霍金----轮椅上的天才
在新的千年到来之际,美国白宫曾进行了一系列的演讲,其中以科学为主题的演讲是《想像与变革---下一个千年的科学》。衡歼它的演讲者就是英国剑桥大学应用数学与理论物理系教授、"轮椅天才"斯蒂芬·霍金。他患有严重的残疾,双手只有3个手指能动。这个极度残疾和极度聪明的科学家成了这次不同寻常演讲的理想人选。
外号叫"爱因斯坦"
20世纪90年代,谈论宇宙学渐成一种时髦,宇宙大爆炸理论虽不是新的理论,但在公众心中却非镇拦备常新颖。特别是谈到霍金,人们表现出了极大的兴趣,并称他是自爱因斯坦之后最好的物理学家。
霍金是英国人。他出生于1942年1月8日。这一天恰好是意大利物理学家、近代物理学的奠基人伽利略逝世300周年的纪念日,几天前还是牛顿的生日:1643年1月4日。当然,这并不意味着,呱呱坠地的小霍金头上罩上了金色的光环。用霍金自己的话说:"我估计大约有二十万个婴儿在同日诞生"。
小霍金也像普通的小孩一样,喜欢玩具,着迷于玩具火车,甚至自己花钱买来了电动火车。十几岁时,霍金还喜欢制作飞机模型和轮船模型,甚至尝试发明一些游戏,比如制作不同颜色零件的工厂、运送产品的公路和铁路,以及股票市场。霍金和一个同学负责编制游戏的规则。在编制这些游戏时,小霍金的目标是"建造我能控制的可以开动的模型","这些游戏及制作都来自于探究事物并且进行控制的要求"。这种要求一直驱动霍金去"探究事物",甚至在后来的宇宙学研究中仍在起作用。
上学期间,霍金分在一个很好的班,尽管他的成绩名次从未进过前一半,但仍受到同学的尊敬,同学为他起了一个"外号"---爱因斯坦。霍金在班上有一些要好的同学,他们喜欢听音乐,特别是古典音乐,如莫扎特、马勒、贝多芬,也到音乐厅去听音乐。他们还经常讨论一些科学和宗教问题,例如宇宙的起源和宇宙的运行是否需要上帝的作用。
目光投向茫茫宇宙
在中学时代的后两年,班上来了一位数学教师。他的教学富于启发,这激发了霍金对数学和物理学的兴趣。尽管父亲也鼓励他学习科学,但希望他攻读与父亲的专业相近的生物学。回忆起中学的学习,霍金谈道:"在我幼年时,我对所有科学都一视同仁。十三、四岁后我知道自己要在物理学方面做研究,因为这是最基础的科学,尽管我知道中学物理学太容易太浅显,所以太枯燥。化学就好玩得多了,不断发生许多意料之外的事,如爆炸等等。但是物理学和天文学有望解决我们从何处来和为何在这里的问题。我想探索宇宙的底蕴。"由此可见,少年的霍金的志向虽算不上远大,"想探索宇宙的底蕴"对他后来的研究肯定是有影响的。
中学毕业,霍金考入牛津大学,并如父亲的希望,取得了奖学金。学习物理学对霍金并不费力,后来他又考上剑桥大学理论物理专业的博士研究生。为什么要选取理论物理专业呢?霍金后来说:"理论物理中有两个领域是基本的,……一个是研究非常大尺度的,即宇宙学;另一个是研究非常小尺度的,既基本粒子。"这就是说,理御毁论物理联系着"至大"的宇宙和"至小"的基本粒子。最后,他确定要研究宇宙学,这是因为"在宇宙学方面已有一个定义完好的理论,即爱因斯坦的广义相对论"。广义相对论是研究宇宙学的理论基础。
回报社会的恩惠
在研究学习期间,霍金得了一种怪病,是一种运动神经细胞病。这种病使行为本来就不灵活的霍金更加笨拙,而且这种病迅速恶化。霍金非常苦恼,以至于他认为自己活不了多久了。然而,霍金并未放弃正常人的工作学习和生活,而且他在这时结婚了,5年后他成了3个孩子的父亲。
