霍金的資料簡介
斯蒂芬·威廉·霍金，英國劍橋大學著名物理學家，是現(xiàn)代最偉大的物理學家之一，也是20世紀享有國際盛譽的偉人之一，下面是學習啦小編為你整理的霍金的資料簡介，希望對你有用!
斯蒂芬·威廉·霍金簡介
斯蒂芬·威廉·霍金(Stephen William Hawking)，1942年1月8日出生于英國牛津，獲得CH(英國榮譽勛爵),CBE(大英帝國司令勛章),FRS(英國皇家學會會員),FRSA(英國皇家藝術協(xié)會會員)等榮譽。他是英國劍橋大學著名物理學家，是現(xiàn)代最偉大的物理學家之一，也是20世紀享有國際盛譽的偉人之一。
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，手部唯獨只有三根手指可以活動。
1979至2009年任盧卡斯數(shù)學教授，他是英國最崇尚的教授?；艚鸬闹饕芯款I域是宇宙論和黑洞，證明了廣義相對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世紀物理學的兩大基礎理論——愛因斯坦創(chuàng)立的相對論和普朗克創(chuàng)立的量子力學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日出生于英國牛津，出生當天正好是伽利略逝世300年忌日。父親法蘭克是畢業(yè)于牛津大學的熱帶病專家，母親伊莎貝爾1930年于牛津研究哲學、政治和經(jīng)濟。
童年經(jīng)歷
1942年1月，納粹德軍幾乎夜夜不停地轟炸英國倫敦。這迫使霍金一家搬離海格特的家園遷到牛津避難。他們在霍金誕生后又回到了倫敦。童年時的霍金學業(yè)成績并不突出但喜歡設計極為復雜的玩具。據(jù)說他曾用一些廢棄用品做出一臺簡單的電腦。
成年經(jīng)歷
霍金畢業(yè)于牛津大學(University of Oxford)和劍橋大學(University of Cambridge)，并獲劍橋大學博士學位。
1959年17歲的霍金入讀牛津大學的大學學院攻讀自然科學用了很少時間而得到一等榮譽學位，隨后轉(zhuǎn)讀劍橋大學研究宇宙學。1963年，21歲的他不幸被診斷患有肌肉萎縮性側(cè)索硬化癥即運動神經(jīng)細胞病。
當時，醫(yī)生曾診斷身患絕癥的他只能活兩年，可他一直堅強地活了下來。他被禁錮在輪椅上，只有三根手指和兩只眼睛可以活動，疾病已經(jīng)使他的身體嚴重變形，頭只能朝右邊傾斜，肩膀左低右高，雙手緊緊并在當中，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，馬上就會現(xiàn)出“呲牙咧嘴”的樣子。這已經(jīng)成為他的標志性形象。他不能寫字，看書必須依賴一種翻書的機器。讀活頁文獻時，必須讓人將每一頁平攤在一張大辦公桌上，然后驅(qū)動輪椅如蠶吃桑葉般的逐頁閱讀。他在手術過后的幾天又寫下了世界名著《時間簡史》。在往后數(shù)十年逐漸全身癱瘓并失去了說話能力?；艚鹪吻遄约寒敃r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·王爾德(Jane Wilde)，兩人結婚后育有3名子女。23歲時他取得了博士學位留在劍橋大學進行研究工作。
1965年，他因患肺炎做了穿氣管手術，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，發(fā)現(xiàn)黑洞會像天體一樣發(fā)出輻射，其輻射的溫度和黑洞質(zhì)量成反比，這樣黑洞就會因為輻射而慢慢變小，而溫度卻越變越高，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，它將廣義相對論、量子場論和熱力學統(tǒng)一在一起，其為彎曲時空中的量子場論。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成功的理論，但是它的一些特征已被發(fā)現(xiàn)。例如，空間-時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)計物理學、量子統(tǒng)計物理提高到了量子引力的第三個層次。
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問題的無邊界條件。2004年7月，他承認了自己原來的“黑洞悖論”觀點是錯誤的。《時間簡史》的副題是從大爆炸到黑洞。史蒂芬·威廉·霍金認為他一生的貢獻是在經(jīng)典物理的框架里，證明了黑洞和大爆炸奇點的不可避免性，黑洞越變越大，但在量子物理的框架里，他指出，黑洞因輻射而越變越小，大爆炸的奇點不斷被量子效應所抹平，而且整個宇宙空間正是起始于此。理論物理學的細節(jié)在未來的20年中還會有變化，但就觀念而言，已經(jīng)相當完備了。
