斯蒂芬霍金(美国心理学家霍金斯)

每当提到在物理领域做出突出贡献的人,人们总会想到牛顿、爱因斯坦、霍金这样的人。其中,与我们这一代人最接近的物理学家是霍金,他生前一直活跃在大众的视野中,所以很多

每当提到在物理领域做出突出贡献的人,人们总会想到牛顿、爱因斯坦、霍金这样的人。

斯蒂芬霍金(美国心理学家霍金斯)

其中,与我们这一代人最接近的物理学家是霍金,他生前一直活跃在大众的视野中,所以很多人更熟悉霍金。

斯蒂芬霍金(美国心理学家霍金斯)

作为一个著名的物理学家,你当然要有真正的理论成就,才配得上这个称号。那么,霍金在物理学上的真实水平是怎样的?他对物理学有什么贡献?

霍金的科学造诣

霍金的全名是斯蒂芬·威廉·霍金,出生于1942年1月8日。值得一提的是,霍金出生的那天恰好是被称为“现代物理学之父”的伽利略逝世300周年纪念日。“天才”的诞生总是有很多巧合。

斯蒂芬霍金(美国心理学家霍金斯)

童年的霍金童年霍金

霍金的一生并非一帆风顺,甚至可以说是异常坎坷。因为在21岁的时候,他患上了卢格氏病,这种病也被称为肌萎缩侧索硬化症。一旦生病,身体会慢慢瘫痪,最后连说话的能力都会丧失。所以我们在媒体报道中看到的霍金是坐在轮椅上的。

斯蒂芬霍金(美国心理学家霍金斯)

如果你了解霍金的家族史,你会发现“天才”的成长之路与家庭背景息息相关。他的父亲和母亲都毕业于牛津大学,是各自研究领域的专家。可以说,家庭出身对霍金的成长起到了关键作用。那么,霍金在物理领域表现出怎样的天赋呢?

斯蒂芬霍金(美国心理学家霍金斯)

第一个重要的成就是它的霍金辐射,也叫黑洞辐射。这个理论是他在1973年发现的。通过研究黑洞周围的量子效应,他发现黑洞还会向外部发出辐射,而这种辐射会使黑洞的质量慢慢减小,直至消失。但是这个过程非常漫长,很难被人类直接观察到。

斯蒂芬霍金(美国心理学家霍金斯)

但是霍金的辐射,说到底只是他基于量子效应理论的个人假设,还没有完全证实。科学家认为,随着未来观测科学的发展,我们可能有机会证实这一假设,并实际观测到所谓的“霍金辐射”。

斯蒂芬霍金(美国心理学家霍金斯)

第二个成果是著名的“奇点定理”,由霍金和罗杰·彭罗斯证明,罗杰·彭罗斯是2020年诺贝尔物理学奖得主。起初,奇点定理其实是彭罗斯提出的,但经过大致了解后,霍金将研究方向转向了这一理论,并最终将这一定理推向了大爆炸模型和大坍缩模型。

斯蒂芬霍金(美国心理学家霍金斯)

霍金的完美证明BIGBANG有“初始奇点”,大坍缩也有“终极奇点”,这意味着宇宙不再是“无限被动”的,而是有始有终。在他的博士论文中,有一篇是对彭罗斯奇点定理的改进和完善,占了很大篇幅。有兴趣可以了解一下。因此,霍金对奇点定理的发展做出了重要贡献,这可以算作他的成就之一。

斯蒂芬霍金(美国心理学家霍金斯)

最后,提出“无边宇宙模型”。自从人类知道自己的存在只是宇宙海洋中的一滴水,就开始想象宇宙的样子,根据不同的宇宙理论建立了很多宇宙的模型。作为宇宙学研究的一员,霍金还根据自己的理论创造了独特的无边界宇宙模型。

霍金的无边界宇宙模型的假设是:“宇宙的边界条件是它没有边界。只有当宇宙处于这种无边界状态时,科学本身的规律才能决定每一个可能历史的概率。”

因此,霍金的无边界宇宙模型不仅克服了以往大爆炸宇宙模型所遇到的“奇点问题”,而且还生动地向我们展示了宇宙演化的大致情况。换句话说,宇宙的爆炸和坍缩都是在超致密状态下进行的。在这种情况下,时间具有连续性,这使得我们很难检测到它。

斯蒂芬霍金(美国心理学家霍金斯)

此外,无边界宇宙模型的建立具有重大的哲学意义。作为无神论的忠实支持者,霍金认为宇宙是自足的,没有边界和边缘。所以,所谓的神或造物主,根本没有藏身之处,也没有存在的必要性,宇宙也不需要任何“神”来启动。

斯蒂芬霍金(美国心理学家霍金斯)

这些都是霍金在物理学上的成就。不难看出,很多理论都是开创性的,尤其是霍金辐射的提出。所以霍金在世的时候经常被称为“活着的爱因斯坦”或者“宇宙之王”是很正常的,但是为什么霍金没有因为他的杰出成就获得诺贝尔奖呢?

