简·怀尔德离婚。日,与他的护士伊莱恩·梅森结婚。 史蒂芬·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。 霍金号出生于英国牛津,这一天正好是伽利略的300年忌日。可能因为他出生在第二次世界大战时代,所以小时候对模型特别着迷。他十岁时不但喜欢做模型飞机和轮船,还和学友制作了很多不同种类的战争游戏,反映出他研究和操控事物的渴望。这种渴望驱使他攻读博士学位,并在黑洞和宇宙论的研究上获得重大成就。霍金十三、四岁时已下定决心要从事物理学和天文学的研究。十七岁那年,他考到了自然科学的奖学金,顺利入读牛津大学。大学毕后他转到剑桥大学攻读博士,研究宇宙学。1963年,21岁的霍金被诊断出肌萎缩性侧索硬化症。1965年获得理论物理学博士学位。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”。他还证明了黑洞的面积定理。日,他在《自然》上发表论文,阐述了自己的新发现—黑洞是有辐射的(所指的辐射被称为霍金辐射)。他的新发现,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”。同年成为英国皇家学会会员。年间,获得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6项大奖中。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,被任命为著名剑桥大学有史以来最为崇高的教授职务,既牛顿和狄拉克担任过的卢卡逊数学教授。1979年出版了《广义相对论评述:纪念爱因斯坦百年诞辰》。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,至今已经销售2500万册。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。1993年出版了《黑洞与婴儿宇宙及其它论文》。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。 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。 研究领域: 理论物理学:70年代霍金与彭罗斯一道证明了著名的奇性定理,他还证明了黑洞的面积定理。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”。尽管他那么无助地坐在轮椅上,他的思想却出色地遨游到光袤的时空,解开了宇宙之谜。 霍金教授是现代科普小说家:他的代表作是1988年撰写的《时间简史》,这是一篇优秀的天文科普小说。作者想象丰富,构思奇妙,语言优美,字字珠玑,更让人咋惊,世界之外,未来之变,是这样的神奇和美妙。这本书至今累计发行量已达2500万册,被译成近 40种语言。1992年耗资350万英镑的同名电影问世。霍金坚信关于宇宙的起源和生命的基本理念可以不用数学来表达,世人应当可以通过电影——这一视听媒介来了解他那深奥莫测的学说。本书是关于探索时间本质和宇宙最前沿的通俗读物,是一本当代有关宇宙科学思想最重要的经典著作,它改变了人类对宇宙的观念。《时间简史续编》 作为宇宙学无可争议的权威,霍金的研究成就和生平一直吸引着广大的读者,《时间简史续篇》是为想更多了解霍金教授生命及其学说的读者而编的。该书以坦白真挚的私人访谈形式,叙述了霍金教授的生平历程和研究工作,展现了在巨大的理论架构后面真实的“人”。该书不是一部寻常的口述历史,而是对二十世纪人类最伟大的头脑之一的极为感人又迷人的画像和描述。对于非专业读者,本书无疑是他们享受人类文明成果的机会和滋生宝贵灵感的源泉。《霍金讲演录——黑洞、婴儿宇宙及其他》,是由霍金年间所写文章和演讲稿共13篇结集而成。讨论了虚时间、有黑洞引起的婴儿宇宙的诞生以及科学家寻求完全统一理论的努力,并对自由意志、生活价值和死亡作出了独到的见解。 《时空本性》80年前广义相对论就以完整的数学形式表达出来,量子理论的基本原理在70年前也已出现,然而这两种整个物理学中最精确、最成功的理论能被统一在单独的量子引力中吗?世界上最著名的两位物理学家就此问题展开一场辩论。本书是基于霍金和彭罗斯在剑桥大学的6次演讲和最后辩论而成。 •