患病的霍金依然如故,甚至更加勤奋。他曾梦到自己被处死了,由此他希望,"如果我被赦免,我还能做许多有价值的事"。他认为,"我要牺牲自己的生命来拯救其他人",要做点儿善事,以回报社会对他的恩惠。
勤奋的工作使霍金取得了很大的成绩,他以黑洞的研究成名于物理学界。黑洞是一种体积很小、质量很大的天体,也就是说,它的密度很大。这种天体是一种从理论上推测出来的天体。
早在200年前,一位法国科学家提出了黑洞的问题。他认为,满足一定条件的恒星,在引力的作用下会吸住自身发出的光线,而使我们看上去它是"黑暗的一团"。然而,这种科幻般的预言并未受到人们的重视。爱因斯坦建立广义相对论时,一位德国科学家借助广义相对论重新预言了黑洞的存在。他发现,质量等于太阳质量大小的黑洞,其直径只有2.95千米;而相当于地球质量的黑洞,直径只有0.9厘米了。到20世纪30年代末,一位美国科学家研究恒星演化时,再次研究黑洞问题。他认为,在恒星燃尽时,在引力的作用下,恒星会无休止地坍缩下去,最终就形成了黑洞。
研究黑洞举世瞩目
60年代,由于天文学的一系列新发现,激发了天体物理学的研究。霍金正逢其时,黑洞研究使他初露头角。霍金将热学引入黑洞的研究,这大大加深了对黑洞的认识。这时,霍金认为,可能存在一种"微型黑洞"。这种黑洞很小,有的会小到像质子或中子那样的大小。按照现代物理学的理论,当物体小到这样的程度,它应服从量子力学的规律。霍金的进一步研究表明:黑洞可以蒸发;黑洞越小,它蒸发得越快。1个10亿吨(个头与质子大小相当)的黑洞要用100亿年的时间才能蒸发干净,而最后0.1秒内所释放的能量相当于100万颗百万吨级的氢弹爆炸。这就是说,我们是不是应该仔细地进行天文观测,力图在宇宙空间找到这种"微型黑洞"而加以利用呢?!
霍金对大爆炸理论研究有很大贡献。他认为,宇宙起源于一个"奇点","奇点"处的爆炸产生了粒子和能量,粒子间的作用产生了星云,进而演化到我们今天的世界。今天的宇宙仍在膨胀着,将来的宇宙可能将继续膨胀下去,也可能在膨胀到极限时转而收缩至当初形成宇宙的那个"奇点"。看上去这好像很有趣,然而,这就是今天人们对宇宙的认识水平。
由于霍金在天体物理学研究上取得的成绩,他获得1978年的爱因斯坦奖。1980年他又当上了三一学院卢卡斯讲座的教授。牛顿曾经是该讲座的教授。现在,霍金已快60岁了。尽管身体残疾,他仍经常旅行、演讲、著述。他的《时间简史》已发行几千万册,被译成40多种语种。由于霍金那富于传奇色彩的奋斗经历,他的《时间简史》还被搬上银幕。人们看到了黑洞和基本粒子的画面,听着霍金敲打计算机键盘和计算机合成后的声音,人们为现代物理和宇宙理论的深奥所震慑,为人类的智慧所感叹,并且更加佩服霍金在承受巨大的痛苦时仍在攀登科学高峰所表现出的伟大精神。
参考资料:http://www.ccppg.com.cn/mag4/n1/colart136.htm
一、史蒂芬·霍金还在地球,他有严败闭重的肌萎缩性侧索硬化症,跑不太远……
二、史蒂芬·霍金的黑洞研究很有仿祥名,发展了爱因斯坦的相对论和普朗克的量子论,当今物理界的巨人……但离研制出时间机器应该还有相当一段距离……
三、史蒂芬·霍备枯搏金……是英国人,有英国爵士的荣誉称号,英国剑桥大学教授,英国皇家学会会员,美国科学院 外籍 院士……
