據(jù)國外媒體1月9日?qǐng)?bào)道,英國著名物理學(xué)家斯蒂芬-霍金(Stephen Hawking)是當(dāng)代最重要的廣義相對(duì)論和宇宙論家,是當(dāng)今享有國際盛譽(yù)的偉人之一,被稱為在世的最偉大的科學(xué)家,還被稱為“宇宙之王”。他近日迎來了自己的70歲生日,讓我們回顧一下這位著名物理學(xué)家對(duì)科學(xué)界所做的最重要的五大貢獻(xiàn):
霍金70年代研究愛因斯坦的引力理論,他發(fā)現(xiàn)在很一般的條件下,空間和時(shí)間一定存在奇點(diǎn),時(shí)空似乎被無限彎曲。不過當(dāng)時(shí)還不清楚奇點(diǎn)是否真實(shí)存在。倫敦伯克貝克學(xué)院的羅杰•彭羅斯(Roger Penrose)證實(shí),奇點(diǎn)確實(shí)會(huì)在黑洞中形成。后來,彭羅斯和霍金將同樣的想法應(yīng)用到整個(gè)宇宙中,并表明愛因斯坦的理論預(yù)測我們?cè)谶b遠(yuǎn)過去的奇點(diǎn),這就是宇宙大爆炸。霍金與彭羅斯一起證明了著名的奇性定理,為此他們共同獲得了1988年的沃爾夫物理獎(jiǎng)。 2、1971-1972年:黑洞定理 黑洞有自己的一套定理,反映我們更熟悉的熱力學(xué)定理。霍金提出第二定理,其中規(guī)定,黑洞的總表面面積永遠(yuǎn)不會(huì)變小,至少在目前的古典物理學(xué)方面。又稱霍金的黑洞面積定理,這為物理學(xué)家提出了一個(gè)謎題。該定理暗示黑洞是熱的,否定了古典物理學(xué)所認(rèn)為的黑洞不輻射熱量的說法。霍金還證明了黑洞“無毛”定理:無論什么樣的黑洞,其最終性質(zhì)僅由三個(gè)物理量(質(zhì)量、角動(dòng)量、電荷)惟一確定。即當(dāng)黑洞形成之后,只剩下這三個(gè)不能變?yōu)殡姶泡椛涞氖睾懔浚渌磺行畔ⅲā懊l(fā)”)都喪失了,黑洞幾乎沒有形成它的物質(zhì)所具有的任何復(fù)雜性質(zhì),對(duì)前身物質(zhì)的形狀或成分都沒有記憶。 3、1974-1975年:黑洞如何消失 物理學(xué)家曾經(jīng)認(rèn)為,沒有任何東西可以逃脫黑洞。霍金根據(jù)量子理論認(rèn)為,黑洞應(yīng)該能夠放出熱量,并最終消失。這個(gè)過程對(duì)于正常的黑洞來說是緩慢的。與太陽同等質(zhì)量的黑洞將花費(fèi)更長的時(shí)間蒸發(fā)。但質(zhì)量較小的黑洞蒸發(fā)得更快,它們?cè)谂R近生命的末期將以驚人的速度釋放熱量。在最后的十分之一秒,黑洞可能爆發(fā)與一百萬個(gè)百萬噸級(jí)的氫彈爆炸相同的能量。 4、1982年:星系如何出現(xiàn) 宇宙學(xué)一個(gè)流行的理論認(rèn)為,宇宙大爆炸后不久經(jīng)歷了一個(gè)快速通脹期。霍金是其中一位首次證明量子如何漲落的科學(xué)家。量子漲落,即物質(zhì)分布的微小變化,在快速通脹期可能會(huì)加速宇宙中星系的傳播。開始有一些微小差別的物質(zhì)在引力的作用下聚集在一起,成長為我們現(xiàn)在所看到的宇宙結(jié)構(gòu)。 5、1983年:宇宙波函數(shù) 霍金將他的大部分時(shí)間花費(fèi)在試圖建立一個(gè)引力量子理論。但在1983年與芝加哥大學(xué)的吉姆•哈特(Jim Hartle)合作時(shí),他開始將歐幾里德(Euclidean)量子引力的觀點(diǎn)應(yīng)用在黑洞理論方面,他們共同提出,“宇宙波函數(shù)”從理論上講,可以用來計(jì)算我們所看到的宇宙特性。 文/搜狐科學(xué) |