心痛!著名物理学家霍金去世,我们永远怀念他!

文章作者:bianji3 | 2018-03-15
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    据报道,著名物理学家史蒂芬·威廉·霍金(Stephen William Hawking)去世,享年76岁。他生前就职于剑桥大学,同事及友人为他吊唁。

       斯蒂芬·威廉·霍金(Stephen William Hawking,1942年1月8日~2018年3月14日),出生于英国牛津,英国剑桥大学著名物理学家,现代最伟大的物理学家之一、20世纪享有国际盛誉的伟人之一。
       霍金21岁时患上肌肉萎缩性侧索硬化症(卢伽雷氏症),全身瘫痪,不能言语,手部只有三根手指可以活动。1979至2009年任卢卡斯数学教授,主要研究领域是宇宙黑洞,证明了广义相对论的奇性定理和黑洞面积定理,提出了黑洞蒸发理论和无边界的霍金宇宙模型,在统一20世纪物理学的两大基础理论——爱因斯坦创立的相对论和普朗克创立的量子力学方面走出了重要一步。 获得CH(英国荣誉勋爵)、CBE(大英帝国司令勋章)、FRS(英国皇家学会会员)、FRSA(英国皇家艺术协会会员)等荣誉。
      2012年4月6日播出的热播美剧《生活大爆炸》第五季第21集中,史蒂芬·霍金本色出演参与了客串。2017年为英国BBC录制纪录片《探索新地球》。 物理学家斯蒂芬·霍金11月6日表示,技术有望逆转工业化对地球造成的一些危害,有助于消除疾病和贫困,但人工智能需要加以控制。2017年11月,霍金预言2600年能源消耗增加,地球或将变成“火球”。

      在如此卓越的成就背后是霍金长达数十年与渐冻症的艰苦抗争。他早在学生时期就已经被确诊了。到后来,他不得不依靠轮椅和电脑语音识别系统活动与发声。他以惊人的毅力与病魔斗争,成为了全世界病友的榜样。

 

  1962年,霍金来到剑桥大学攻读博士学位。1979年,他接替牛顿成为剑桥大学卢卡斯数学教授。2009年,他从这个职位上退休,并加入与剑桥大学丹尼斯-艾弗瑞 (Dennis Stanton Avery) 教授和剑桥大学研究主管徐惠宝 (Sally Tsui Wong-Avery)主管的应用数学与理论物理系研究工作。直至他过世之前,他都一直保持着在科研与媒体上的活跃度。

  剑桥大学副校长史蒂芬·杜思齐说,“霍金教授是特别的。不仅是剑桥大学的师生,全世界的人们都会满怀敬意地铭记他。他在科学及科普领域的卓越贡献堪称传奇。他本人更是无数人的精神领袖。我们永远怀念他。”

  1942年1月8日,霍金出生于牛津。彼时,他的家人住在伦敦以北。1959年,霍金随家人搬至圣奥尔本斯,并在当地求学。虽然当时霍金的成绩排名并不靠前,但是他的同学们都叫他“小爱因斯坦”。这可能鼓励了他进一步探索科学。用他自己的话来说,“物理学与宇宙学告诉人类从何而来、为何在此。我的理想就是进一步探索宇宙。”

  怀着这份理想,他以全奖入读牛津大学自然科学系。他以一等荣誉毕业生的身份取得了物理学士学位。

  之后,他进入剑桥大学三一学堂,师从应用数学与理论物理专业博士导师丹尼斯·夏玛。2017年,霍金在线向公众开放了博士论文《宇宙膨胀的属性》的免费阅读权限。上百万读者点击下载,霍金教授的学术感召力与超高人气可见一斑。

  获得博士学位后,霍金留校,加入了剑桥的冈维尔凯斯学院。此后他一直都在这里保留教职。早年,霍金受罗杰·彭罗斯爵士的影响提出了奇点定理,即宇宙始于大爆炸。

  他的兴趣自然地从奇点扩展到黑洞。他的相关著作也为现代黑洞研究奠定了理论基础。他的研究证明,当黑洞出现的时候,黑洞最终的表面积必须膨胀。其膨胀程度受引力带走能量多少的影响。他还发现,热力学理论对黑洞活动有借鉴意义。最终于1974年,霍金提出了物理学界极具革命意义的理论:他提出“霍金辐射”理论,即宇宙黑洞是有温度且有辐射的。

  他还意识到黑洞必然具有熵值(熵通常用来描述在一个特定系统中的无序程度),霍金提出黑洞的熵等于事件视界表面积的四分之一。(事件视界在黑洞周围,在事件视界内,黑洞引力十分强大,任何事物都无法逃逸出视界。进入事件视界,就是进入了无法返回的区域。)现在四十多年过去了,关于熵的原理仍然是个谜。但这一发现使得霍金的提出了“信息悖论”(信息悖论揭示量子理论和重力理论具有根本的矛盾。)。直到今日,这可能仍然是理论物理面对的最大谜题。

