Stephen Hawking 史蒂芬·霍金 |
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1942年1月8日 |
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英国牛津 |
著名成就 |
黑洞、霍金辐射 |
国籍 |
英国 |
研究机构 |
剑桥大学 |
母校 |
牛津大学 剑桥大学 |
获奖 |
阿斯图里亚斯王子奖 科普利奖章 |
史蒂芬·威廉·霍金,CH,CBE,FRS,FRSA(Stephen William Hawking,1942年1月8日-),英国著名物理学家,在公众评价中,被誉为是继爱因斯坦之后最杰出的理论物理学家之一[1]。他提出宇宙大爆炸自奇点开始,时间由此刻开始,黑洞最终会蒸发,在统一20世纪物理学的两大基础理论——爱因斯坦的相对论和普朗克的量子论方面走出了重要一步。
患有肌肉萎缩性侧索硬化症的他,近乎全身瘫痪,不能发音,但1988年仍出版《时间简史》,至今已出售逾1000万册,成为全球最畅销的科普著作之一。
- 1 生平
- 1.1 早期
- 1.2 学术之路
- 1.3 大众明星
- 1.4 残障及高科技轮椅
- 1.5 与妻子的关系
- 2 霍金宇宙论
- 2.1 学说背景
- 2.2 奇点定理
- 2.3 黑洞蒸发
- 2.4 应用性未确立
- 3 霍金三大学术赌注
- 3.1 黑洞是否存在?
- 3.2 裸奇点是否存在?
- 3.3 信息会否在黑洞消失?
- 4 霍金观点
- 5 作品列表
- 6 公开演说
- 7 参考
- 8 参见
- 9 相关网站
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生平
早期
霍金1942年出生于英国牛津,这天正好是伽利略的300年忌日,父亲法兰克是毕业于牛津大学的热带病专家,母亲伊莎贝尔1930年代于牛津研究哲学、政治和经济。
1942年1月,纳粹德军轰滥炸英格兰,伦敦遭受几乎夜夜不停的空袭。这迫使霍金一家搬离海格特的家园,迁到牛津避难。他们在霍金诞生后又回到了伦敦。童年时的霍金,学业成绩并不突出,但喜欢设计极为复杂的玩具,据说他们曾做出一台简单的电脑。
1959年,17岁的霍金入读牛津大学的大学学院攻读自然科学,自称用了很少时间而得到一等荣誉学位,随后转读剑桥大学研究宇宙学,1963年被诊断患有肌肉萎缩性侧索硬化症,即运动神经病,当时医生诊断他只能活两年,他虽然活下来,但在往后数十年逐渐全身瘫痪并失去了说话能力。
霍金曾澄清自己当时并无酗酒,只感到自己有“悲剧性格”,并使自己沉醉于瓦格纳的音乐里。直至他遇上了首任妻子简·王尔德(Jane Wilde),两人结婚后育有3名子女。23岁时,他取得了博士学位,留在剑桥大学进行研究工作。
学术之路
就在霍金攻读博士学位前后,伦敦伯碧克大学(Birkbeck College)教授罗杰·彭罗斯在1960年代初开始发展奇点理论,引起剑桥大学的研究小组注意,霍金听毕彭罗斯的研究后,回程途中向他的老师说:“不知道如果把彭罗斯的奇点理论,运用到整个宇宙会得到什么结果?”