最近中央电视台热播《走进霍金的宇宙世界》,由此打开了世人对宇宙空间的了解与认识,它对普及人类的宇宙知识有着极其深远的意义。尤其是对人类走出地球移居到其他星球给予了充分的信心,但是我们也要承认现实的科学,那就是宇宙空间之大远远地超出了人们的想象力,人类要想走出去面临的困难是难以想象的,有来自于宇宙中的风险,有航天器及人类所承受的自身压力和困难,宇宙里的风险有宇宙射线,太阳风,流星雨,陨石,太空垃圾等,人类要想走出去还要克服吃喝拉撒等问题,食品保鲜,充足的氧气和水的供给。以我们现在的航天飞行器的速度根本无法烂简走出去,如同小河里的摆渡船根本无法进入海洋一样。如果把宇宙空间缩小到地球面积时,恐怕人类要缩小到比细菌还要小。然而霍金为人类走出去提出了一些梦想的未来,那就是人类要造出一架超级宇宙航天器,而且其速度在行驶的过程中会不断地加速最后达到或接近光速。对此我个人认为,霍金的想象和愿望是好的,但是人类一定要尊重科学。任何脱离了实际和现实的愿望都是幻想,即使是大科学家也好。不是我不希望人类能够造出接近或达到光速的航天飞行器,而是人类根本就无法造出这样快的航天飞行器,因为光的速度不是人类创造的,光速,声速,电速都不是人为造出来的。这就如同我们头顶上的太阳一样,不是人为造出来的,任何人工制造的太阳都不会达到太阳的亮度和热度。声,光,电,都是非承载物,任何承载物体的交通运输工具其物体本身都有一定的重量如果加上所载的重物,要跑出光速完全是不可能的。这里我要说明的是:光的速度是每一秒鈡近三十万公里。也就是说我们举起的手一放下就是光跑出的三十万公里的速度枯茄。如果按照霍金的说法人类坐上巨型航天飞行器(速度接近99%的光速。那么轻型的航天飞行器的速度一定会超过光速,请大家明白一点的是光不是一个载物体更准确地说光不是一个可以承载物体的运输工具,也就是说,光,声 ,电本身是没有重量的,而且也不可能承载重物,都不是实际的承载运输工具,而任何承载重物的运输工具由于自身的重量和所载的物品重量都会影响其速度,这种速度永远都不会超过非承载体的光。如电话里的两个人相互在万里之外即一个在东半球,另一个在西半球,我们对话的声音借助电波传到了万里之外,这就是电的运行速度,但是让一个巨型的航天飞行器像声,光,电一样在每秒钟里跑出几十万公里,这真的是强人所难了,就如同让一个人一秒钟跑出一百米,完全超出了理性思维的范畴,非常地不切实际。世界上没有能饥败裤够超过光速的飞行器,任何承载物品的运输工具都不可能跑过光。我们都知道在浩瀚无际的海洋里有众多的大小船只,然而最大的最重的航空母舰以及万吨以上的远洋油轮是海洋里跑得最慢的船只,体形越大,载物越重越影响其速度。有形体的运输工具超过非有型体的声光电,就如同让两条腿的人跑过四条腿的猎豹一样根本就不可能。(众所周知地球上跑得最快的是猎豹)。如今地球上最快的飞行器时速接近五万公里。其速度根本无法用秒来计算。当然随着科学技术的发展未来的航天飞行器还会提高其速度,但是无论怎样提高也有个极限,作为一个自身重量加上所承载的重物要想达到光速也是不可能的,这就如同人类将百米的速度加快到了九秒多,但是非要在三五秒之内跑出百米也是不可能的,因为任何生命物种都有其无法超越的极限。因此我认为霍金的所谓巨型航天飞行器的速度将会达到光速是错误的,违背了科学原理。也许真像古人说的:智者千虑必有一失。
史蒂芬·霍金……是英国人,没发明时间机器,你说的那个可能在未来的地球上
发明时间机器???没听说有人发明啊!史蒂芬 霍金???在地球啊?美国