未能获奖的原因

诺贝尔奖应该是大众最熟悉的奖项。很多学科的研究者都会把获得诺贝尔奖作为职业生涯的终极目标,可见这个奖项有多重要。按理说,霍金提出了那么多开创性的、意义重大的理论,早就应该获得诺贝尔奖了,但直到2018年去世,他才获得这个奖项。

斯蒂芬霍金(美国心理学家霍金斯)

纵观霍金获得的奖项,有爱因斯坦奖章、沃尔夫物理学奖、科普利奖等。这些奖项无疑证明了霍金的水平和实力。但诺贝尔物理学奖从未颁给霍金。为什么?

斯蒂芬霍金(美国心理学家霍金斯)

其实不是歧视或者政治原因,也不是否定霍金在物理领域的成就,而是诺贝尔奖的评价标准。在诺贝尔奖的评价标准中,其中一个重点就是科学家提出的理论必须得到实验的证实和验证。上面介绍霍金的成果时,我们提到目前还没有观测到霍金辐射,所以还处于假设阶段。

斯蒂芬霍金(美国心理学家霍金斯)

诺贝尔物理学奖评审委员会秘书安德斯·巴拉尼(Anders Barani)说,“人们经常问我为什么霍金没有获奖。他的研究成果确实很优秀,但我们还不确定这个结果是否适用于自然。”

所以,在自己的壳里做宇宙之王的霍金,虽然他的理论很有前瞻性,但可惜大部分都没有得到实验的证实。诺贝尔物理学奖对霍金本人来说,大概没那么重要。毕竟,他在自己的“世界”中窥见了宇宙的真实内容。

霍金为什么这么有名?

霍金是一个“亲民”的科学家,因为大多数人对复杂深奥的物理学和宇宙学知之甚少。即使他们知道有些理论很重要,但也很难深入理解。毕竟专业术语在普通人眼里和天书没什么区别。

斯蒂芬霍金(美国心理学家霍金斯)

而霍金则充当了一个“优秀的科学解说员”。基于他对宇宙的丰富知识,他试图用通俗易懂的语言向公众展示我们在宇宙之谜中所处的位置。他的著作《时间简史》、《果壳里的宇宙》一度成为畅销书目,掀起了全民“看科学、学科学”的热潮。

斯蒂芬霍金(美国心理学家霍金斯)

其次,霍金身残志坚的精神也很感人。坐在轮椅上,即使不能说话,全身只有几根手指可以活动,也无法阻止他“自由的灵魂和心灵”。这种不受自身条件限制和击倒的人,无疑是被尊重的。

斯蒂芬霍金(美国心理学家霍金斯)

《哈姆雷特》哈姆雷特

就像哈姆雷特写的“即使我被关在果壳里,我也会视自己为拥有无限空的国王。”霍金的身体被限制在轮椅上,但这并不能阻止他向大众表达他眼中的宇宙。

霍金的宇宙观

科学家眼中的世界和宇宙是非常复杂的,所以有时候当他们在研究中遇到困难时,往往会陷入“自我怀疑”,然后科学和神学就会在他们的头脑中互相拉扯。历史上很多科学家最后都是被自己的研究成果和现实的矛盾打败,到了晚年才信了神学。

斯蒂芬霍金(美国心理学家霍金斯)

但是,霍金没有这种可能性。从他的言行和思想来看,他认为这个宇宙一定是“科学的”。我们之所以不太懂,是因为我们还不够强大。时机成熟,人类一定会发现宇宙背后的科学规律。换句话说,霍金认为,即使宇宙浩瀚复杂,人类与之相比是如此渺小,我们仍然有能力认识宇宙。

斯蒂芬霍金(美国心理学家霍金斯)

基于此,霍金曾说,“我们会看到,虽然测不准原理对我们所有预测的准确性施加了限制,但同时它可以消除时间空奇点处的基本不可预测性。”

免责声明:本站所有文章内容,图片,视频等均是来源于用户投稿和互联网及文摘转载整编而成,不代表本站观点,不承担相关法律责任。其著作权各归其原作者或其出版社所有。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容,侵犯到您的权益,请在线联系站长,一经查实,本站将立刻删除。

作者:美站资讯,如若转载,请注明出处:https://www.meizw.com/n/40481.html

发表回复

登录后才能评论