1985年，第一次來中國，在科大水上講演廳作天體物理的學術報告。
史蒂芬·威廉·霍金的生平是非常富有傳奇性的，在科學成就上，他是有史以來最杰出的科學家之一，他的貢獻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。他的貢獻對于人類的觀念有深遠的影響，所以媒體早已有許多關于他如何與全身癱瘓作搏斗的描述。吳忠超(霍金的學生之一)于1979年第一回見到他時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論小組的討論班時，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，只見一個骨瘦如柴的人斜躺在電動輪椅上，他自己驅(qū)動著電開關。譯者盡量禮貌而不顯出過分吃驚，但是他對首次見到他的人對其殘疾程度的吃驚早已習慣。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器，讀文獻時必須讓人將每一頁攤平在一張大辦公桌上，然后他驅(qū)動輪椅如蠶吃桑葉般地逐頁閱讀。人們不得不對人類中居然有以這般堅強意志追求終極真理的靈魂從內(nèi)心產(chǎn)生深深的敬意。從他對譯者私事的幫助可以體會到，他是一位富有人情味的人。每天他必須驅(qū)動輪椅從他的家——劍橋西路5號，經(jīng)過美麗的劍河、古老的國王學院駛到銀街的應用數(shù)學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。在富有學術傳統(tǒng)的劍橋大學里他擁有幾個榮譽學位，是最年輕的英國皇家學會會員。在公眾評價中，被譽為是繼阿爾伯特·愛因斯坦之后最杰出的理論物理學家。他提出宇宙大爆炸自奇點開始，時間由此刻開始，黑洞最終會蒸發(fā)，在統(tǒng)一20世紀物理學的兩大基礎理論——愛因斯坦的相對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50年之久，卻身殘志堅，克服了殘疾之患而成為國際物理界的超新星。他不能書寫，甚至口齒不清，但他超越了相對論、量子力學、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空，漸漸解開宇宙之謎。
1988年，霍金的科普著作《時間簡史：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，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)，有學者曾指這種書之所以仍可以如此暢銷，是因為書本嘗試解答過去只有神學才能觸及的題材：時間有沒有開端，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《時間簡史》的姐妹篇，以相對簡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而非魔法的小說。
2002年，第二次來中國，在北京作主題為“膜的新奇世界”科普報告，向公眾闡釋他的關于天體演化的“M理論”。
霍金亦試圖通過通俗演講，將自己的思想與整個世界交流，除了常在英國及美國發(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月在香港科技大學發(fā)表《宇宙的起源》時，轟動一時，被戲稱為受到“搖滾巨星”級的接待?；艚鸬穆曂?，令他多次獲邀到外地演說，常獲國家元首接見。
霍金曾指，大眾會好奇一位殘障人士，為何會想到這么多宇宙論，令他成了大眾媒體的寵兒。事實上，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)對其進行了滑稽的模仿。
2006年，第三次來中國，他帶來的仍然是自己關于宇宙學最新的研究，在香港科技大學體育館主持一個題為"宇宙的起源"的演講;在人民大會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，已嚴重影響其表達能力，并有可能使他無法發(fā)出獨特的“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，不過據(jù)他本人指出，他在動畫片《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《大設計》中強調(diào)，宇宙不需要一個造物主或“上帝”，以“哲學已死”開篇，這意味著人類將從愚昧的自我奴役超脫出來，其否認了純哲學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。隨著時代的進步，人類文明也當奮起直追，不甘落后，這就是為什么世代有識之士追求存在、生命和宇宙的意義。解決這些命題本來應該是哲學家的任務，可惜科學的高度發(fā)展使得哲學無法跟上?；艚鹪凇洞笤O計》的開篇中說到“哲學已死”就是這個意思。