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共 39 条斯蒂芬·威廉·霍金,日出生,曾先后毕业于牛津大学和剑桥大学三一学院,并获剑桥大学哲学博士学位。在大学学习后期,开始患“肌肉萎缩性脊髓侧索硬化症”(运动神经元疾病),半身不遂。他克服身患残疾的种种困难,于1965年进入剑桥大学冈维尔和凯厄斯学院任研究员。这个时期,他在研究宇宙起源问题上,创立了宇宙之始是“无限密度的一点”的著名理论。1969年起任冈维尔和凯厄斯学院科学杰出成就研究员。年先后在剑桥大学天文研究所、应用数学和理论物理学部进行研究工作,年任重力物理学高级讲师,年任教授,1979年起任卢卡斯讲座数学教授。其间,1974年当选为皇家学会最年轻的会员。年为美国加利福尼亚理工学院费尔柴尔德讲座功勋学者。1978年获世界理论物理研究的最高奖爱因斯坦奖。霍金的成名始于对黑洞的研究成果。在爱因斯坦之后融合了20世纪另一个伟大理论——量子理论,他认为,宇宙是有限的,但无法找到边际,这如同地球表面有限但无法找到边际一样;时间也是有开始的,大约始于150亿到200亿年前。1988年获沃尔夫物理学奖。
斯蒂芬·威廉·霍金 史蒂芬·威廉·霍金(Stephen William Hawking,日—),英国著名物理学家,在公众评价中,被誉为是继爱因斯坦之后最杰出的理论物理学家之一。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。 患有肌肉萎缩症的他,近乎全身瘫痪,不能发音,但1988年仍出版《时间简史》,至今已出售逾1000万册,成为全球最畅销的科普著作之一;2006年,他在香港透露正与女儿合撰一套类似《哈利波特与宇宙》的科普小说。 1988年霍金出版《时间简史》一书,全球卖出逾1000万册,但因内容艰深,在西方被戏称为“读不了的畅销书”霍金1942年出生于英国牛津,这天正好是伽利略的300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年代于牛津研究哲学、政治和经济。 1942年1月,纳粹德军轰滥炸英格兰,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,据说他们曾做出一台简单的电脑。 [编辑] 残障及高科技轮椅 近乎全身瘫痪的霍金,除了四肢不能移动,1980年代他因肺炎而接受手术后,亦失去说话能力,但凭一张高科技轮椅,他仍可能发音合成语音、通电话,以及写下一条条艰深方程式。据报霍金正尝试一套新系统,让电脑直接阅读他脑内的信息,做到“我脑写我口”。[2] 他说话时,会先抽动右面颊肌肉,当眼镜上的红外线感应器收到信息后,电脑就会自动打字。霍金每抽动一下,浮标即可选定目标。电脑由英特尔度身订造;语音系统于1980年代中由美国公司Words-Plus撰写,该公司为令霍金可以使用新的视窗XP系统,特意为他重写整套程序。当霍金突然发笑,面颊肌肉抽动太大,屏幕便会出现一堆垃圾字。 电脑:由英特尔度身订造的手提电脑,内置Pentium M1.5GHz中央处理器,有无线宽带上网功能。在没有无在线网网络的地方,则可透过诺基亚电话上网卡,直拨剑桥大学的系统 发音:霍金使用Words-Plus公司开发的Equalizer发音程序,发音时有点像电子字典,带有美国口音(又有说像北欧口音),他2006年在香港说,原本系统仍有法国口音的英文,但要是用了这套口音,恐怕太太要跟他离婚。 电话:有无线电话系统,可直接用电脑拨出或收线 万能遥控:轮椅备万用红外线遥控器,可控制电视、录影机、听音乐、锁门、开关灯 储存:霍金习惯将所有演讲、论文储入记忆碟内,理论上任何说话亦可加以储存 电源:电池藏于轮椅之下,可同时支援轮椅及电脑运作 打字:霍金眼镜右上方装了红外线发放及侦测器,只要他移动眼球,红外线侦测到可从屏幕选出基本字母,再在屏幕下半部选字。输入复杂公式时,他会用一个被视为毫无漏洞的程序TeX,若他输入{-b\pm\sqrt{b^2-4ac} \over },则可得到一个二次公式(quadratic formula) [编辑] 与妻子的关系 1990年,霍金与前妻珍(Jane)离婚,1995年迎娶私人看护伊莱恩。2004年初,英国有媒体指霍金遭到第二任妻子虐打,消息哄动全球。2004年1月,霍金透过剑桥大学两度发表声明,指责有关消息失实,并表示“我全心坚决驳斥说我遭到虐待的说法。媒体的报导纯属虚构,有人散播这样不实的消息,令我感到失望。”