  为理解黑洞和宇宙的起源,人们需要发展量子重力学。量子重力学意在统一广义相对论、重力理论和量子理论中时空的理解, 但量子重力学尚未发展成熟。霍金关于黑洞的工作开启了这一理论的新篇章,他接下来的许多工作也都是关于这一领域的。霍金意识到在早期宇宙中量子理论的效应可能产生原始的引力种子,自此诞生银河系和其他宏大的结构。目前已经有来自宇宙背景探测者(COBE)、威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)和普朗克巡天者(Planck satellite)对于宇宙微波背景提出强有力的观测证据,支持了20世纪80年代提出的宇宙膨胀波动理论。

 

  而另一个富有影响力的提议即是霍金提出的无边界宇宙学。无边界宇宙学从量子理论的应用阐发,解释了整个宇宙的运行,这一学说使人们能够用对现有的定律现有理解来解释宇宙的形成。

  霍金教授写的富有影响力的书包括与乔治·F·R·埃利斯合著的《时空的大尺度结构》,与W·以色列教授合著的《广义相对论评述:纪念爱因斯坦百年诞辰》,与G·吉本斯和S·希克洛什教授合著的《极早期的宇宙》和与W·以色列合著的《引力三百年》。

  不过,还是霍金教授所著的科普读物让他的名声走出学术圈外,变得家喻户晓。他著的第一本科普读物《时间简史》出版于1988年,很快就成为了一本意外走红的畅销书,这本书打破记录,在《星期日泰晤士报》连续237周蝉联畅销书榜首。后来,他又出版了《黑洞、婴儿宇宙及其他》、《果壳中的宇宙》、《新时间简史》、《我的简史》等书。他还和她的女儿路西一起合著了一系列给孩子的书,故事主角名叫乔治,故事描写了乔治在宇宙中的一系列冒险。

  2014年,基于霍金的人生故事改编的电影《万物理论》发行。电影取材自他的第一任妻子简所写的书,讲述了他1964年和简在剑桥初次见面,他的学术成就和他之后患疾的故事。这部电影受到了全球广泛的赞扬。饰演霍金的埃迪·雷德梅恩因此获得了2015英国电影学院奖的最佳男主角奖。

霍金教授的爱好之一是旅游。1962年,他在最初的冒险中就曾遭遇伊朗布因扎赫拉地区7.1级的大地震。1997年,他造访南极。2007年,他参加了宇航员训练常用的失重飞行训练。返回时,他诙谐地说:“宇宙,我来了。”

  霍金在患病多年后在网站中写道:“我成年时期几乎一直在患肌肉萎缩性侧索硬化症病中度过。但这并没有阻止我拥有一个非常有美丽的家庭和在十分成功的工作。我非常幸运我的症状发展地比常见情形缓慢,但这证明了一个人应当永不失去希望。”2017年,在剑桥庆祝他的75岁生日时,霍金表示:“能够活着,进行理论物理学研究真的是一件光辉伟大的事情。过去五十年来,我们对宇宙的认知已经发生了极大的转变。如果我曾经对此做出微小的贡献,我十分开心。”

  他还表示他希望别人也能感受到他对理解统治我们所有人的宇宙规律的热情。“我想要和你们分享我对追求宇宙真理的热忱。要记得抬头仰望星空,而不是只看着你的脚下。要试着去理解你看到的东西,去思考什么让宇宙存在。要保持好奇心,不管生活看起来多艰难,总会有你能做,并能成功的事情。重要的是,要永不言放弃。”

霍金去世后,其子女在声明中写道,“他的勇气、坚持以及他的杰出和幽默鼓舞了世界各地的人。。。。。。我们将永远怀念他”。

  伟大者谢幕。为了追忆霍金先生以及更好地纪念他的工作,《科技导报》微信公众号采访了著名数学家、哈佛大学教授丘成桐先生,他简要评价了霍金先生的成就并表达了追思之情:

  霍金先生是一代大师,这50年来对大范围的宇宙结构的认识,无出其右者。他对于黑洞结构(之认识)、如何引导量子效应在黑洞理论上(的应用),都是划时代的工作。他确实改变了我们对宇宙的认识。

  当然霍金也是一个普通人,他喜欢文学,喜欢和女士交谈,也喜欢干一些冒险的活动,但是最重要的是他对宇宙奥秘的探索,有无比的热情,也十分成功。

  他虽然没有享受到很多事情——就是一般人在日常生活能够得到的乐趣,但是他一生的经历可以说是璀璨的。他知道自己的成就,他会知道世人对他的尊敬和爱慕,不枉他一生的努力和忠诚。

  霍金先生是我的好朋友,他的去世使我哀伤。愿他声名和见解永留宇宙!

  霍金先生用一生分享了他宝贵的思想财富与独特的生命体验。

  今天,让我们所有受过其精神之光人照耀的人,一齐道一声:再见,霍金先生!

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