霍金希望解開宇宙誕生之時的奧秘，1970年代時，霍金將量子力學應用于解釋黑洞現(xiàn)象，在之后的30年中，用量子力學解釋整個宇宙已經(jīng)變得更加困難了。霍金想找到一套可以完美解釋整個宇宙現(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論。按照他的量子力學理論，宇宙誕生是大爆炸產(chǎn)生的，這是一個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。量子力學的理論范疇不能夠解釋這一個過程是如何進行?為什么會這樣?霍金說“那必須有一套可以描述小規(guī)模重力的理論”。
最新的科學突破是霍金的同事，倫敦瑪麗皇后學院的麥克·格林(Michael .Green)參與建構的超弦理論，簡稱為“弦論”，這理論指出所有粒子和自然力量，其實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，這個理論必須建立在宇宙必須有9、10甚至是大于11個的維度中，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膜……
為數(shù)眾多的世界各地科學家正在太空和地球做相關的實驗來證明弦論以及從實驗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，英國著名科學家斯蒂芬·霍金教授再次以其與黑洞有關的理論震驚物理學界，在日前發(fā)表的一篇論文中承認，“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報》(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)典黑洞理論認為，黑洞外的物質(zhì)和輻射可以通過視界進入黑洞內(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”理論認為，物質(zhì)和能量在被黑洞困住一段時間以后，又會被重新釋放到宇宙中。他在論文中承認，自己最初有關視界的認識是有缺陷的，光線其實是可以穿越視界的。當光線逃離黑洞核心時，它的運動就像人在跑步機上奔跑一樣，慢慢地通過向外輻射而收縮。“經(jīng)典黑洞理論認為，任何物質(zhì)和輻射都不能逃離黑洞，而量子力學理論表明，能量和信息是可以從黑洞中逃離出來的。”霍金同時指出，對于這種逃離過程的解釋需要一個能夠?qū)⒅亓推渌玖Τ晒θ诤系睦碚?。在過去近一百年間，物理學界沒有人曾試圖解釋這一過程。
對于霍金的“灰洞”理論，一些科學家表示認可，也有人持懷疑態(tài)度。美國卡夫立理論物理研究所的理論物理學家約瑟夫·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，早在2004年霍金就曾做出過類似表示。當年7月21日，霍金在“第17屆國際廣義相對論和萬有引力大會”上指出，黑洞并非如他和其他大多數(shù)物理學家以前認為的那樣，對其周遭的一切“完全吞噬”，事實上被吸入黑洞深處的物質(zhì)的某些信息可能會在某個時候釋放出來。
1973年，霍金稱自己通過計算得出結論，黑洞在形成過程中其質(zhì)量減少的同時，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的相關理論出現(xiàn)相互矛盾之處。因為現(xiàn)代量子物理學認定這種物質(zhì)信息是永遠不會完全消失的。
30多年來，霍金試圖以各種推測來解釋這一自相矛盾的觀點。霍金曾表示，黑洞中量子運動是一種特殊情況，由于黑洞中的引力非常強烈，量子力學在此時已經(jīng)不再適用了?；艚鸬倪@種說法并沒有讓科學界眾多持懷疑態(tài)度學者信服。現(xiàn)在看來，霍金終于給了這個當年自相矛盾的觀點一個更具有說服力的答案?；艚鸱Q，黑洞從來都不會完全關閉自身——霍金輻射，它們在一段漫長的時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，海法以色列理工學院的教授杰夫斯坦豪爾(Jeff Steinhauer)在出版的《自然物理學》雜志中一篇論文上證明了霍金輻射的量子效應。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”的長管。2014年斯坦豪爾教授發(fā)現(xiàn)，視界上隨機產(chǎn)生了聲子。在他最新的結果中，斯坦豪爾證明這些聲子是一對相關聲子中的一個，從而證明了霍金輻射的量子效應。
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