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一代科学巨匠史蒂芬·霍金去世,来自星辰归于星辰

2018-03-14 17:17|编辑: 梁老师|阅读: 707

摘要

2018年3月14日,据英国多家媒体报道,物理学家史蒂芬·霍金去世,享年76岁。

2018年3月14日,据英国多家媒体报道,物理学家史蒂芬·霍金去世,享年76岁。他的家人已经确认了这一消息。

在爱因斯坦的生辰日,霍金走了。而他出生的那天,又正是伽利略的逝日。有人说,这是「天选之巧合」。不管怎样,今天,霍金教授离开了这个世界,或许去往了他无数次想象过的地方。

他的三个孩子发表声明说:「我们深爱的父亲今天去世了。他是一位伟大的科学家,一个非凡的人,他的工作和遗产将会持续影响这个世界多年,他坚韧不拔的勇气、他的幽默感激励了世界各地的人们。他说过,『如果它不是你所爱的人的家,那它就不是宇宙』。我们会永远怀念他。」

霍金与家人旧照

斯蒂芬·威廉·霍金(StephenWilliamHawking,1942年1月8日~2018年3月14日),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。

1959年17岁的霍金入读牛津大学的大学学院攻读自然科学,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,21岁的他不幸被诊断患有肌肉萎缩性侧索硬化症即运动神经细胞病,全身瘫痪,不能言语,手部只有三根手指可以活动。当时,医生曾诊断身患绝症的他只能活两年,可他一直坚强地活了下来。

1965年,23岁时他取得了博士学位留在剑桥大学进行研究工作。

1979至2009年任卢卡斯数学教授,主要研究领域是宇宙论和黑洞,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”。

2018年3月14日,霍金去世,享年76岁。

霍金与中国

霍金曾分别于1985年、2002年和2006年3次到访中国。

史蒂芬·霍金在中国开通微博,一下子就火起来了。2天内他的微博粉丝已突破三百万,这显示了他在中国巨大的影响力,也证明了“不明觉厉”定律的放之四海皆准。

事实上,霍金跟中国的缘分要比微博深厚得多。他曾经三次来到中国,游览了中国的大好河山,也在和中国记者的交流中,感受到中国新闻界还需要学习。

第一次   只要能保证存活,我就来

霍金第一次来中国,是在1985年。

当时邀请他的单位只有一个,位于合肥的中国科学技术大学。

当时中科大的学生很诧异:“像霍金这么带有传奇色彩的人物,怎么说来就来了呢?”

虽然之前很多年国门紧闭,但中国的科学家们早在70年代就知道了霍金和黑洞理论。在1981年,中国科学技术大学的学者就开始邀请霍金。

虽然英国大使馆担心来合肥这个小地方对霍金来说太冒险,但是霍金本人表示:只要能保证他在合肥能够存活,他就来。

1985年,霍金在合肥与中国学者们合影

于是,1985年4月28日,43岁的霍金第一次来到中国,下榻合肥稻香楼宾馆。霍金做了两次演讲,一次关于黑洞形成的理论,一次关于“时间为什么总是向前”。

之后,霍金到了北京,北京负责接待的学者是北京师范大学物理系教授刘辽,最早在中国做黑洞物理与弯曲时空量子场论教学和研究的大牛。根据同行是冤家的定理,霍金向他提出了一个物理学上超难的问题:怎么把霍金弄到长城上去。

霍金威胁说,如果不让他上长城,他就在北京自行了断。

无奈之下,刘辽找了几个物理系的研究生小伙子把霍金抬了上去。

第二次    面对宇宙,我们都要学习

2002年8月霍金的中国行,是在著名数学家丘成桐的邀请下成行的。

丘成桐先生,也是科学发展进程中响当当的一号人物。他是数学大师陈省身的高徒,1982年获得了菲尔兹奖,成为第一位获得菲尔兹奖的华裔数学家。

丘成桐功成名就后不忘祖国,2002在浙江大学建立了数学科学中心,并召开了“2002弦理论国际会议”。霍金应邀在会议上发表了题为《M理论宇宙学》的学术报告。这里的“M”代表“Membrane“,即”膜“的意思。

丘成桐(左)与霍金对话

霍金的学术报告究竟讲的是什么呢?

他在投影屏幕上打出三个问题:“康德问:在宇宙开始之前为什么有无限的时间?在所有这些时候里面宇宙在做什么呢?宇宙为什么现在不处于热平衡状态?”

