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霍金的科普要比麥當娜談性的書更好賣

昨天中午聽到霍金去世的消息後,我自感一個偉大的科學家逝世的悲哀。我決心要寫點什麼來緬懷一下這個偉大的科學家,這個意志堅強屹立不倒的人,這個從未喪失生活希望的人,這個以拳拳之心、微微之軀對抗命運的人。但昨天加班到10點多,我只能在今天,「遲緩「的告慰一下。

汪詰曾經說過:「比科學故事更重要的是科學精神。「但是,的確有太多的文章來宣揚霍金的偉大精神,網上也可以找到鋪天蓋地的文章來了解霍金,因此我就不展開來說了。而且,在我看來,花時間了解學習霍金的創造和發現,懂得他眼中的世界,認同他的理論,甚至於打破他的理論,都更讓他感覺舒心和安慰。因為,他是一個科學家,一個偉大的科學家。

我只舉一個小例子你就能看到霍金地聲譽有多大了。

霍金他曾經是劍橋大學的「盧卡斯數學教授」,這是劍橋大學授予數理相關研究者的最高榮譽職位之一,且同一時間內只授予一人。當年的牛頓、保羅·狄拉克等科學巨匠也都獲得過這個榮譽。

淺薄的了解一下霍金的聲譽和地位,下面讓我們深入淺出的了解一下霍金的三個理論貢獻。

(1)

奇點定理

霍金的第一個理論貢獻是「奇點定理「(這是霍金和英國數學家一起用數學計算證明的)如果廣義相對論是正確的,那麼宇宙一定誕生於一個」奇點「——體積無限小,彎曲程度無限大,密度和引力都無限大。

20世紀之前,人們一直認為宇宙是靜止的,愛因斯坦也在這上面栽了跟頭。愛因斯坦將廣義相對論的公式應用於整個宇宙,讓他驚訝的是,公式表明宇宙要麼是在膨脹,要麼是在收縮,但不能保持靜止。

但這和當時人們的「常識「相悖,所以愛因斯坦引進了一個附加因素——」宇宙常量「,代表著真空中看不見的能量。

後來根據埃德溫哈勃(哈勃望遠鏡就是以他命名的)發現。宇宙中的絕大多數星系都在遠離地球而去,而且離地球越遠,速度越快。這表明了宇宙就像一個氣球一樣,在不斷膨脹著。

以此證明,「宇宙常數「簡直是畫蛇添足了。愛因斯坦也稱」這是自己一生中最大的錯誤「。

(2)

無邊界宇宙模型

在描述宇宙歷史的模型中,「宇宙大爆炸」模型是當前最主流的模型,但這個理論沒有辦法解決宇宙起源問題,所以霍金提出了「無邊界宇宙模型「。

宇宙誕生於「奇點「,那麼包括廣義相對論在內的所有物理定律都會在奇點處失效。在大爆炸模型中,物質、空間和世間,都是在大爆炸之後才出現的。大爆炸之前的任何事件,對我們來說就沒有任何意義了。或許就剩下了給上帝出現的時間。

而在無邊界宇宙模型中,,宇宙是「有限無界」的,沒有邊界和起點,這是一個時間和空間交織在一起所組成的四維宇宙,在這個宇宙中,時空就像是地球上的表面,在範圍上有限,但沒有邊界,也沒有起點,科學規律在任何一個時空點上。但霍金自己也說,這只是自己的一家之言。

在這個無邊界宇宙模型中,宇宙是完全自給自足的,不會受外來因素的影響,沒有產生和消滅的時刻,所以,宇宙本身就是「上帝」。

(3)

霍金輻射,也稱「黑洞輻射

我們都知道物質之間產生引力,質量越大,引力越大。恆星在自身引力的作用下,有一個向內坍塌的力,而在內部,也有一個向外的力——支撐力,兩力相平,因此沒有坍塌。

但在恆星內部的燃料耗盡之後,在自身的引力作用下,會可能坍塌成黑洞,質量極大,體積極小。黑洞本身具有極大的引力,連光都沒有辦法逃出去。

但是黑洞吸引一切的性質和熱力學第二定律產生了衝突,所有有溫度的物體,都會發出輻射和粒子,但如果連光都無法逃脫黑洞的話,黑洞是怎麼發生輻射的呢?

霍金因此引入了「不確定性原理「。他提出在黑洞的邊緣在一刻不停的產生成對的粒子,其中帶有負能量的粒子會被吸收到黑洞里,但正能量的粒子會從黑洞的邊緣逃脫,在外界看來就好像源源不斷地向外發射粒子,這個就是黑洞輻射。

好了,說到這大體上就說完了,斯人已逝,但精神永存。我們振奮精神,繼往開來,定後讓前人欣慰。

希望您的生活多添一筆!

PS:我實在不想煽情,就以此為題吧。引用霍金學生的一句玩笑話。

附一張霍金和妻子的照片(還是很帥的)


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