霍金的資料簡(jiǎn)介
斯蒂芬·威廉·霍金，英國(guó)劍橋大學(xué)著名物理學(xué)家，是現(xiàn)代最偉大的物理學(xué)家之一，也是20世紀(jì)享有國(guó)際盛譽(yù)的偉人之一，下面是學(xué)習(xí)啦小編為你整理的霍金的資料簡(jiǎn)介，希望對(duì)你有用!
斯蒂芬·威廉·霍金簡(jiǎn)介
斯蒂芬·威廉·霍金(Stephen William Hawking)，1942年1月8日出生于英國(guó)牛津，獲得CH(英國(guó)榮譽(yù)勛爵),CBE(大英帝國(guó)司令勛章),FRS(英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員),FRSA(英國(guó)皇家藝術(shù)協(xié)會(huì)會(huì)員)等榮譽(yù)。他是英國(guó)劍橋大學(xué)著名物理學(xué)家，是現(xiàn)代最偉大的物理學(xué)家之一，也是20世紀(jì)享有國(guó)際盛譽(yù)的偉人之一。
他患有肌肉萎縮性側(cè)索硬化癥(盧伽雷氏癥)，全身癱瘓，不能言語，手部唯獨(dú)只有三根手指可以活動(dòng)。
1979至2009年任盧卡斯數(shù)學(xué)教授，他是英國(guó)最崇尚的教授。霍金的主要研究領(lǐng)域是宇宙論和黑洞，證明了廣義相對(duì)論的奇性定理和黑洞面積定理，提出了黑洞蒸發(fā)理論和無邊界的霍金宇宙模型，在統(tǒng)一20世紀(jì)物理學(xué)的兩大基礎(chǔ)理論——愛因斯坦創(chuàng)立的相對(duì)論和普朗克創(chuàng)立的量子力學(xué)方面走出了重要一步。
斯蒂芬·威廉·霍金人物經(jīng)歷
斯蒂芬·威廉·霍金(Stephen William Hawking)，1942年1月8日出生于英國(guó)牛津，出生當(dāng)天正好是伽利略逝世300年忌日。父親法蘭克是畢業(yè)于牛津大學(xué)的熱帶病專家，母親伊莎貝爾1930年于牛津研究哲學(xué)、政治和經(jīng)濟(jì)。
童年經(jīng)歷
1942年1月，納粹德軍幾乎夜夜不停地轟炸英國(guó)倫敦。這迫使霍金一家搬離海格特的家園遷到牛津避難。他們?cè)诨艚鹫Q生后又回到了倫敦。童年時(shí)的霍金學(xué)業(yè)成績(jī)并不突出但喜歡設(shè)計(jì)極為復(fù)雜的玩具。據(jù)說他曾用一些廢棄用品做出一臺(tái)簡(jiǎn)單的電腦。
成年經(jīng)歷
霍金畢業(yè)于牛津大學(xué)(University of Oxford)和劍橋大學(xué)(University of Cambridge)，并獲劍橋大學(xué)博士學(xué)位。
1959年17歲的霍金入讀牛津大學(xué)的大學(xué)學(xué)院攻讀自然科學(xué)用了很少時(shí)間而得到一等榮譽(yù)學(xué)位，隨后轉(zhuǎn)讀劍橋大學(xué)研究宇宙學(xué)。1963年，21歲的他不幸被診斷患有肌肉萎縮性側(cè)索硬化癥即運(yùn)動(dòng)神經(jīng)細(xì)胞病。
當(dāng)時(shí)，醫(yī)生曾診斷身患絕癥的他只能活兩年，可他一直堅(jiān)強(qiáng)地活了下來。他被禁錮在輪椅上，只有三根手指和兩只眼睛可以活動(dòng)，疾病已經(jīng)使他的身體嚴(yán)重變形，頭只能朝右邊傾斜，肩膀左低右高，雙手緊緊并在當(dāng)中，握著手掌大小的擬聲器鍵盤，兩腳則朝內(nèi)扭曲著，嘴已經(jīng)幾乎歪成S型，只要略帶微笑，馬上就會(huì)現(xiàn)出“呲牙咧嘴”的樣子。這已經(jīng)成為他的標(biāo)志性形象。他不能寫字，看書必須依賴一種翻書的機(jī)器。讀活頁文獻(xiàn)時(shí)，必須讓人將每一頁平攤在一張大辦公桌上，然后驅(qū)動(dòng)輪椅如蠶吃桑葉般的逐頁閱讀。他在手術(shù)過后的幾天又寫下了世界名著《時(shí)間簡(jiǎn)史》。在往后數(shù)十年逐漸全身癱瘓并失去了說話能力?；艚鹪吻遄约寒?dāng)時(shí)并無酗酒只感到自己有“悲劇性格”并使自己沉醉于瓦格納的音樂里。直至他遇上了首任妻子簡(jiǎn)·王爾德(Jane Wilde)，兩人結(jié)婚后育有3名子女。23歲時(shí)他取得了博士學(xué)位留在劍橋大學(xué)進(jìn)行研究工作。
