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史蒂芬·霍金

史蒂芬·霍金
Stephen Hawking
图片来源：史蒂芬·霍金
出生 (1942-01-08)1942年1月8日
英国牛津郡牛津
逝世 2018年3月14日(2018-03-14)（76岁）
英国剑桥郡剑桥
国籍 英国
母校 牛津大学
剑桥大学
机构 剑桥大学
加州理工学院
普里美特理论物理研究所
知名于 霍金辐射
潘洛斯–霍金奇性定理
《时间简史：从大爆炸到黑洞》
研究领域 广义相对论
量子引力
黑洞
奖项 爱丁顿奖章（1975）
麦克斯韦奖章和奖金（1976）
海涅曼奖（1976）
休斯奖章（1976）
阿尔伯特·爱因斯坦奖（1978）
阿尔伯特·爱因斯坦奖章（1979）
英帝国司令勋章（1982）
英国皇家天文学会金奖（1985）
狄拉克奖章（1987）
沃尔夫奖（1988）
名誉勋位（1989）
阿斯图里亚斯亲王奖（1989）
科普利奖章（2006）
总统自由勋章（2009）
基础物理学特别突破奖（2012）
图片来源：年幼的霍金（图左）

史蒂芬·威廉·霍金，（英语：Stephen William Hawking，1942年1月8日－2018年3月14日），英国理论物理学家、宇宙学家及作家，生前任职剑桥大学理论宇宙学中心（Center for Theoretical Cosmology）研究主任，20世纪当代最伟大的物理学家之一。

  • 奇特的脑袋瓜和一生多舛的命运，造就了一生传奇的霍金；
  • 他获奖无数, 却与世界最高荣誉的诺贝尔奖无缘，为什么？
  • 霍金：万有理论，婚姻无解，物理公式救不了走向死亡的婚姻。

目录

学术研究与成就 -- 堪称可跟艾萨克·牛顿相提并论

驳斥著名物理学家弗雷德·霍伊尔的稳恒态理论

  • 稳恒态理论的主要提出者正是霍金一度极为崇拜，却又没有机会拜师的著名理论物理学家弗雷德·霍伊尔（Fred Hoyle）。
  • 60年代，稳恒态理论的预测被发现与天文观测结果不符合，于是霍伊尔不得不对理论进行修改。
  • 可是霍金发现他们的结果有瑕疵，因此发表论文修正他们的论述[1]。

转到大爆炸理论的研究

  • 霍金认为稳恒态理论的未来可能相当坎坷，于是他便转到另一个理论——大爆炸理论的研究当中。
  • 1964年，天文学家测量出了宇宙背景辐射，这是稳恒态理论怎么修改都无法解释的现象，彻底摧毁了稳恒态理论。
  • 在1965 年，霍金发表了论文驳斥霍伊尔的理论，在已经凉掉的稳恒态理论上又补了一刀，也开始建立一个才华横溢的声誉[2]。

广义相对论和宇宙学的研究

  • 霍金觉得这个思路很有趣，因此得到启发，把同样的想法应用于整个宇宙当中，并且逆转时间方向，假设黑洞向内吞没一切，将宇宙扩张往回倒带：
    • 是否会看到一个密度和曲率无限大的奇点？
    • 这一设想是否符合广义相对论？
    • 能否提供一个可信的证据，让大爆炸成为一个正经的学说，不再被霍伊尔之流当做玩笑[2]？
  • 1966年，他把这个论题作为他所撰写的博士论文《宇宙膨胀的性质》的研讨题目[3]，也因此而获得应用数学和理论物理学博士学位，并专攻广义相对论和宇宙学。
  • 另外，他的论文《奇点与时空几何》，与潘洛斯的论文也共同赢得该年的亚当斯奖（Adams Prize）。
  • 霍金是第一个提出由广义相对论和量子力学联合解释的宇宙论理论之人。他也是量子力学的多世界诠释的积极支持者[4]。

提出黑洞会发放辐射理论性预测（现称为霍金辐射）

  • 后来，霍金转而研究黑洞。在此之前，人们认为黑洞是一个只进不出的天体，而霍金将引力和量子力学联系在了一起，假设任何粒子可能从黑洞内部逃逸出去，粒子质量会减小，也即黑洞辐射（霍金辐射）的情况[2]。
  • 霍金辐射是霍金在理论物理学科上两大最重要贡献其一。其二，则是他和罗杰·潘洛斯合作提出的，在广义相对论框架内的潘洛斯-霍金奇性定理[2]。

霍金的小称号：黑洞赌王

  • 在这之后，霍金开始更多地提出不够严谨、缺乏可靠证明，甚至在逻辑上错误的理念，霍金因此获得“黑洞赌王”。
  • 这并没有影响霍金在学术、精英和公众视野内继续提高影响力。他在上世纪 1980 年代拿到了更多的勋章和荣誉身份。
  • 需要明确的是，这并不是说霍金名不副实 —— 正相反，霍金以一己之力推动了整个社会对于前沿技术的对话和思考，而这理应得到重奖。更何况徽章不能卖钱，这些荣誉上的奖励并不代表著他获得了什么物质奖励[2]。

奇特的脑袋瓜

这位天才科学家的命运充满著不幸：

  • 霍金22岁（1963年）还在上大学时，便被诊断患有运动神经元疾病，起初半身不遂，后来瘫痪。
  • 1985年，霍金失去了语言能力。
  • 1991年，霍金又遭遇了车祸。

