缅怀霍金 | 时间简史不简单,他留下答案,也留下未知

编者按


斯蒂芬·威廉·霍金(Stephen William Hawking,1942年1月8日~2018年3月14日),出生于英国牛津。现代最伟大的物理学家之一、20世纪享有国际盛誉的伟人之一。


在爱因斯坦的生辰日,霍金走了。而他出生的那天,又正是伽利略的逝日。有人说,这是「天选之巧合」。不管怎样,今天,霍金教授离开了这个世界,或许去往了他无数次想象过的地方。


他说,「记住要仰望星空,不要低头看脚下,无论生活如何艰难,请保持一颗好奇心。」我们将永远记得人类拥有过这颗明星。


斯蒂芬·威廉·霍金


英国当地时间2018年3月14日凌晨3时46分, 剑桥大学著名物理学家、现代最伟大的物理学家之一、20世纪享有国际盛誉的伟人之一斯蒂芬·霍金去世,享年76岁。


他的三个孩子发表声明说:「我们深爱的父亲今天去世了。他是一位伟大的科学家,一个非凡的人,他的工作和遗产将会持续影响这个世界多年,他坚韧不拔的勇气、他的幽默感激励了世界各地的人们。他说过,『如果它不是你所爱的人的家,那它就不是宇宙』。 我们会永远怀念他。」


霍金与家人旧照


病中完成博士论文,探讨宇宙起源观


1942年1月8日,霍金出生于英国牛津。童年时的霍金学业成绩并不突出,但喜欢设计极为复杂的玩具。据说他曾用一些废弃用品做出一台简单的电脑。


12岁的霍金


17岁时,霍金进入牛津大学的大学学院 (University College)攻读自然科学并获一等学位荣誉学位,随后转读剑桥大学研究宇宙学。21岁时,霍金患上肌肉萎缩性侧索硬化症(卢伽雷氏症),全身瘫痪,不能言语,手部只有三根手指可以活动。当时,医生曾诊断身患绝症的他活不了多久了,可他一直坚强地活了下来,并且在两年后提交了题为《宇宙膨胀的性质》的博士论文。


霍金不仅在患病期间完成了这篇论文,而且在天体物理学研究领域取得重大成就,成为一名资深的「太空旅行家」。文中所探讨的宇宙起源观贯穿了霍金的整个职业生涯。


斯蒂芬·威廉·霍金


2017年10月23日,为了纪念「开放存取日」,剑桥大学公开了霍金的这篇博士论文。


伟大贡献:奇点定理和霍金辐射


1979至2009年,霍金任卢卡斯数学教授,主要研究领域是宇宙论和黑洞,证明了广义相对论的奇性定理和黑洞面积定理,提出了黑洞蒸发理论和无边界的霍金宇宙模型,在统一20世纪物理学的两大基础理论——爱因斯坦创立的相对论和普朗克创立的量子力学方面走出了重要一步。


霍金认为,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,将来也会继续膨胀下去,也可能膨胀到极致时转而收缩,变回当初的那个奇点。


在「真空」的宇宙中,根据海森堡不确定性原理,会在瞬间凭空产生一对正反虚粒子,然后瞬间消失,以符合能量守恒。在黑洞视界之外也不例外。霍金推想,如果在黑洞外产生的虚粒子对,其中一个被吸引进去,而另一个逃逸的情况。如果是这样,那个逃逸的粒子获得了能量,也不需要跟其相反的粒子湮灭,可以逃逸到无限远。在外界看就像黑洞发射粒子一样。霍金这一猜想中的辐射被命名为「霍金辐射」。


霍金与中国


霍金曾于1985年、2002年、2006年三次来到北京。


1985年,霍金第一次来北京,那时候《时间简史》还没有出版,霍金也远不像今天这么著名。他到中国科技大学和北京师范大学访问,在科大水上讲演厅做天体物理的学术报告。


2002年,霍金再次来到北京参加国际数学家大会。此时,他的《时间简史》已经出版。这部人类历史上最成功的科普书,销量达到2500万册。霍金成为这个世界上最著名的科学家。这个歪靠在轮椅上的、被人们看做是继爱因斯坦后世界上最伟大的科学家,与好莱坞大片《美丽心灵》的原型美国数学家纳什成了那届国际数学家大会上最耀眼的科学明星。他们作报告的时候,北京国际会议中心的会场爆满,拥有一张霍金公开讲座的门票成了那几天许多北京人谈论的话题。


《时间简史》


2006年,霍金第三次来到北京。他带来的仍然是自己关于宇宙学最新的研究。。


在2002年时,现为清华大学博士生导师的刘兵教授是一名科学史专业研究生。那年他专程赶到北京国际会议中心听霍金的讲座,受到了很大的启发。刘兵说,当时霍金来北京是一次纯粹的学术交流。他讲的是宇宙学,很多观点在那时的刘兵听来都特别具有启发的意义。而从那时起,身患重病的霍金和从事宇宙学最前沿研究的霍金这一巨大的反差就牢牢抓住了年轻刘兵的心。


斯蒂芬·威廉·霍金


霍金因《时间简史》而被中国人熟知和喜爱。这本书在1988年首版以来,已成为全球科学著作的里程碑。而《时间简史》的中译者、在霍金指导下得到剑桥大学博士学位的吴忠超正是连接霍金和中国读者的桥梁。现任浙江工业大学教授的吴忠超在为《时间简史》撰写的译者序中曾这样描绘第一次见到霍金时的情景:「那是第一次参加剑桥霍金广义相对论小组的讨论班时,门打开后,忽然脑后想起一种非常微弱的电器的声音。回头一看,只见一个骨瘦如柴的人斜躺在电动轮椅上,他自己驱动着电开关,他要用很大的努力才能举起头来。」


霍金教授的微博封面


镜头下的霍金


2012年4月6日播出的热播美剧《生活大爆炸》第五季第21集中,斯蒂芬·霍金本色出演参与了客串。2017年为英国BBC录制纪录片《探索新地球》。在两周前,霍金参加节目,被问,「每个人都想知道,大爆炸前宇宙是什么样的?」他给出答案:「宇宙的边界就是它没有边界,大爆炸前宇宙什么都没有。」


如今,那已成为他生前最后的访谈视频。



(霍金生前访谈视频    来源:Popular Science)


再见,斯蒂芬·霍金。



资料参考自网络

文 | 正月

编辑 | 涂图

责编 | 房几