1965年，他因患肺炎做了穿氣管手術(shù)，被徹底剝奪了說話的能力，演講和問答只能通過語音合成器來完成。
1973年，他考察黑洞附近的量子效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)黑洞會(huì)像天體一樣發(fā)出輻射，其輻射的溫度和黑洞質(zhì)量成反比，這樣黑洞就會(huì)因?yàn)檩椛涠冃。鴾囟葏s越變?cè)礁?，最后以爆炸而告終。黑洞輻射或霍金輻射(包括de Sitter空間中的霍金輻射)的發(fā)現(xiàn)具有極其基本的意義，它將廣義相對(duì)論、量子場(chǎng)論和熱力學(xué)統(tǒng)一在一起，其為彎曲時(shí)空中的量子場(chǎng)論。1973年以后，他的研究轉(zhuǎn)向了量子引力論。雖然人們還沒有得到一個(gè)成功的理論，但是它的一些特征已被發(fā)現(xiàn)。例如，空間-時(shí)間在普朗克尺度下不是平坦的，而是處于一種粉末的狀態(tài)。在量子引力中不存在純態(tài)，因果性受到破壞，因此使不可知性從經(jīng)典統(tǒng)計(jì)物理學(xué)、量子統(tǒng)計(jì)物理提高到了量子引力的第三個(gè)層次。
1980年以后，霍金的興趣轉(zhuǎn)向了量子宇宙論，提出了能解決宇宙第一推動(dòng)問題的無邊界條件。2004年7月，他承認(rèn)了自己原來的“黑洞悖論”觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的?！稌r(shí)間簡(jiǎn)史》的副題是從大爆炸到黑洞。史蒂芬·威廉·霍金認(rèn)為他一生的貢獻(xiàn)是在經(jīng)典物理的框架里，證明了黑洞和大爆炸奇點(diǎn)的不可避免性，黑洞越變?cè)酱螅诹孔游锢淼目蚣芾?，他指出，黑洞因輻射而越變?cè)叫?，大爆炸的奇點(diǎn)不斷被量子效應(yīng)所抹平，而且整個(gè)宇宙空間正是起始于此。理論物理學(xué)的細(xì)節(jié)在未來的20年中還會(huì)有變化，但就觀念而言，已經(jīng)相當(dāng)完備了。
1985年，第一次來中國(guó)，在科大水上講演廳作天體物理的學(xué)術(shù)報(bào)告。
史蒂芬·威廉·霍金的生平是非常富有傳奇性的，在科學(xué)成就上，他是有史以來最杰出的科學(xué)家之一，他的貢獻(xiàn)是在他被盧伽雷氏癥禁錮在輪椅上50年之久的情況下做出的。他的貢獻(xiàn)對(duì)于人類的觀念有深遠(yuǎn)的影響，所以媒體早已有許多關(guān)于他如何與全身癱瘓作搏斗的描述。吳忠超(霍金的學(xué)生之一)于1979年第一回見到他時(shí)的情景至今還歷歷在目。那是第一次參加劍橋霍金廣義相對(duì)論小組的討論班時(shí)，身后門一打開，腦后忽然響起一種非常微弱的電器的聲音，回頭一看，只見一個(gè)骨瘦如柴的人斜躺在電動(dòng)輪椅上，他自己驅(qū)動(dòng)著電開關(guān)。譯者盡量禮貌而不顯出過分吃驚，但是他對(duì)首次見到他的人對(duì)其殘疾程度的吃驚早已習(xí)慣。吃飯他要用很大努力才能舉起頭來。在失聲之前，只能用非常微弱的變形的語言交談，這種語言只有在陪他工作、生活幾個(gè)月后才能通曉。他不能寫字，看書必須依賴于一種翻書頁的機(jī)器，讀文獻(xiàn)時(shí)必須讓人將每一頁攤平在一張大辦公桌上，然后他驅(qū)動(dòng)輪椅如蠶吃桑葉般地逐頁閱讀。