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霍金如何改变人类的宇宙观

物理学家史蒂芬·霍金彻底改变了科学家们思考宇宙起源和行为的方式。特里·史密斯/生活图片集/盖蒂)

著名物理学家斯蒂芬·霍金今天(3月14日)在剑桥的家中去世,享年76岁,英国。

霍金将作为一种文化力量被许多人铭记——这位才华横溢的思想家写了《时间简史》,并在《星际迷航:下一代》、《辛普森一家》和《大爆炸理论》中扮演自己的角色。他出版了10多本畅销书(包括与女儿合著的一系列儿童读物,是15部纪录片和传记片的主题。他曾经为时间旅行者举办过一次聚会(没有人参加)。这一切都发生在他患有不可救药的退行性疾病肌萎缩侧索硬化症(ALS)的时候,这使他一生中大部分时间都坐在轮椅上。

,但除了他鼓舞人心的传记和真正的流行文化外,霍金也将作为20世纪下半叶最重要的物理学家而被人们记住。霍金在黑洞、量子力学和宇宙起源方面的工作,推动了爱因斯坦和海森堡等早期思想家的理论,为迄今为止宇宙的行为提供了最全面的解释。

“我的目标很简单,”霍金在1989年的传记中说这是对宇宙的完全理解,为什么它是存在的,为什么它会存在。”[ Stephen Hawking关于人类、外星人和女人的最有趣的引文]“KdSPE”“KDSPs”在这里,我们回忆起Hawking关于生命的一些最大的理论,宇宙和一切。

在宇宙大爆炸之前

霍金1966年在剑桥大学学习物理学时开始分享他对宇宙的看法,当时他提交了一篇关于宇宙起源的博士论文。

在当时,科学家们理解宇宙正在膨胀,尽管他们不知道为什么。霍金提出了我们现在所知的大爆炸的第一个描述:在某个地方,在时间的最早边缘,宇宙开始是一个无限小、密度巨大的时空单点——霍金所描述的“奇点”。霍金说,从这一点出发,我们整个不断膨胀的宇宙爆发,带来了我们今天所理解的所有时间和物理定律。

“我们过去有一个奇点,在某种意义上,它构成了宇宙的开端,”霍金最终在他的第一本书的序言中写道,“时空的大尺度结构”(1973)。

在他从剑桥大学毕业后的几年里,霍金试图用数学的 ... 来描述这个普遍的起点。霍金和他的同事罗杰·彭罗斯利用爱因斯坦广义相对论的启发建立了一个复杂的模型,创立了几个奇点定理中的第一个,描述了时空中奇点所需的宇宙学条件。“KdSPE”“KdSPs”“KdSPE”逃逸黑洞“KDSPs”霍金对物理学看似崩溃的地方有一种迷恋。这其中包括,著名的是,他对黑洞的研究——恒星坍缩成自己的样子,产生了一个引力极强的漩涡,甚至连光都逃不掉。

在剑桥大学天文学研究所工作时,霍金开始从热力学的角度研究黑洞。1973年,他(和几位同事)发表了一篇论文,详细介绍了黑洞力学的四条定律,通过一系列复杂的方程描述了神秘天体扭曲的物理现象。

霍金继续研究黑洞,不久之后,有了他最为人所知的尤里卡时刻,

,人们认为没有什么能逃脱黑洞强大的引力。1974年,霍金证明,在某些条件下,黑洞实际上可以产生并发射亚原子的pa粒子,最终溶解并最终在强烈的能量爆发中爆炸。换句话说:黑洞毕竟不是完全的黑色。

这个黑洞辐射的能量流后来被命名为霍金辐射,他在1974年的一篇题为“黑洞爆炸”的论文中对此进行了描述

万物理论

霍金辐射的发现改变了研究人员理解宇宙的方式。通过尝试将引力定律、热力学、量子力学和相对论结合起来,对黑洞辐射的研究也指出了所谓的“万物理论”的存在——一个描述宇宙行为的统一的物理学理论。加州理工学院的理论物理学家肖恩·卡罗尔对《新科学家》说:“我们仍在努力理解。”可以说,霍金辐射是量子力学和引力最终和解的最大线索,可以说是当今理论物理学面临的最大挑战,但在他后来的科学传播生涯中成为最有名的。他最近因在人工智能方面对人类未来的担忧、公开反对战争以及坚持让美国总统特朗普这样的领导人更认真地对待气候变化的威胁而受到关注。几周前,他向著名物理学家尼尔·德格拉斯·泰森(Neil deGrasse Tyson)讲述了他关于大爆炸前发生的事情的理论。

尽管如此,霍金最经久不衰的名言可能是关于沟通本身的重要性。

“人类最伟大的成就都是通过交谈来实现的,而最大的失败则是不交谈,“霍金说。”不一定是这样。我们最大的希望将来会变成现实。有了我们掌握的技术,可能性是无限的。我们所要做的就是确保我们继续交谈。

最初发表在《生命科学》杂志上。

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