珍(Jane)写有《霍金:前妻回忆录》(上)(下)。 然而,外界传出霍金身上出现多处神秘伤痕,手腕骨折,脸部和嘴唇有很深的切口,同年3月,英国警方正式向霍金问询,了解有关情况,并查问部分霍金前护士索取资料,但由于霍金并未合作,英国警方最终未能起诉任何人。 早在2000年,警方亦曾对霍金的意外受伤感到怀疑,但霍金当时拒绝配合,令调查终止。霍金的女儿露西·霍金在访问中曾说[3],约2000年已发现父亲身上有伤痕,但是父亲说是他不小心自己弄伤的,她未有在意。 [编辑] 霍金宇宙论 自1970年代,霍金先后与不同学者,提出多项学说,改变人类对宇宙诞生的看法。其中由他与另一名学者彭罗斯(Roger Penrose)合著的奇点定理,提出时间及宇宙是有起点和终点,肯定了同时代其他人开创的宇宙大爆炸学说,推翻古典物理学有关时空是永恒存在的学说;按照该项定理,他进一步提出具有革命意义的“宇宙无边论”(No Boundary Proposal),该论说指出,在扩张中的宇宙外,并没有任何人类认知的“空间”存在。 在黑洞研究上,他亦提出多重创见,认为黑洞并非完全漆黑一片,相反,黑洞会发出一种辐射(后来被称为霍金辐射),这种辐射(能量)以极缓慢的速度离开黑洞后,亦即意味黑洞能量会耗尽,造成黑洞蒸发现象。 [编辑] 学说背景 在古典物理学中,一般相信时间和空间,是一个独立于自然界的概念,可以永久存在,但1915年,爱因斯坦发表广义相对论中提出,时间和空间并非绝对,不再是独立于事件的背景,人类对时间的看法出现革命性的转变。 1920年代,埃德温·哈勃利用100英寸的望远镜观天时,发现恒星并非均匀分布于整个空间,而是聚集在称为星系的集团之中。他同时发现几乎所有星系,都出现红移现象,即它们即飞离我们,而星系离开我们越远,飞离的速度亦越快。这项发现带来新的问题,在更早的时候,所有星系是否离我们更近,甚至有一个宇宙的开端。 当时科学家曾尝试解释这种现象。1948年英国学者邦迪、高尔德和霍伊尔提出的稳恒态理论,提出宇宙会穿梭于扩张和收缩两种状态,但并没有开端;俄国学者利弗席兹和哈拉尼科夫则提出,物质若没有严格对称的收缩,最终会引起反弹,而密度保持有限,这亦避免了宇宙有开端的说法。这理论提出时,霍金当时21岁,正在攻读博士学位。 [编辑] 奇点定理 霍金当时并不相信这些学者的证明,于是联同当时已研究奇点的彭罗斯发展一套数学公式,证明宇宙不能反弹。该学说认为,如果广义相对论正确,宇宙起源将在存在一个奇点。当时,奇点一般被视作黑洞的中心,内里有密度无限强、引力无限重、限时空曲率无限大,霍金当时设想,若重新走回宇宙诞生之时,全部物质聚成一点,这亦即为奇点。 1965年10月,人类发现一种散布于空间的的微波背景辐射。这些能量极度微弱,能量值远低于一台微波炉,但科学家发现,要合理解释这种辐射,宇宙早期必定非常热,随著宇宙膨胀,辐射持续冷却,最终才会有出现微波背景。这一学说,进一步确认宇宙早期曾经出现大爆炸。 不过,霍金因应广义相对论,虽然解释了宇宙源自一个“奇点”,这些定理未能说明宇宙如何开始。霍金认为,这代表广义相对论在“奇点”中失效,该理论只能预测宇宙如何演化,未能预言它如何起始,霍金于是试图合并量子理论及广义相对论,期望能解释整个宇宙从诞生、以至演化的过程。 简而言之,广义相对论是处理极大的物理现象,而量子力学则处理极小尺度的结构。直至今日,科学家相信,若有人成功合并两套理论,则有可能成为一套更具一般性的理论,解释空间中任何物理现象,这亦即物理学界一直追求的所谓大一统理论。霍金最终未能发展出这套理论,但科学界一般认为他的研究,为人类迈向大一统理论踏出重要一步。 [编辑] 黑洞蒸发 1970年中以前,科学家一直相信黑洞只会吸进物质,四周“渿黑”一片,当吸引更多物质时,黑洞的质量亦随之上升,霍金另一创见是指出,黑洞不是真的很黑(Black Hole ain't so black),而且黑洞内存在温度。有温度的物质自然会释放辐射,由于辐射是一种能量,黑洞最终因耗尽能量而消失,即所谓“黑洞蒸发论”。 霍金这次发现,拜量子力学所赐。过去科学家以为黑洞内的“真空状态”,代表内里没有任何物质,但霍金约年指出,如果量子力学正确,人类从极度微观中观看宇宙的“真空”时,会发现一对对的光子不断产生,但能量在真空中无法保持固定值,令这些成相成对的光子不断摇晃,最终消灭。他相信,当黑洞质量越少,释放光子的速度越快,加速黑洞的消失。 