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霍金对人类有重大实际意义的贡献

时间:2018-10-14 10:12:23 作者:迷迷 来源:51区未解之谜网 手机阅读

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展开全部霍金人类的贡献:

1、1970年:奇性定理  霍金70年代研究爱因斯坦的引力理论,他发现在很一般的条件下,空间和时间一定存在奇点,时空似乎被无限弯曲。不过当时还不清楚奇点是否真实存在。伦敦伯克贝克学院的罗杰•彭罗斯(RogerPenrose)证实,奇点确实会在黑洞中形成。后来,彭罗斯和霍金将同样的想法应用到整个宇宙中,并表明爱因斯坦的理论预测我们在遥远过去的奇点,这就是宇宙大爆炸。霍金与彭罗斯一起证明了著名的奇性定理,为此他们共同获得了1988年的沃尔夫物理奖。   

2、1971-1972年:黑洞定理   黑洞有自己的一套定理,反映更熟悉的热力学定理。霍金提出第二定理,其中规定,黑洞的总表面面积永远不会变小,至少在目前的古典物理学方面。又称霍金的黑洞面积定理,这为物理学家提出了一个谜题。该定理暗示黑洞是热的,否定了古典物理学所认为的黑洞不辐射热量的说法。霍金还证明了黑洞“无毛”定理:无论什么样的黑洞,其最终性质仅由三个物理量(质量、角动量、电荷)惟一确定。即当黑洞形成之后,只剩下这三个不能变为电磁辐射的守恒量,其他一切信息(“毛发”)都丧失了,黑洞几乎没有形成它的物质所具有的任何复杂性质,对前身物质的形状或成分都没有记忆。   

3、1974-1975年:黑洞如何消失   物理学家曾经认为,没有任何东西可以逃脱黑洞。霍金根据量子理论认为,黑洞应该能够放出热量,并最终消失。这个过程对于正常的黑洞来说是缓慢的。与太阳同等质量的黑洞将花费更长的时间蒸发。但质量较小的黑洞蒸发得更快,它们在临近生命的末期将以惊人的速度释放热量。在最后的十分之一秒,黑洞可能爆发与一百万个百万吨级的氢弹爆炸相同的能量。   

4、1982年:星系如何出现   宇宙学一个流行的理论认为,宇宙大爆炸后不久经历了一个快速通胀期。霍金是其中一位首次证明量子如何涨落的科学家。量子涨落,即物质分布的微小变化,在快速通胀期可能会加速宇宙中星系的传播。开始有一些微小差别的物质在引力的作用下聚集在一起,成长为现在所看到的宇宙结构。  

5、1983年:宇宙波函数   霍金将他的大部分时间花费在试图建立一个引力量子理论。但在1983年与芝加哥大学的吉姆•哈特(JimHartle)合作时,他开始将欧几里德(Euclidean)量子引力的观点应用在黑洞理论方面,他们共同提出,“宇宙波函数”从理论上讲,可以用来计算所看到的宇宙特性。扩展资料主要成就史蒂芬·威廉·霍金是本世纪享有国际盛誉的伟人之一,剑桥大学数学及理论物理学系教授,当代最重要的广义相对论和宇宙论家。荣获英国剑桥大学卢卡斯数学教席,这是自然科学史上继牛顿和狄拉克之后荣誉最高的教席。20世纪70年代他与彭罗斯一道证明了著名的奇性定理,为此他们共同获得了1988年的沃尔夫物理奖。他因此被誉为继爱因斯坦之后世界上最著名的科学思想家和最杰出的理论物理学家。凭一本薄薄的《时间简史》征服了全世界3000万读者。黑洞理论使量子论和热力学在“霍金辐射”中得到完美统一,而他在20世纪80年代提出的无边界设想的量子宇宙论,解决了困扰科学界几百年的“第一推动”问题。

斯蒂芬·威廉·霍金的研究为理解黑洞和宇宙本源奠定了基础,不过据他本人指出,他在动画片《辛普森一家》(TheSimpsons)和科幻剧集《星际迷航:下一代》(StarTrek:TheNextGeneration)中的演出也同样精彩。霍金在《大设计》中强调,宇宙不需要一个造物主或“上帝”,以“哲学已死”开篇,这意味着人类将从愚昧的自我奴役超脱出来,其否认了纯哲学和宗教可以真正解释自然,这也表明各大宗教只是古代精神世界探索未知,追求不灭解脱的体系,而非客观真理。随着时代的进步,人类文明也当奋起直追,不甘落后,这就是为什么世代有识之士追求存在、生命和宇宙的意义。解决这些命题本来应该是哲学家的任务,可惜科学的高度发展使得哲学无法跟上。霍金希望解开宇宙诞生之时的奥秘,1970年代时,霍金将量子力学应用于解释黑洞现象,在之后的30年中,用量子力学解释整个宇宙已经变得更加困难了。霍金想找到一套可以完美解释整个宇宙现象的理论来说明137亿年诞生直到现在的宇宙,但是多年过去了就算无限接近他仍然没有得出结论。按照他的量子力学理论,宇宙诞生是大爆炸产生的,这是一个被压缩的无限小却具有超大重力的物质(也可以理解成密度无限大)爆炸的产物。量子力学的理论范畴不能够解释这一个过程是如何进行?为什么会这样?霍金说“那必须有一套可以描述小规模重力的理论”。

霍金的同事,伦敦玛丽皇后学院的麦克·格林(Michael.Green)参与建构的超弦理论,简称为“弦论”,指出所有粒子和自然力量,其实都是在震荡中的像弦一样的微小物体;解决了霍金一直想努力解答的重力问题,该理论必须建立在宇宙必须有9、10甚至是大于11个的维度中,而人类身处的三维世界可能仅仅是真正的宇宙的其中一个膜。2014年1月24日,英国著名科学家斯蒂芬·霍金教授再次以其与黑洞有关的理论震惊物理学界,在《黑洞的信息保存与气象预报》(InformationPreservationandWeatherForecastingForBlackHoles)的论文中,霍金指出,由于找不到黑洞的边界;因此“黑洞是不存在的”,不过“灰洞”的确存在。这是为了解决“防火墙”问题于新理论中设定“黑洞不存在”,其并非真不存在。黑洞的边界又称“视界”,经典黑洞理论认为,黑洞外的物质和辐射可以通过视界进入黑洞内部,而黑洞内的任何物质和辐射均不能穿出视界。“经典黑洞理论认为,任何物质和辐射都不能逃离黑洞,而量子力学理论表明,能量和信息是可以从黑洞中逃离出来的。”参考资料:霍金.百度百科

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