在失去了写字和口述的能力后，人们好奇霍金如何战胜一切障碍而成为伟大的理论物理学家？

  • 其实，霍金已经将数学和物理学的公式熟背于心，练就了在脑海里推演公式的强大能力。这便是优秀理论天体物理学家，在日常，在黑板、纸上，和自己的脑海里预言千兆光年之外发生的事情。
  • 霍金的推算和预言正确率高到让你以为他并非来自这个星球[2]，这或许是上天给予他的补偿。

注定了一生传奇的人物

  • 霍金出生当天，刚好是现代科学之父伽利略·伽利莱（1564年2月15日－1642年1月8日）逝世300年的忌日；
  • 霍金的忌日却是爱因斯坦的生日（1879年3月14日－1955年4月18日）；“ 死神的巧妙安排”，3月14日不仅仅是Google显示的“圆周率日（Pi Day）”，更是世纪天才爱因斯坦（Albert Einstein）的生日，在霍金逝世的这天，3/14将成为科学界最恐惧又尊敬的日子[6]，堪称是“天才的凄美巧合”[7]。

与诺贝尔奖无缘的天才科学家

爱因斯坦和霍金可说是近代普罗大众最熟悉的两名物理学家 ...

  • 爱因斯坦在1921年凭借著对光电效应的研究，获得诺贝尔物理学奖，其所创立的“相对论”更为物理理论带来革命性的变化，2017年又因学界成功证实重力波的存在[8]，让爱因斯坦再度被世人忆起[7]。
  • 但是最让人好奇的一件事，是生前获得无数荣誉的霍金，为何从未赢得世界最高荣誉的诺贝尔奖（Nobel Prize）的殊荣？
    • 对此疑问，学术界普遍认为，应该与霍金长年钻研的“黑洞”（black holes）理论难以用实验来验证有极大关系[9]。

万有理论，婚姻无解

 
图片来源：霍金和他的第一任妻子，摄于1990年
 
图片来源：霍金和他的第二任妻子，摄于1995年

在物理学的领域之外，霍金的感情生活也是受到世人注目的焦点，他一生中有过两段婚姻，也离了两次婚，共有3名子女，与第一任妻子的爱情故事更被拍成卖座电影《爱的万物论》。但霍金也曾说，即使拥有博士学位，他还是无法解开女人这个世纪大谜团[10][11][12]。

1989年，霍金与前妻珍·怀尔德（Jane Wilde）维持了26年的婚姻宣告终结。1995年，霍金把曾经受雇照顾他的护士伊莲·梅森（Elaine Mason）迎娶进门。2006年10月19日，二度婚姻破裂[13]。

  • 霍金的一生共有过两次婚姻。在1963年的新年派对里，他遇到了第一任妻子珍·怀尔德，俩人并在隔年结婚。1966年，珍·怀尔德留在伦敦大学攻读博士学位，继续专门研究评论中世纪西班牙古书，1967年，两人的大儿子罗伯特（Robert）诞生，老二露西（Lucy）生于1969年，老三提摩西则生于1979年[11]。
  • 后来，由于霍金病情逐渐加重，需要医护人员的帮忙日溢增加，到了1980年代后期，陪同或外出的人时常是他的护士伊莲·梅森，最终到了1995年，霍金与珍·怀尔德正式离婚，四个月后，他就娶了伊莲·梅森为第二任妻子。
  • 可是，到了2003年，女儿露西向警方举报父亲霍金疑似有被伊莲·梅森虐待的现象，虽然霍金发表声明严正否认，但公开亮相时身上时常有不明伤痕，仍然无法消弭外界的揣测，最后两人在2006年离婚，结束11年的婚姻[11]。
  • 珍·怀尔德与霍金离婚之后，在1999年发表了著作《移动星星的音乐》（Music to Move the Stars），纪录他与霍金的生活，以及两人婚姻中遇到的困难，以及破裂的原因，包括她自己和合唱团演奏家发展出感情关系，以及对霍金与伊莲·梅森关系的看法，两人最后只能尽力维持好朋友关系，当时引起不少争议。
  • 但在霍金和伊莲·梅森离婚之后，珍·怀尔德跟这位前夫又再度和好，一起照顾儿孙，因此她把《移动星星的音乐》做了大幅修改，发表为新著作《遨游至天涯海角》（Traveling to Infinity）[11]。这部小说被拍成卖座电影，香港译《霍金：爱的方程式》，台湾译《爱的万物论》）。

科普作品

以下列出霍金的一些科普作品，内容主要是在论述观于宇宙、人类的问题[14]。最家喻户晓的莫过于《时间简史》、《胡桃里的宇宙》、《新时间简史》。以下有两个影片，用几分钟简介《时间简史》和《新时间简史》的内容。

  • 《时间简史》（1988）
  • 《黑洞、婴儿宇宙及其他（Black Holes and Baby Universes and Other Essays）》（1993）
  • 《胡桃里的宇宙》（2001）
  • 《在巨人的肩膊上（On The Shoulders of Giants）》（2002）
  • 《新时间简史》（2005）
  • 《上帝创造了整数（God Created the Integers）》（2005）
  • 《大设计》（2010）
  • 《梦想的构成（The Dreams That Stuff Is Made Of）》（2011）
  • 《我的人生简史》（2013）

视频

我们的宇宙如何开始？Stephen Hawking（史蒂芬·霍金）

参考资料

取自“https://factpedia.org/index.php?title=史蒂芬·霍金&oldid=5601953”