1970年代初,霍金与彭罗斯合作发表论文,指出如果广义相对论是正确,宇宙大爆炸前必然有奇点存在,成为首篇重要文章,随后成为少数认真看待黑洞的学者,他结合了量子力学及广义相对论,于1974年3月1日,霍金在《自然》提出黑洞发出一种能量,最终导致黑洞蒸发,该能量被命名为霍金辐射,引起全球物理学家重视。霍金的新发现,被认为是多年来理论物理学最重要的进展。该论文被称为“物理学史上最深刻的论文之一”。
这数年的研究,令他迅速斐声学术界。1975至1976年间,先后获得伦敦皇家天文学会的埃丁顿勋章、梵蒂冈教皇科学学会十一世勋章、霍普金斯奖、 美国丹尼欧海涅曼奖、马克斯韦奖和英国皇家学会的休斯勋章,1978年再获阿尔伯特·爱因斯坦奖。自1979年他被聘用为剑桥大学应用数学和理论物理学院的卢卡斯教授(Lucasian Professor),牛顿于1663年亦曾出任这荣誉职位。2006年11月底更将获英国皇家学会颁授科普利奖章(Copley Medal),与爱因斯坦及达尔文齐名。
1983年,霍金和吉姆·和特勒(Jim Hurtle)进一步提出“宇宙无边界”(No Boundary Proposal),改变了当时科学家对宇宙的看法。
大众明星
2001年霍金推出图画版的时间简史-《果壳中的宇宙》
1988年,霍金的科普著作《时间简史:从大爆炸到黑洞》发行,从研究黑洞出发,探索了宇宙的起源和归宿,该书被译成40余种文字,出版逾1000余万册,但因书中内容极其艰深,在西方被戏称为“读不来的畅销书”(Unread Bestseller),有学者曾指这种书之所以仍可以如此畅销,是因为书本尝试解答过去只有神学才能触及的题材:时间有没有开端,空间有没有边界。[2]2001年10月又一部作品《果壳中的宇宙》(The Universe in a Nutshell)出版发行。该书是《时间简史》的姐妹篇,以相对简化的手法及大量图解,诉说宇宙起源。2006年,他在香港透露正与女儿合撰一套类似《哈利波特》,但主题是理论物理学而非魔法的小说。
霍金亦试图通过通俗演讲,将自己的思想与整个世界交流,除了常在英国及美国发表演说,他90年代曾两次到访日本,2002年8月曾到访杭州发表《膜的新奇世界》(Brane New World),2006年6月在香港科技大学发表《宇宙的起源》时,哄动一时,被戏称受到“摇滚巨星”级的接待。霍金的声望,令他多次获邀到外地演说,常获国家元首接见。
霍金曾指,大众会好奇一位残障人士,为何会想到这么多宇宙论,令他成了大众媒体的宠儿。事实上,他在“星舰奇航记”中的电视系列剧“银河飞龙”饰演过自己,与爱因斯坦及牛顿一起打桥牌;他亦曾在美国卡通片《辛普森一家》中演出,拯救剧中的女孩。
残障及高科技轮椅
近乎全身瘫痪的霍金,除了四肢不能移动,1980年代他因肺炎而接受手术后,亦失去说话能力,但凭一张高科技轮椅,他仍可能发音合成语音、通电话,以及写下一条条艰深方程式。据报霍金正尝试一套新系统,让电脑直接阅读他脑内的信息,做到“我脑写我口”。[3]
他说话时,会先抽动右面颊肌肉,当眼镜上的红外线感应器收到信息后,电脑就会自动打字。霍金每抽动一下,浮标即可选定目标。电脑由英特尔度身订造;语音系统于1980年代中由美国公司Words-Plus撰写,该公司为令霍金可以使用新的视窗XP系统,特意为他重写整套程式。当霍金突然发笑,面颊肌肉抽动太大,屏幕便会出现一堆垃圾字。
- 电脑:由英特尔度身订造的手提电脑,内置Pentium M1.5GHz中央处理器,有无线宽带上网功能。在没有无线上网网络的地方,则可透过诺基亚电话上网卡,直拨剑桥大学的系统
- 发音:霍金使用Words-Plus公司开发的Equalizer发音程式,发音时有点像电子字典,带有美国口音(又有说像北欧口音),他2006年在香港说,原本系统仍有法国口音的英文,但要是用了这套口音,恐怕太太要跟他离婚。
- 电话:有无线电话系统,可直接用电脑拨出或收线
- 万能遥控:轮椅备万用红外线遥控器,可控制电视、录影机、听音乐、锁门、开关灯
- 储存:霍金习惯将所有演讲、论文储入记忆碟内,理论上任何说话亦可加以储存
- 电源:电池藏于轮椅之下,可同时支援轮椅及电脑运作
- 打字:霍金眼镜右上方装了红外线发放及侦测器,只要他移动眼球,红外线侦测到可从屏幕选出基本字母,再在屏幕下半部选字。输入复杂公式时,他会用一个被视为毫无漏洞的程式TeX,若他输入${-b\pm\sqrt{b^2-4ac} \over {2a}}$,则可得到一