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物理學家霍金去世:比肩牛頓、愛因斯坦的「宇宙之王」

據英國天空新聞等多家媒體,史蒂芬·霍金去世,享年76歲。

霍金為什麼這麼有名?

霍金作為世界上最著名的科學家,其去世的影響力可想而知,不說世界聞之一震,起碼也是舉足輕重。

曾被宣布生命只有2-3年

霍金的父親弗蘭克是畢業於牛津大學的熱帶病專家,母親伊莎貝爾1930年代在牛津研究哲學、政治和經濟,他們都居住在倫敦。1942年1月時,納粹德軍轟炸英格蘭,倫敦遭受幾乎夜夜不停的空襲。這迫使霍金的父母搬離海格特的家園,遷到牛津避難。

1942年1月8日,史蒂芬·威廉·霍金(StephenWilliam Hawking)在牛津出生。他出生的那天正好是伽利略逝世300年忌日。

童年時的霍金,學業成績並不突出,但喜歡設計極為複雜的玩具。霍金的父親給霍金的姐姐做了一間娃娃屋,而霍金給這間屋子安裝了管道和照明系統。據說當時他還設計過兩台簡單的電腦。霍金的父母都是知識分子,家裡到處都是各種書籍,經常在家裡討論各種問題。並且在年幼時就教導霍金:思維廣闊,對一切都要提出疑問。

1959年,17歲的霍金入讀牛津大學的大學學院攻讀自然科學,在這裡,霍金被認為是大學裡最有天賦的學生之一。

可是就在他黃金學生時代,他開始漸漸感受到自己的身體變得越來越笨拙,甚至在樓梯上摔倒。1962年,20歲的霍金來到劍橋大學攻讀自己的博士學位,並開始了自己第一項科學挑戰,他決定看看自己是否能夠幫助證明並發展宇宙大爆炸理論。

不過這個時候,霍金所面臨的最緊迫的挑戰,是如何控制住自己的身體。雖然他一直瞞著自己的父母,但是越來越嚴重的癥狀逃不過父母的眼睛。在住院兩周,並經過了「做了大量令人不愉快的測試」之後,他被確診患上了肌肉萎縮側索硬化症(ALS)。醫生推測霍金的生命只有2-3年。

勵志得不像人類的「宇宙之王」

一個正直21歲青春期的少年,被一紙診斷了餘生,這是多麼痛的打擊。

霍金雖然活了下來,但在往後數十年逐漸全身癱瘓並失去了說話能力。可能大多數人都無法體會他的感受,也不知道他如何在患有ALS的情況下活到現在,但有一點無法否認,就是他堅定的意志和對科學的熱情。

就像霍金的第一任妻子珍妮·王爾德(Jane Wilde)所說的:我和他去參加了康奈爾大學的一場物理學會議,「在那裡我意識到了,我要跟史蒂芬生命里另一位女神分享我的婚姻,她就是物理學。」

就在霍金攻讀博士學位前後,倫敦大學柏貝克學院教授羅傑·彭羅斯在1960年代初開始發展奇點理論,引起劍橋大學的研究小組注意,霍金聽畢彭羅斯的研究後,回程途中向他的老師說:「如果把彭羅斯的奇點理論,運用到整個宇宙不知道會得到什麼結果?」

1970年代初,霍金與彭羅斯合作發表論文,指出如果廣義相對論是正確,宇宙大爆炸前必然有奇點存在,成為首篇重要文章,隨後成為少數認真看待黑洞的學者,他結合了量子力學及廣義相對論,於1974年3月1日,霍金在《自然》提出黑洞發出一種能量,最終導致黑洞蒸發,該能量被命名為霍金輻射,引起全球物理學家重視。霍金的新發現,被認為是多年來理論物理學最重要的進展。該論文被稱為「物理學史上最深刻的論文之一」。

數年的研究令他迅速蜚聲學術界。1975至1976年間,先後獲得倫敦皇家天文學會的埃丁頓勳章、梵蒂岡教皇科學學會十一世勳章、霍普金斯獎、美國丹尼歐海涅曼獎、馬克斯賴克獎和英國皇家學會的休斯勳章,1978年再獲亞伯特·愛因斯坦獎章。自1979年他被聘用為劍橋大學應用數學和理論物理學院的盧卡斯教授,牛頓於1663年亦曾出任這榮譽職位。2006年11月底更獲英國皇家學會頒授科普利獎章(Copley Medal),與愛因斯坦及達爾文齊名

霍金具有傳奇性的一生,在科學上,他是有史以來最傑出的科學家之一。他寫的科普書籍《時間簡史》和《果殼中的宇宙》廣為人知。他還擔任劍橋大學盧卡斯數學教授(1979至2009)。這個職務是劍橋大學有史以來最為崇高的教授職務,牛頓和狄拉克都曾擔任過這個職位。

由於霍金的研究領域主要是宇宙論和黑洞,所以很難以被證實,目前被確認的貢獻主要是這兩個:

1、奇點定理。這是與Roger Penrose一起合作的,開創性地運用拓撲學的方法,證明廣義相對論方程導致奇點解,間接地證明了大爆炸奇點的存在。

2、霍金輻射。受Bekenstein熵的啟發下,運用彎曲時空背景下的量子場論方法,證明黑洞像熱力學黑體一樣對外輻射。這是廣義相對論和量子力學相結合的第一個典範,具有特殊的重要性。

2017年,有人這麼提問:「霍金還活著嗎?」

換作一般老人,這個歲數倒是還好。然而,纏綿於病榻半個世紀的霍金,的確更牽動人心。當然,更讓人難以想像的是,對人類宇宙、物理學有著如此貢獻的人才一旦離去,將會是整個人類多大的損失。

霍金說:對於我來說,我一大半的人生都伴隨著死亡。但是我並不害怕死亡,也不著急去迎來死亡。現在,我還想做一些事情,思考一些事情。

領導說了!

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來源:湖北日報、澎湃、Discovery探索頻道、螞蟻科學

編輯:櫻桃小丸子


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