在霍金和他的同事罗杰·彭罗斯的宇宙模型里,宇宙大爆炸是真实存在的。宇宙大爆炸是一切的起点,开启了时间,而时间的终点则在黑洞。在宇宙大爆炸之前,或是在黑洞里,爱因斯坦的广义相对论失效。

广义相对论无法讨论小尺度下的问题,这必须借助于量子力学。然而爱因斯坦一生中绝大部分时间都认为量子力学理论并不完备。他的担忧是有道理的,因为直到2015年发现量子纠缠现象之后,量子力学理论的完备性才被完全证实。

爱因斯坦一直和玻尔争论量子力学理论的完备性

霍金所做的,则是把宏观尺度下的广义相对论和小尺度的量子力学相结合,来构建一个能够描述宇宙从开始到结束全过程的理论。这个理论的构建,除了霍金个人的努力之外,物理学的进程也是很重要的。

我们眼见耳听,都逃不出这四维时空。而霍金在演讲中提到,时空是十维或是十一维的。

可是为什么我们观测不到其他维度呢?霍金有两种猜想。

一种可能是,有些额外维度卷曲成了微小空间。当我们看一条细长的头发丝时,我们几乎无法意识到它是三维立体的,头发的两个维度被我们的脑补忽略了。如果真有额外维度的卷曲,那它们的卷曲程度之微小,也绝不是我们能想象的。

另一种可能是,有些额外维度可能是很大乃至无限大的。甚至有可能,我们所存在的时空就禁锢在一个膜上。这就是“M理论”的由来。

这样描述的问题不仅仅是与我们的直觉不符,还需要解释膜内和膜间引力波的传递是怎样的机理。为了构建物理模型的时候与观测结果相吻合,物理学家必须利用数学来描述现象,引导想象,并推导出最符合目前观测和实验结果的理论。

霍金与“膜的新奇世界”

霍金这一次来中国也引发了媒体对他的报道热潮。在霍金访问中国的17天内,新浪网转载相关报道94篇,在杭州的香格里拉饭店召开记者招待会时,现场记者也是踊跃提问。

对于一些较为精彩的提问,霍金的回答也是坦率直接。例如有记者问到霍金正在把《时间简史》改写成更容易被青少年理解接受的版本时,霍金是这样回答的:“《时间简史》是我第一次尝试写科普著作,我觉得我把它写得比实际需求更复杂了,所以我现在在写一本对每个人而不仅只是对少年们更容易的版本,还有一年就可以完成了。”

在杭州的几天,霍金还游览了淡妆浓抹总相宜的西湖。

之后,霍金又到北京,参加北京国际弦理论会议。

8月18日,霍金在北京国际会议中心做了科学报告,打出了鲜明的标题:《膜的新奇世界》。

霍金说,中国取得的巨大进步给他留下深刻印象。他说,中国在未来的发展中要保持和发展重视基础科学的传统,因为激励年轻人投身科学研究要靠基础科学。他表示相信,再过50年,中国有望成为领导世界科学的国家。

在北京的短暂时间里,他再次游览了长城。

第三次    和中国民众谈笑风生

霍金第三次来中国,是2006年。这次行程同样让中国的粉丝趋之若鹜,但和前两次相比,几乎没有什么戏剧性。

他在香港、北京都做了关于宇宙起源的演讲,而媒体则费尽心思想把他的语言翻译成老百姓听得懂的大白话,以便为科普做一点微不足道的工作。

相比之下,人们似乎更关注那些花边新闻,比如他的轮椅有多智能,他对北京的堵车怎么看……

不过霍金应该早就习惯了这种低维度展开的交流。在观众提问“您对中国最感兴趣的是什么”时,霍金给了一个让大家都很开心的回答:“中国的文化、食物我都感兴趣,但最感兴趣还是中国的女性,她们都很漂亮。”

在霍金办公室墙上贴着这样一段话:

Remember to look up at the stars and not down at your feet. Try to make sense of what you see and wonder about what makes the universe exist. Be curious. And however difficult life may seem, there is always something you can do and succeed at.

大意是:

不管在什么时候,我们都不能忘记头顶的星空,要永葆好奇,永远前进

致谢这位时代的伟人,谢谢他曾带给我们的启示,并鼓励我们勇敢前行。

或许另一个时空里,我们能相遇。

声明:本文信息综合来源于新京报、清华研读间,由自主选拔在线团队(微信公众号:zizzsw)排版编辑,如有侵权,请及时联系管理员删除。

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