人們不得不對(duì)人類中居然有以這般堅(jiān)強(qiáng)意志追求終極真理的靈魂從內(nèi)心產(chǎn)生深深的敬意。從他對(duì)譯者私事的幫助可以體會(huì)到，他是一位富有人情味的人。每天他必須驅(qū)動(dòng)輪椅從他的家——劍橋西路5號(hào)，經(jīng)過美麗的劍河、古老的國(guó)王學(xué)院駛到銀街的應(yīng)用數(shù)學(xué)和理論物理系的辦公室。該系為了他的輪椅行走便利特地修了一段斜坡?；艚痣m然身殘但志不殘，非常樂觀。
他還證明了黑洞的面積定理。在富有學(xué)術(shù)傳統(tǒng)的劍橋大學(xué)里他擁有幾個(gè)榮譽(yù)學(xué)位，是最年輕的英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。在公眾評(píng)價(jià)中，被譽(yù)為是繼阿爾伯特·愛因斯坦之后最杰出的理論物理學(xué)家。他提出宇宙大爆炸自奇點(diǎn)開始，時(shí)間由此刻開始，黑洞最終會(huì)蒸發(fā)，在統(tǒng)一20世紀(jì)物理學(xué)的兩大基礎(chǔ)理論——愛因斯坦的相對(duì)論和普朗克的量子論方面走出了重要一步。
他因患肌肉萎縮性側(cè)索硬化癥，禁錮在輪椅上達(dá)50年之久，卻身殘志堅(jiān)，克服了殘疾之患而成為國(guó)際物理界的超新星。他不能書寫，甚至口齒不清，但他超越了相對(duì)論、量子力學(xué)、大爆炸等理論而邁入創(chuàng)造宇宙的“幾何之舞”——無邊界條件。盡管他那么無助地坐在輪椅上，他的思想?yún)s使人們遨游到廣袤的時(shí)空，漸漸解開宇宙之謎。
1988年，霍金的科普著作《時(shí)間簡(jiǎn)史：從大爆炸到黑洞》發(fā)行，從研究黑洞出發(fā)，探索了宇宙的起源和歸宿，該書被譯成40余種文字，出版逾1000余萬冊(cè)，但因書中內(nèi)容極其艱深，在西方被戲稱為“讀不來的暢銷書”(Unread Bestseller)，有學(xué)者曾指這種書之所以仍可以如此暢銷，是因?yàn)闀緡L試解答過去只有神學(xué)才能觸及的題材：時(shí)間有沒有開端，空間有沒有邊界。2001年10月又一部作品《果殼中的宇宙》 (The Universe in a Nutshell)出版發(fā)行。該書是《時(shí)間簡(jiǎn)史》的姐妹篇，以相對(duì)簡(jiǎn)化的手法及大量圖解，訴說宇宙起源。2006年，他在香港透露正與女兒合撰寫一套類似于《哈利波特》、但主題是理論物理學(xué)而非魔法的小說。
2002年，第二次來中國(guó)，在北京作主題為“膜的新奇世界”科普?qǐng)?bào)告，向公眾闡釋他的關(guān)于天體演化的“M理論”。
霍金亦試圖通過通俗演講，將自己的思想與整個(gè)世界交流，除了常在英國(guó)及美國(guó)發(fā)表演說，他90年代曾兩次到訪日本，2002年8月曾到訪杭州發(fā)表《膜的新奇世界》(Brane New World)，2006年6月在香港科技大學(xué)發(fā)表《宇宙的起源》時(shí)，轟動(dòng)一時(shí)，被戲稱為受到“搖滾巨星”級(jí)的接待?；艚鸬穆曂?，令他多次獲邀到外地演說，常獲國(guó)家元首接見。
霍金曾指，大眾會(huì)好奇一位殘障人士，為何會(huì)想到這么多宇宙論，令他成了大眾媒體的寵兒。事實(shí)上，他在《星際迷航(Star Trek)》中的電視系列劇《星際迷航：下一代》中飾演過自己，與愛因斯坦及牛頓一起打橋牌;他亦曾在美國(guó)卡通片《辛普森一家》中“演出”，拯救劇中的女孩。其形象也在卡通片《飛出個(gè)未來》中的一集里出現(xiàn)?？ㄍㄆ毒蛹夷腥恕分袆t有與其類似的角色(Steve)對(duì)其進(jìn)行了滑稽的模仿。
