回覆列表
  • 1 # 科普團

    2018年3月14日,英國著名物理學家史蒂芬·霍金去世,享年76歲。1942年1月8日,斯蒂芬·威廉·霍金出生於英國牛津,畢業於牛津大學和劍橋大學,並獲劍橋大學博士學位。他是身患漸凍症,卻成為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,他的《時間簡史》暢銷全球。

    霍金的研究領域是引力與黑洞,他的研究方式主要是透過猜想和理論相結合做出預言性結論。他的主要貢獻是創立了無邊界宇宙理論,其中有兩個著名的理論:奇點定律(1970)與霍金輻射(1974)。

    瞭解這兩個理論,需要先簡單講解下黑洞。根據愛因斯坦的廣義相對論,人們發現並計算確認宇宙中存在一種特殊的時空區域,其質量和引力極大,以至於裡面的物質甚至光都跑不出來,所以人類沒法直接看到這片區域,並給其形象的取名為黑洞。

    而奇點定理,就是透過數學計算證明了黑洞裡必然存在一個體積無限小、密度無限大的奇點(物理上把一個存在又不存在的點稱為奇點)。同時,霍金和彭羅斯一起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,說明宇宙也是從這個奇點開始,逐漸膨脹成為我們現在的宇宙,間接地證明了大爆炸奇點的存在。

    霍金輻射是霍金的第二大貢獻。其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,也就是對外不斷輻射粒子。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。

    ( 霍金黑洞公式:霍金溫度跟黑洞的質量成反比)

    霍金認為他一生的貢獻是,在經典物理的框架裡,證明了黑洞和大爆炸奇點的不可避免性,黑洞越變越大;但在量子物理的框架裡,他指出,黑洞因輻射而越變越小,大爆炸的奇點不但被量子效應所抹平,而且整個宇宙正是起始於此。

    在學術之外,霍金最重要的貢獻莫過於他對人類社會的激勵。身殘志堅的他,成為了21世紀最為勵志的奮鬥偶像,激勵了無數後輩去攀登各領域的高峰。他的著作《時間簡史》科普了現代物理的高深理論,點燃自許多年輕人對科學世界的追求。

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 你做過哪些至今想起來都害怕的夢?