这种从黑洞中释出的能量,被称为霍金辐射,但由于这种辐射极其微弱,科学界至今虽然公认它在理论上可行,仍未能从观察中发现它的存在。这亦说明,即使霍金辐射是真实存在,但其能量过弱,意味黑洞要经过极长时间后,才能耗尽能量,造成蒸发。 [编辑] 应用性未确立 若比照相对论及霍金的学说,前者对重力及能量的描述,为人类带来核电、核弹,但霍金的宇宙论,仍未能直接应用于现代科技。霍金亦曾自言,虽然近年宇宙论有长足发展,但仍有多个宇宙谜团并未解开:“我们观察到,宇宙的膨胀在长期的变缓之后,再次加速。对此理论还不能理解清楚。缺乏这种理解,对宇宙的未来还无法确定。它会继续地无限地膨胀下去吗?暴胀是一个自然定律吗?或者宇宙最终会再次坍缩吗?新的观测结果,理论的进步正迅速涌来。”[4] [编辑] 霍金三大学术赌注 霍金除了喜爱看脱衣舞表演(据说是为了研究),他亦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。[5] [编辑] 黑洞是否存在? 穷一生精力研究黑洞的霍金,曾担心黑洞可能理论上的概念,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。 为了进行“对冲”,霍金押注黑洞不存在。如果他“不幸”赢了,霍金虽然一生心血被毁,但索恩要向他赠上专门踼爆英国皇室丑闻的《Private Eye》杂志4年订阅,如果霍金“幸运”输了,他就要向索恩送赠色情杂志《Penthouse》的一年赠阅。 霍金在《时间简史》(1988年)曾说:“当我们1975年打赌时,我们80%肯定天鹅座X-1是黑洞,现在我会说有95%肯定,但这场赌局仍未有结果。” [编辑] 裸奇点是否存在? 1991年,霍金又要求开赌,今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,谁输了要向对方送一一件用来“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,指出裸点有可能存在。 [编辑] 信息会否在黑洞消失? 霍金在裸奇点的赌局输了,但这位好赌成瘾的物理学家即时要求再开赌。物理学家相信所有信息一经出现,虽然会改变成不同形态,但本质上会“永恒”存在。 霍金及索恩当时指出,任何物质掉进黑洞后将会消失,黑洞中产生的辐射是“全新制造”的,与掉进黑洞中的物质无关;这一项命题,违反了量子力学,若命题正确,量子力学或要重写。裴士基反驳这项命题,双方于是开赌。[6] 2004年,霍金出席研究会时,承认赌输了,要向对方赔上棒球百科全书《Total Baseball: the Ultimate Baseball Encyclopedia》。胜出的裴士基亲身在学术会议上,高举这本著作,霍金在台上只顾著笑。被问到为何挑选这套百科全书做战利品时,裴士基事后说:“这本书重得像黑洞,亦要更长时间才可以赶走书中的资料,有如黑洞一样。” [编辑] 霍金观点 霍金过去曾在多个公开场合,发表对人类、生命、神的看法,节录如下: 移民外太空:“在 20年内,我们可能已经在月球建造永久基地,40年内可能已经在火星建基地。但月球和火星都很细小,而且缺乏或完全没有大气层。我们不会找到像地球一样美好的地方,除非我们离开太阳系。往太空扩展生存空间,对人类的生存很重要。地球上的生命受到灾难灭绝的危机愈来愈大,如突然的全球温室效应、核武战争、基因改造病毒、以及一些我们想像不到的灾难。不过,如果人类能避免在未来数百年内自我毁灭,我们应该会在地球以外找到生存的居所。”(2006访问香港) 基础研究:“基础科学研究应从科学考虑出发,并非由经济主导,但基础科学研究发展经常带来经济效益。如我的前辈、剑桥大学保罗·狄拉克的研究令晶体管的发展变成可能,而晶体管正是现代电子和电脑工业的基础;另一位来自剑桥大学的佛朗西斯·克里克发现 DNA(脱氧核糖核酸)的结构,亦成为生物科技工业的基础。”(2006访问香港) 回应香港一名叫斌仔(邓绍斌)的瘫痪病人,公开要求安乐死合法化:“我认为他(斌仔)应该有权决定结束自己的生命,但这会是一个很大的错误。不论命运看似有多糟,你依然可以有所作为、有所成就。生命尚存,总有希望。”(2006访问香港) 神的存在:“法国科学家拉普拉斯曾向拿破仑解释,科学定律如何影响宇宙的演进。但拿破仑问,上帝在过程中扮演什么角色呢?科学家的回答是,我并不需要这个假设。”(2006访问香港) 出版大众文章: “有人告诉我,如果我在时间简史之中每加入一条数学公式,这本书的销量便会减半。”