2006年，第三次來中國(guó)，他帶來的仍然是自己關(guān)于宇宙學(xué)最新的研究，在香港科技大學(xué)體育館主持一個(gè)題為"宇宙的起源"的演講;在人民大會(huì)堂向北京的公眾講述《宇宙的起源》。
2009年4月6日，霍金因病取消外訪，同月20日因病送院治理，情況欠佳。2012年1月傳出因臉部肌肉惡性萎縮，已嚴(yán)重影響其表達(dá)能力，并有可能使他無法發(fā)出獨(dú)特的“電腦聲”。
2012年4月6日播出的熱播美劇《生活大爆炸》第五季第21集中，史蒂芬·霍金本色出演參與了客串。
斯蒂芬·威廉·霍金主要成就
斯蒂芬·威廉·霍金的研究為今天我們理解黑洞和宇宙本源奠定了基礎(chǔ)，不過據(jù)他本人指出，他在動(dòng)畫片《辛普森一家》(The Simpsons)和科幻劇集 《星際迷航：下一代》(Star Trek：The Next Generation)中的演出也同樣精彩。
霍金在《大設(shè)計(jì)》中強(qiáng)調(diào)，宇宙不需要一個(gè)造物主或“上帝”，以“哲學(xué)已死”開篇，這意味著人類將從愚昧的自我奴役超脫出來，其否認(rèn)了純哲學(xué)和宗教可以真正解釋自然，這也表明各大宗教只是古代精神世界探索未知，追求不滅解脫的體系，而非客觀真理。隨著時(shí)代的進(jìn)步，人類文明也當(dāng)奮起直追，不甘落后，這就是為什么世代有識(shí)之士追求存在、生命和宇宙的意義。解決這些命題本來應(yīng)該是哲學(xué)家的任務(wù)，可惜科學(xué)的高度發(fā)展使得哲學(xué)無法跟上?；艚鹪凇洞笤O(shè)計(jì)》的開篇中說到“哲學(xué)已死”就是這個(gè)意思。
霍金希望解開宇宙誕生之時(shí)的奧秘，1970年代時(shí)，霍金將量子力學(xué)應(yīng)用于解釋黑洞現(xiàn)象，在之后的30年中，用量子力學(xué)解釋整個(gè)宇宙已經(jīng)變得更加困難了?；艚鹣胝业揭惶卓梢酝昝澜忉屨麄€(gè)宇宙現(xiàn)象的理論來說明137億年誕生直到現(xiàn)在的宇宙，但是多年過去了就算無限接近他仍然沒有得出結(jié)論。按照他的量子力學(xué)理論，宇宙誕生是大爆炸產(chǎn)生的，這是一個(gè)被壓縮的無限小卻具有超大重力的物質(zhì)(也可以理解成密度無限大)爆炸的產(chǎn)物。量子力學(xué)的理論范疇不能夠解釋這一個(gè)過程是如何進(jìn)行?為什么會(huì)這樣?霍金說“那必須有一套可以描述小規(guī)模重力的理論”。
最新的科學(xué)突破是霍金的同事，倫敦瑪麗皇后學(xué)院的麥克·格林(Michael .Green)參與建構(gòu)的超弦理論，簡(jiǎn)稱為“弦論”，這理論指出所有粒子和自然力量，其實(shí)都是在震蕩中的像弦一樣的微小物體，解決了霍金一直想努力解答的重力問題，這個(gè)理論必須建立在宇宙必須有9、10甚至是大于11個(gè)的維度中，而人類身處的三維世界可能僅僅是真正的宇宙的其中一個(gè)膜……
為數(shù)眾多的世界各地科學(xué)家正在太空和地球做相關(guān)的實(shí)驗(yàn)來證明弦論以及從實(shí)驗(yàn)來證明從而支持霍金的黑洞理論和量子理論。2014年1月24日，英國(guó)著名科學(xué)家斯蒂芬·霍金教授再次以其與黑洞有關(guān)的理論震驚物理學(xué)界，在日前發(fā)表的一篇論文中承認(rèn)，“黑洞是不存在的”，不過“灰洞”的確存在。在這篇名為《黑洞的信息保存與氣象預(yù)報(bào)》(Information Preservation and Weather Forecasting For Black Holes)的論文中，霍金指出，由于找不到黑洞的邊界，因此“黑洞是不存在的”，這是為了解決“防火墻”問題于新理論中設(shè)定“黑洞不存在”，其并非真不存在。黑洞的邊界又稱“視界”，經(jīng)典黑洞理論認(rèn)為，黑洞外的物質(zhì)和輻射可以通過視界進(jìn)入黑洞內(nèi)部，而黑洞內(nèi)的任何物質(zhì)和輻射均不能穿出視界。
