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史蒂芬·霍金
Stephen Hawking
出生 (1942-01-08)1942年1月8日
英國牛津郡牛津
逝世 2018年3月14日(2018-03-14)(76歲)
英國劍橋郡剑桥
国籍 英國
母校 牛津大學
劍橋大學
机构 劍橋大學
加州理工学院
普里美特理论物理研究所
知名于 霍金輻射
潘洛斯–霍金奇性定理
《時間簡史:從大爆炸到黑洞》
研究领域 廣義相對論
量子引力
黑洞
奖项 愛丁頓獎章(1975)
麦克斯韦奖章和奖金(1976)
海涅曼獎(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)
英帝國司令勳章(1982)
英國皇家天文學會金獎(1985)
狄拉克獎章(1987)
沃爾夫獎(1988)
名譽勳位(1989)
阿斯圖里亞斯親王獎(1989)
科普利獎章(2006)
總統自由勳章(2009)
基礎物理學特別突破獎(2012)

史蒂芬·威廉·霍金,(英语:Stephen William Hawking,1942年1月8日-2018年3月14日),英國理論物理學家、宇宙學家及作家,生前任職劍橋大學理論宇宙學中心(Center for Theoretical Cosmology)研究主任,20世紀當代最偉大的物理學家之一。

  • 奇特的腦袋瓜和一生多舛的命運,造就了一生傳奇的霍金;
  • 他獲獎無數, 卻與世界最高榮譽的諾貝爾獎無緣,為什麼?
  • 霍金:萬有理論,婚姻無解,物理公式救不了走向死亡的婚姻。

學術研究與成就 -- 堪稱可跟艾薩克·牛頓相提並論

駁斥著名物理學家弗雷德·霍伊爾的穩恆態理論

  • 穩恆態理論的主要提出者正是霍金一度極為崇拜,卻又沒有機會拜師的著名理論物理學家弗雷德·霍伊爾(Fred Hoyle)。
  • 60年代,穩恆態理論的預測被發現與天文觀測結果不符合,於是霍伊爾不得不對理論進行修改。
  • 可是霍金發現他們的結果有瑕疵,因此發表論文修正他們的論述[1]

轉到大爆炸理論的研究

  • 霍金認為穩恆態理論的未來可能相當坎坷,於是他便轉到另一個理論——大爆炸理論的研究當中。
  • 1964年,天文學家測量出了宇宙背景輻射,這是穩恆態理論怎麼修改都無法解釋的現象,徹底摧毀了穩恆態理論。
  • 在1965 年,霍金發表了論文駁斥霍伊爾的理論,在已經涼掉的穩恆態理論上又補了一刀,也開始建立一個才華橫溢的聲譽[2]

廣義相對論和宇宙學的研究

  • 霍金覺得這個思路很有趣,因此得到啟發,把同樣的想法應用於整個宇宙當中,並且逆轉時間方向,假設黑洞向內吞沒一切,將宇宙擴張往回倒帶:
    • 是否會看到一個密度和曲率無限大的奇點?
    • 這一設想是否符合廣義相對論
    • 能否提供一個可信的證據,讓大爆炸成為一個正經的學說,不再被霍伊爾之流當做玩笑[2]
  • 1966年,他把這個論題作為他所撰寫的博士論文《宇宙膨脹的性質》的研討題目[3],也因此而獲得應用數學和理論物理學博士學位,並專攻廣義相對論和宇宙學。
  • 另外,他的論文《奇點與時空幾何》,與潘洛斯的論文也共同贏得該年的亞當斯獎(Adams Prize)。
  • 霍金是第一個提出由廣義相對論和量子力學聯合解釋的宇宙論理論之人。他也是量子力學的多世界詮釋的積極支持者[4]

提出黑洞會發放輻射理論性預測(現稱為霍金輻射)

  • 後來,霍金轉而研究黑洞。在此之前,人們認為黑洞是一個只進不出的天體,而霍金將引力和量子力學聯繫在了一起,假設任何粒子可能從黑洞內部逃逸出去,粒子質量會減小,也即黑洞輻射(霍金輻射)的情況[2]
  • 霍金輻射是霍金在理論物理學科上兩大最重要貢獻其一。其二,則是他和羅傑·潘洛斯合作提出的,在廣義相對論框架內的潘洛斯-霍金奇性定理[2]

霍金的小稱號:黑洞賭王

  • 在這之後,霍金開始更多地提出不夠嚴謹、缺乏可靠證明,甚至在邏輯上錯誤的理念,霍金因此獲得「黑洞賭王」。
  • 這並沒有影響霍金在學術、精英和公眾視野內繼續提高影響力。他在上世紀 1980 年代拿到了更多的勳章和榮譽身份。
  • 需要明確的是,這並不是說霍金名不副實 —— 正相反,霍金以一己之力推動了整個社會對於前沿技術的對話和思考,而這理應得到重獎。更何況徽章不能賣錢,這些榮譽上的獎勵並不代表著他獲得了什麼物質獎勵[2]

奇特的腦袋瓜

這位天才科學家的命運充滿著不幸:

  • 霍金22歲(1963年)還在上大學時,便被診斷患有運動神經元疾病,起初半身不遂,後來癱瘓。
  • 1985年,霍金失去了語言能力。
  • 1991年,霍金又遭遇了車禍。

在失去了寫字和口述的能力後,人們好奇霍金如何戰勝一切障礙而成為偉大的理論物理學家?