(1993 都柏林) 所谓“常识”: “我们一世人被教导很多常识,但常识往往只是偏见的代名词。” 关于核武:“我们平均每个人拥有相当于四吨的烈性炸药,但只要半磅炸药就可以炸死一个人,所以我们拥有的核武是所需的一万六千倍。大家必须了解,我们并不是与苏联处于冲突的状态,两方面都很需要对方维持稳定。” 对于外界将东方哲学与“黑洞”学说及“奇点定理”扯上关系:“这是赶时髦的胡扯。人们跌进了东方神秘主义,只因这是他们以前从未遇到过的东西。但是如果当做现实的描述,它们完全不能产生任何结果...如你熟悉东方神秘主义,会发现它们似乎使人联想到近代物理或宇宙学,但我并不认为它们具有任何意义...假如当初俄文的“冷冻恒星”(黑洞最早的叫法)这个术语被广泛接受,那麽这一部分东方神话就根本没有意义。它们被命名为“黑洞”,是因为它们使人联想到毁灭与被吞食的恐惧,所以在这层意义上就存在著一种联系。我没有被抛进黑洞的恐惧,因为我了解它们。在某程意义上,我觉得我是它们的主人。”[7] [编辑] 作品列表 [编辑] 科普作品 1988年:《时间简史》(A brief History of Time) 1993年:《黑洞、婴儿宇宙及其他》(Black Holes and Baby Universes and Other Essays) 2005年:《时间简史(普及版)》(A briefer History of Time) 2001年:《果实中的宇宙》(The Universe in a Nutshell) 2002年:《在巨人的肩膊上》(On The Shoulders of Giants. The Great Works of Physics and Astronomy) [编辑] 论文 The Large Scale Structure of Spacetime with George Ellis The Large, the Small, and the Human Mind, (with Abner Shimony, Nancy Cartwright, and Roger Penrose), Cambridge University Press, 1997, ISBN 0-521-56330-5 (hardback), ISBN 0-521-65538-2 (paperback), Canto edition: ISBN 0-521-78572-3 全部作品:PDF档案 [编辑] 公开演说 霍金出版《时间简史》后,多年来曾在英国、美国、日本、香港等地,向一般大众发表多场公开演说,叙述时间起源、宇宙终结、时光旅行,演说时其受欢迎程度犹如“摇滚巨星”。兹录部分演说: 宇宙的起源(中文) 宇宙之始(英文) 时间的开始(英文) 太空及时间扭曲(英文) 上帝掷骰吗?(英文) 宇宙中的生命(英文) [编辑] 参考 ↑ 霍金领港人 追寻宇宙起源 日 香港经济日报 ↑ 人脑驳电脑 盼“我脑写我口”
香港经济日报 ↑ 霍金女儿访问 《每日电讯报》 日 ↑ The Origin of the Universe讲辞 香港科技大学 日 ↑ 《霍金与黑洞》公开演讲 香港科技大学物理学系副教授王国彝 ↑ 赌局当事人裴士基(Preskill)评论霍金赌输 ↑ 霍金传 艺文印书馆 P.151 斯蒂芬·威廉·霍金,日出生,曾先后毕业于牛津大学和剑桥大学三一学院,并获剑桥大学哲学博士学位。在大学学习后期,开始患“肌肉萎缩性脊髓侧索硬化症”(运动神经元疾病),半身不遂。他克服身患残疾的种种困难,于1965年进入剑桥大学冈维尔和凯厄斯学院任研究员。这个时期,他在研究宇宙起源问题上,创立了宇宙之始是“无限密度的一点”的著名理论。1969年起任冈维尔和凯厄斯学院科学杰出成就研究员。年先后在剑桥大学天文研究所、应用数学和理论物理学部进行研究工作,年任重力物理学高级讲师,年任教授,1979年起任卢卡斯讲座数学教授。其间,1974年当选为皇家学会最年轻的会员。年为美国加利福尼亚理工学院费尔柴尔德讲座功勋学者。1978年获世界理论物理研究的最高奖爱因斯坦奖。霍金的成名始于对黑洞的研究成果。在爱因斯坦之后融合了20世纪另一个伟大理论——量子理论,他认为,宇宙是有限的,但无法找到边际,这如同地球表面有限但无法找到边际一样;时间也是有开始的,大约始于150亿到200亿年前。1988年获沃尔夫物理学奖。 