英国当地时间年3月14日凌晨3时46分,著名天体物理学家史蒂芬·霍金去世,享年76岁。
霍金出生于年1月8日,是英国物理学家与宇宙学家,生前曾任职剑桥大学理论宇宙学中心研究主任。霍金做出过很多重要贡献,最主要的是他与罗杰·彭罗斯共同合作提出在广义相对论框架内的彭罗斯–霍金奇性定理,以及他关于黑洞会发射辐射的理论性预测(现称为霍金辐射)。霍金的科学成就:创立无边界宇宙理论约两周前,霍金参加节目,被问,“每个人都想知道,大爆炸前宇宙是什么样的?”他给出答案:“宇宙的边界就是它没有边界,大爆炸前宇宙什么都没有。”霍金的成就很多,其中几个著名的理论有几个。第一,奇性定理。爱因斯坦创立的广义相对论被科学界公认为最美丽的科学理论。但是霍金和彭罗斯一道证明了广义相对论是不完备的。他们指出,如果广义相对论是普遍有效的,而宇宙间的物质分布满足非常一般的条件,那么宇宙时空中一定存在一些奇点。在奇点处经典物理的定律失效。人们通常谈论的奇点是宇宙产生元初的大爆炸奇点和黑洞中的奇点。爱因斯坦早先否认过奇点的存在,他甚至还写过论文以论证黑洞(那时还没有这个生动的称呼)的不可能性。霍金和彭罗斯的奇性定理表明了对引力的量子化是不可避免的。第二,黑洞理论。人们知道,在经典引力论的框架里,黑洞只能吞噬物质,而不能吐出物质。黑洞的表面(视界)犹如地狱的入口,是一个有去无返的单向膜。霍金曾经证明视界的面积是非减的。年霍金发表了《黑洞在爆炸吗?》一文。这是20世纪引力物理在爱因斯坦之后的最伟大论文。在论文中,他把量子理论效应引进了黑洞研究,证明了从黑洞视界附近会蒸发出各种粒子,这种粒子的谱犹如来自黑体的辐射。随之黑洞质量降低,温度就会升高,最终导致黑洞的爆炸。在这被称为霍金辐射的场景中,量子理论、引力理论和统计物理得到了完美的统一。黑洞理论是科学史上非常罕见的例子,它首先在数学形式上被详尽的研究,后来才在天文学的许多观测上证实了它的普遍存在。现在,人们的共识是,每个星系的中心都是一颗极其巨大的黑洞。第三,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。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。上帝便成了无所事事的“造物主”,它再也无力去创造奇迹。亚里士多德、奥古斯丁、牛顿等人曾在宇宙中为上帝杜撰的那个关于“第一推动”的神话,完全是虚幻的。量子宇宙学的主要预言之一是关于宇宙结构的起源。若干年前,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。霍金的外星人论斯蒂芬·霍金在美国探索频道年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,从而避免黑暗森林打击!(刘慈欣三体中所提到的理论)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。”霍金的星际移民论霍金在年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,称地球年内会毁灭,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,人类正在一点点掠夺地球资源,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。”霍金的另一种伟大:身患重疾依然坚持科普
霍金的部分经典言论
为什么要研究黑洞呢?——因为它就在那里。当你面临着夭折的可能性,你就会意识到生命是宝贵的,你有大量的事情要做。我注意过,即使是那些声称一切都是命中注定的,而且我们无力改变的人,在过马路前都会左右看。在我21岁时,我的期望值变成了零。自那以后,一切都变成了额外津贴。永恒是很长的时间,特别是对尽头而言。是先有鸡还是先有蛋?宇宙有开端吗?如果有的话在此之前发生过什么?宇宙从何处来又往何处去?我的目标很简单,就是把宇宙整个明白——它为何如此,为何存在。科学家和娼妓都是做他们喜欢的事赚钱。当爱因斯坦说到“上帝不掷骰子”的时候,他错了。鉴于黑洞给予我们的暗示,上帝不仅掷筛子,而且往往将骰子掷到我们看不见的地方以迷惑我们。我不认为我们能够继续在地球上存在年,除非逃离这颗脆弱的星球。我们要仰望星辰,而不是始终盯着自己的脚。我的手指还能活动,我的大脑还能思考,我有终身追求的理想,有我爱和爱我的亲人和朋友,对了我还有一颗感恩的心。虽然我行动不便,说话需要机器的帮助,但是我的思想是自由的。我们一世为人被教导很多常识,但常识往往只是偏见的代名词。就像霍金曾经评价自己的那样:我是一个乐观的、浪漫的,并且顽固不化的人。我们也祝这位乐观的、浪漫的、顽固不化的巨人,一路走好。斯人虽已逝,但永远活在人们心中。
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