  • 其實,霍金已經將數學和物理學的公式熟背於心,練就了在腦海裡推演公式的強大能力。這便是優秀理論天體物理學家,在日常,在黑板、紙上,和自己的腦海裡預言千兆光年之外發生的事情。
  • 霍金的推算和預言正確率高到讓你以為他並非來自這個星球[2]這或許是上天給予他的補償

注定了一生傳奇的人物

  • 霍金出生當天,剛好是現代科學之父伽利略·伽利莱(1564年2月15日-1642年1月8日)逝世300年的忌日;
  • 霍金的忌日卻是爱因斯坦的生日(1879年3月14日-1955年4月18日);「 死神的巧妙安排」,3月14日不僅僅是Google顯示的「圓周率日(Pi Day)」,更是世紀天才愛因斯坦(Albert Einstein)的生日,在霍金逝世的這天,3/14將成為科學界最恐懼又尊敬的日子[6],堪稱是「天才的淒美巧合」[7]

與諾貝爾獎無緣的天才科學家

愛因斯坦和霍金可說是近代普羅大眾最熟悉的兩名物理學家 ...

  • 愛因斯坦在1921年憑藉著對光電效應的研究,獲得諾貝爾物理學獎,其所創立的「相對論」更為物理理論帶來革命性的變化,2017年又因學界成功證實重力波的存在[8],讓愛因斯坦再度被世人憶起[7]
  • 但是最讓人好奇的一件事,是生前獲得無數榮譽的霍金,為何從未贏得世界最高榮譽的諾貝爾獎(Nobel Prize)的殊榮?
    • 對此疑問,學術界普遍認為,應該與霍金長年鑽研的「黑洞」(black holes)理論難以用實驗來驗證有極大關係[9]

萬有理論,婚姻無解

在物理學的領域之外,霍金的感情生活也是受到世人注目的焦點,他一生中有過兩段婚姻,也離了兩次婚,共有3名子女,與第一任妻子的愛情故事更被拍成賣座電影《愛的萬物論》。但霍金也曾說,即使擁有博士學位,他還是無法解開女人這個世紀大謎團[10][11][12]

1989年,霍金與前妻珍·懷爾德(Jane Wilde)維持了26年的婚姻宣告終結。1995年,霍金把曾經受雇照顧他的護士伊蓮·梅森(Elaine Mason)迎娶進門。2006年10月19日,二度婚姻破裂[13]

  • 霍金的一生共有過兩次婚姻。在1963年的新年派對裡,他遇到了第一任妻子珍·懷爾德,倆人並在隔年結婚。1966年,珍·懷爾德留在倫敦大學攻讀博士學位,繼續專門研究評論中世紀西班牙古書,1967年,兩人的大兒子羅伯特(Robert)誕生,老二露西(Lucy)生於1969年,老三提摩西則生於1979年[11]
  • 後來,由於霍金病情逐漸加重,需要醫護人員的幫忙日溢增加,到了1980年代後期,陪同或外出的人時常是他的護士伊蓮·梅森,最終到了1995年,霍金與珍·懷爾德正式離婚,四個月後,他就娶了伊蓮·梅森為第二任妻子。
  • 可是,到了2003年,女兒露西向警方舉報父親霍金疑似有被伊蓮·梅森虐待的現象,雖然霍金發表聲明嚴正否認,但公開亮相時身上時常有不明傷痕,仍然無法消弭外界的揣測,最後兩人在2006年離婚,結束11年的婚姻[11]
  • 珍·懷爾德與霍金離婚之後,在1999年發表了著作《移動星星的音樂》(Music to Move the Stars),紀錄他與霍金的生活,以及兩人婚姻中遇到的困難,以及破裂的原因,包括她自己和合唱團演奏家發展出感情關係,以及對霍金與伊蓮·梅森關係的看法,兩人最後只能盡力維持好朋友關係,當時引起不少爭議。
  • 但在霍金和伊蓮·梅森離婚之後,珍·懷爾德跟這位前夫又再度和好,一起照顧兒孫,因此她把《移動星星的音樂》做了大幅修改,發表為新著作《遨遊至天涯海角》(Traveling to Infinity)[11]。這部小説被拍成賣座電影,香港译《霍金:愛的方程式》,台湾译《愛的萬物論》)。

科普作品

以下列出霍金的一些科普作品,內容主要是在論述觀於宇宙、人類的問題[14]。最家喻戶曉的莫過於《时间简史》、《胡桃裡的宇宙》、《新時間簡史》。以下有兩個影片,用幾分鐘簡介《时间简史》和《新時間簡史》的內容。

  • 《时间简史》(1988)
  • 《黑洞、嬰兒宇宙及其他(Black Holes and Baby Universes and Other Essays)》(1993)
  • 《胡桃裡的宇宙》(2001)
  • 《在巨人的肩膊上(On The Shoulders of Giants)》(2002)
  • 《新時間簡史》(2005)
  • 《上帝創造了整數(God Created the Integers)》(2005)
  • 《大設計》(2010)
  • 《夢想的構成(The Dreams That Stuff Is Made Of)》(2011)
  • 《我的人生簡史》(2013)

視頻

我們的宇宙如何開始?Stephen Hawking(史蒂芬·霍金)
5分钟看完《时间简史》
【伊森】5分鐘看完2012原來宇宙是這樣的書《新時間簡史》


參考資料