心痛!著名物理學家霍金去世,我們永遠懷念他!

作者:一一奇聞 目錄:不解之迷  時間:2021-06-02 

    據報道,著名物理學家史蒂芬·威廉·霍金(Stephen William Hawking)去世,享年76歲。他生前就職于劍橋大學,同事及友人為他吊唁。

       斯蒂芬·威廉·霍金(Stephen William Hawking,1942年1月8日~2018年3月14日),出生于英國牛津,英國劍橋大學著名物理學家,現代最偉大的物理學家之一、20世紀享有國際盛譽的偉人之一。
       霍金21歲時患上肌肉萎縮性側索硬化癥(盧伽雷氏癥),全身癱瘓,不能言語,手部只有三根手指可以活動。1979至2009年任盧卡斯數學教授,主要研究領域是宇宙黑洞,證明了廣義相對論的奇性定理和黑洞面積定理,提出了黑洞蒸發理論和無邊界的霍金宇宙模型,在統一20世紀物理學的兩大基礎理論——愛因斯坦創立的相對論和普朗克創立的量子力學方面走出了重要一步。 獲得CH(英國榮譽勛爵)、CBE(大英帝國司令勛章)、FRS(英國皇家學會會員)、FRSA(英國皇家藝術協會會員)等榮譽。
      2012年4月6日播出的熱播美劇《生活大爆炸》第五季第21集中,史蒂芬·霍金本色出演參與了客串。2017年為英國BBC錄制紀錄片《探索新地球》。 物理學家斯蒂芬·霍金11月6日表示,技術有望逆轉工業化對地球造成的一些危害,有助于消除疾病和貧困,但人工智能需要加以控制。2017年11月,霍金預言2600年能源消耗增加,地球或將變成“火球”。

      在如此卓越的成就背后是霍金長達數十年與漸凍癥的艱苦抗爭。他早在學生時期就已經被確診了。到后來,他不得不依靠輪椅和電腦語音識別系統活動與發聲。他以驚人的毅力與病魔斗爭,成為了全世界病友的榜樣。

 

  1962年,霍金來到劍橋大學攻讀博士學位。1979年,他接替牛頓成為劍橋大學盧卡斯數學教授。2009年,他從這個職位上退休,并加入與劍橋大學丹尼斯-艾弗瑞 (Dennis Stanton Avery) 教授和劍橋大學研究主管徐惠寶 (Sally Tsui Wong-Avery)主管的應用數學與理論物理系研究工作。直至他過世之前,他都一直保持著在科研與媒體上的活躍度。

  劍橋大學副校長史蒂芬·杜思齊說,“霍金教授是特別的。不僅是劍橋大學的師生,全世界的人們都會滿懷敬意地銘記他。他在科學及科普領域的卓越貢獻堪稱傳奇。他本人更是無數人的精神領袖。我們永遠懷念他。”

  1942年1月8日,霍金出生于牛津。彼時,他的家人住在倫敦以北。1959年,霍金隨家人搬至圣奧爾本斯,并在當地求學。雖然當時霍金的成績排名并不靠前,但是他的同學們都叫他“小愛因斯坦”。這可能鼓勵了他進一步探索科學。用他自己的話來說,“物理學與宇宙學告訴人類從何而來、為何在此。我的理想就是進一步探索宇宙。”

  懷著這份理想,他以全獎入讀牛津大學自然科學系。他以一等榮譽畢業生的身份取得了物理學士學位。

  之后,他進入劍橋大學三一學堂,師從應用數學與理論物理專業博士導師丹尼斯·夏瑪。2017年,霍金在線向公眾開放了博士論文《宇宙膨脹的屬性》的免費閱讀權限。上百萬讀者點擊下載,霍金教授的學術感召力與超高人氣可見一斑。

  獲得博士學位后,霍金留校,加入了劍橋的岡維爾凱斯學院。此后他一直都在這里保留教職。早年,霍金受羅杰·彭羅斯爵士的影響提出了奇點定理,即宇宙始于大爆炸。

  他的興趣自然地從奇點擴展到黑洞。他的相關著作也為現代黑洞研究奠定了理論基礎。他的研究證明,當黑洞出現的時候,黑洞最終的表面積必須膨脹。其膨脹程度受引力帶走能量多少的影響。他還發現,熱力學理論對黑洞活動有借鑒意義。最終于1974年,霍金提出了物理學界極具革命意義的理論:他提出“霍金輻射”理論,即宇宙黑洞是有溫度且有輻射的。

  他還意識到黑洞必然具有熵值(熵通常用來描述在一個特定系統中的無序程度),霍金提出黑洞的熵等于事件視界表面積的四分之一。(事件視界在黑洞周圍,在事件視界內,黑洞引力十分強大,任何事物都無法逃逸出視界。進入事件視界,就是進入了無法返回的區域。)現在四十多年過去了,關于熵的原理仍然是個謎。但這一發現使得霍金的提出了“信息悖論”(信息悖論揭示量子理論和重力理論具有根本的矛盾。)。直到今日,這可能仍然是理論物理面對的最大謎題。