1985年霍金丧失语言能力,表达思想唯一的工具是一台电脑声音合成器。他用仅能活动的几个手指操纵一个特制的鼠标器在电脑屏幕上选择字母、单词来造句,然后通过电脑播放声音,通常制造一个句子要5、6分钟,为了合成一个小时的录音演讲要准备10天。1988年写成科普著作《时间简史》,至1995年10月该书发行量已超过2500万册,译成几十种语言,中译本也已出版。 1990年与结婚25年之久的妻子简·怀尔德离婚。日,与他的护士伊莱恩·梅森结婚。 史蒂芬·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。 霍金号出生于英国牛津,这一天正好是伽利略的300年忌日。可能因为他出生在第二次世界大战时代,所以小时候对模型特别着迷。他十岁时不但喜欢做模型飞机和轮船,还和学友制作了很多不同种类的战争游戏,反映出他研究和操控事物的渴望。这种渴望驱使他攻读博士学位,并在黑洞和宇宙论的研究上获得重大成就。霍金十三、四岁时已下定决心要从事物理学和天文学的研究。十七岁那年,他考到了自然科学的奖学金,顺利入读牛津大学。大学毕后他转到剑桥大学攻读博士,研究宇宙学。1963年,21岁的霍金被诊断出肌萎缩性侧索硬化症。1965年获得理论物理学博士学位。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”。他还证明了黑洞的面积定理。日,他在《自然》上发表论文,阐述了自己的新发现—黑洞是有辐射的(所指的辐射被称为霍金辐射)。他的新发现,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”。同年成为英国皇家学会会员。年间,获得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6项大奖中。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,被任命为著名剑桥大学有史以来最为崇高的教授职务,既牛顿和狄拉克担任过的卢卡逊数学教授。1979年出版了《广义相对论评述:纪念爱因斯坦百年诞辰》。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,至今已经销售2500万册。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。1993年出版了《黑洞与婴儿宇宙及其它论文》。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。 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。 研究领域: 理论物理学:70年代霍金与彭罗斯一道证明了著名的奇性定理,他还证明了黑洞的面积定理。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”。尽管他那么无助地坐在轮椅上,他的思想却出色地遨游到光袤的时空,解开了宇宙之谜。 霍金教授是现代科普小说家:他的代表作是1988年撰写的《时间简史》,这是一篇优秀的天文科普小说。作者想象丰富,构思奇妙,语言优美,字字珠玑,更让人咋惊,世界之外,未来之变,是这样的神奇和美妙。这本书至今累计发行量已达2500万册,被译成近 40种语言。1992年耗资350万英镑的同名电影问世。霍金坚信关于宇宙的起源和生命的基本理念可以不用数学来表达,世人应当可以通过电影——这一视听媒介来了解他那深奥莫测的学说。本书是关于探索时间本质和宇宙最前沿的通俗读物,是一本当代有关宇宙科学思想最重要的经典著作,它改变了人类对宇宙的观念。《时间简史续编》 作为宇宙学无可争议的权威,霍金的研究成就和生平一直吸引着广大的读者,《时间简史续篇》是为想更多了解霍金教授生命及其学说的读者而编的。该书以坦白真挚的私人访谈形式,叙述了霍金教授的生平历程和研究工作,展现了在巨大的理论架构后面真实的“人”。该书不是一部寻常的口述历史,而是对二十世纪人类最伟大的头脑之一的极为感人又迷人的画像和描述。对于非专业读者,本书无疑是他们享受人类文明成果的机会和滋生宝贵灵感的源泉。《霍金讲演录——黑洞、婴儿宇宙及其他》,是由霍金年间所写文章和演讲稿共13篇结集而成。讨论了虚时间、

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