霍金的最新“灰洞”理論認(rèn)為，物質(zhì)和能量在被黑洞困住一段時(shí)間以后，又會(huì)被重新釋放到宇宙中。他在論文中承認(rèn)，自己最初有關(guān)視界的認(rèn)識(shí)是有缺陷的，光線其實(shí)是可以穿越視界的。當(dāng)光線逃離黑洞核心時(shí)，它的運(yùn)動(dòng)就像人在跑步機(jī)上奔跑一樣，慢慢地通過向外輻射而收縮。“經(jīng)典黑洞理論認(rèn)為，任何物質(zhì)和輻射都不能逃離黑洞，而量子力學(xué)理論表明，能量和信息是可以從黑洞中逃離出來的。”霍金同時(shí)指出，對(duì)于這種逃離過程的解釋需要一個(gè)能夠?qū)⒅亓推渌玖Τ晒θ诤系睦碚?。在過去近一百年間，物理學(xué)界沒有人曾試圖解釋這一過程。
對(duì)于霍金的“灰洞”理論，一些科學(xué)家表示認(rèn)可，也有人持懷疑態(tài)度。美國(guó)卡夫立理論物理研究所的理論物理學(xué)家約瑟夫·波爾欽斯基(Joseph Polchinski)指出，根據(jù)愛因斯坦的重力理論，黑洞的邊界是存在的，只是它與宇宙其他部分的區(qū)別并不明顯。其實(shí)，早在2004年霍金就曾做出過類似表示。當(dāng)年7月21日，霍金在“第17屆國(guó)際廣義相對(duì)論和萬有引力大會(huì)”上指出，黑洞并非如他和其他大多數(shù)物理學(xué)家以前認(rèn)為的那樣，對(duì)其周遭的一切“完全吞噬”，事實(shí)上被吸入黑洞深處的物質(zhì)的某些信息可能會(huì)在某個(gè)時(shí)候釋放出來。
1973年，霍金稱自己通過計(jì)算得出結(jié)論，黑洞在形成過程中其質(zhì)量減少的同時(shí)，還不斷在以能量的形式向外界發(fā)出輻射。這就是著名的霍金輻射理論，該理論提到的黑洞輻射中并不包括黑洞內(nèi)部物質(zhì)的任何信息，一旦這個(gè)黑洞濃縮并蒸發(fā)消失后，其中的所有信息就都隨之消失了，這便是所謂的“黑洞悖論”。這種說法與量子力學(xué)的相關(guān)理論出現(xiàn)相互矛盾之處。因?yàn)楝F(xiàn)代量子物理學(xué)認(rèn)定這種物質(zhì)信息是永遠(yuǎn)不會(huì)完全消失的。
30多年來，霍金試圖以各種推測(cè)來解釋這一自相矛盾的觀點(diǎn)?；艚鹪硎?，黑洞中量子運(yùn)動(dòng)是一種特殊情況，由于黑洞中的引力非常強(qiáng)烈，量子力學(xué)在此時(shí)已經(jīng)不再適用了?；艚鸬倪@種說法并沒有讓科學(xué)界眾多持懷疑態(tài)度學(xué)者信服?，F(xiàn)在看來，霍金終于給了這個(gè)當(dāng)年自相矛盾的觀點(diǎn)一個(gè)更具有說服力的答案?；艚鸱Q，黑洞從來都不會(huì)完全關(guān)閉自身——霍金輻射，它們?cè)谝欢温L(zhǎng)的時(shí)間里逐步向外界輻射出越來越多的熱量，隨后黑洞將最終開放自己并釋放出其中包含的物質(zhì)信息。
2016年8月16日，海法以色列理工學(xué)院的教授杰夫斯坦豪爾(Jeff Steinhauer)在出版的《自然物理學(xué)》雜志中一篇論文上證明了霍金輻射的量子效應(yīng)。他制造一種聲音黑洞而非光黑洞，使用的是帶聲音粒子即聲子“視界”的長(zhǎng)管。2014年斯坦豪爾教授發(fā)現(xiàn)，視界上隨機(jī)產(chǎn)生了聲子。在他最新的結(jié)果中，斯坦豪爾證明這些聲子是一對(duì)相關(guān)聲子中的一個(gè)，從而證明了霍金輻射的量子效應(yīng)。
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