  為理解黑洞和宇宙的起源,人們需要發展量子重力學。量子重力學意在統一廣義相對論、重力理論和量子理論中時空的理解, 但量子重力學尚未發展成熟。霍金關于黑洞的工作開啟了這一理論的新篇章,他接下來的許多工作也都是關于這一領域的。霍金意識到在早期宇宙中量子理論的效應可能產生原始的引力種子,自此誕生銀河系和其他宏大的結構。目前已經有來自宇宙背景探測者(COBE)、威爾金森微波各向異性探測器(WMAP)和普朗克巡天者(Planck satellite)對于宇宙微波背景提出強有力的觀測證據,支持了20世紀80年代提出的宇宙膨脹波動理論。

 

  而另一個富有影響力的提議即是霍金提出的無邊界宇宙學。無邊界宇宙學從量子理論的應用闡發,解釋了整個宇宙的運行,這一學說使人們能夠用對現有的定律現有理解來解釋宇宙的形成。

  霍金教授寫的富有影響力的書包括與喬治·F·R·埃利斯合著的《時空的大尺度結構》,與W·以色列教授合著的《廣義相對論評述:紀念愛因斯坦百年誕辰》,與G·吉本斯和S·希克洛什教授合著的《極早期的宇宙》和與W·以色列合著的《引力三百年》。

  不過,還是霍金教授所著的科普讀物讓他的名聲走出學術圈外,變得家喻戶曉。他著的第一本科普讀物《時間簡史》出版于1988年,很快就成為了一本意外走紅的暢銷書,這本書打破記錄,在《星期日泰晤士報》連續237周蟬聯暢銷書榜首。后來,他又出版了《黑洞、嬰兒宇宙及其他》、《果殼中的宇宙》、《新時間簡史》、《我的簡史》等書。他還和她的女兒路西一起合著了一系列給孩子的書,故事主角名叫喬治,故事描寫了喬治在宇宙中的一系列冒險。

  2014年,基于霍金的人生故事改編的電影《萬物理論》發行。電影取材自他的第一任妻子簡所寫的書,講述了他1964年和簡在劍橋初次見面,他的學術成就和他之后患疾的故事。這部電影受到了全球廣泛的贊揚。飾演霍金的埃迪·雷德梅恩因此獲得了2015英國電影學院獎的最佳男主角獎。

霍金教授的愛好之一是旅游。1962年,他在最初的冒險中就曾遭遇伊朗布因扎赫拉地區7.1級的大地震。1997年,他造訪南極。2007年,他參加了宇航員訓練常用的失重飛行訓練。返回時,他詼諧地說:“宇宙,我來了。”

  霍金在患病多年后在網站中寫道:“我成年時期幾乎一直在患肌肉萎縮性側索硬化癥病中度過。但這并沒有阻止我擁有一個非常有美麗的家庭和在十分成功的工作。我非常幸運我的癥狀發展地比常見情形緩慢,但這證明了一個人應當永不失去希望。”2017年,在劍橋慶祝他的75歲生日時,霍金表示:“能夠活著,進行理論物理學研究真的是一件光輝偉大的事情。過去五十年來,我們對宇宙的認知已經發生了極大的轉變。如果我曾經對此做出微小的貢獻,我十分開心。”

  他還表示他希望別人也能感受到他對理解統治我們所有人的宇宙規律的熱情。“我想要和你們分享我對追求宇宙真理的熱忱。要記得抬頭仰望星空,而不是只看著你的腳下。要試著去理解你看到的東西,去思考什么讓宇宙存在。要保持好奇心,不管生活看起來多艱難,總會有你能做,并能成功的事情。重要的是,要永不言放棄。”

霍金去世后,其子女在聲明中寫道,“他的勇氣、堅持以及他的杰出和幽默鼓舞了世界各地的人。。。。。。我們將永遠懷念他”。

  偉大者謝幕。為了追憶霍金先生以及更好地紀念他的工作,《科技導報》微信公眾號采訪了著名數學家、哈佛大學教授丘成桐先生,他簡要評價了霍金先生的成就并表達了追思之情:

  霍金先生是一代大師,這50年來對大范圍的宇宙結構的認識,無出其右者。他對于黑洞結構(之認識)、如何引導量子效應在黑洞理論上(的應用),都是劃時代的工作。他確實改變了我們對宇宙的認識。

  當然霍金也是一個普通人,他喜歡文學,喜歡和女士交談,也喜歡干一些冒險的活動,但是最重要的是他對宇宙奧秘的探索,有無比的熱情,也十分成功。

  他雖然沒有享受到很多事情——就是一般人在日常生活能夠得到的樂趣,但是他一生的經歷可以說是璀璨的。他知道自己的成就,他會知道世人對他的尊敬和愛慕,不枉他一生的努力和忠誠。

  霍金先生是我的好朋友,他的去世使我哀傷。愿他聲名和見解永留宇宙!

  霍金先生用一生分享了他寶貴的思想財富與獨特的生命體驗。

  今天,讓我們所有受過其精神之光人照耀的人,一齊道一聲:再見,霍金先生!

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