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史蒂芬霍金的主要成就
霍金21歲時(shí)患上肌肉萎縮性側(cè)索硬化癥（盧伽雷氏癥），全身癱瘓，不能言語(yǔ)，手部只有三根手指可以活動(dòng)。下面，小編為大家分享史蒂芬霍金的主要成就，希望對(duì)大家有所幫助！
史蒂芬·威廉·霍金是本世紀(jì)享有國(guó)際盛譽(yù)的偉人之一，劍橋大學(xué)數(shù)學(xué)及理論物理學(xué)系教授，當(dāng)代最重要的廣義相對(duì)論和宇宙論家。榮獲英國(guó)劍橋大學(xué)盧卡斯數(shù)學(xué)教席，這是自然科學(xué)史上繼牛頓和狄拉克之后榮譽(yù)最高的教席。
20世紀(jì)70年代他與彭羅斯一道證明了著名的奇性定理，為此他們共同獲得了1988年的沃爾夫物理獎(jiǎng)。他因此被譽(yù)為繼愛(ài)因斯坦之后世界上最著名的科學(xué)思想家和最杰出的理論物理學(xué)家。憑一本薄薄的《時(shí)間簡(jiǎn)史》征服了全世界3000萬(wàn)讀者。黑洞理論使量子論和熱力學(xué)在“霍金輻射”中得到完美統(tǒng)一，而他在20世紀(jì)80年代提出的無(wú)邊界設(shè)想的量子宇宙論，解決了困擾科學(xué)界幾百年的“第一推動(dòng)”問(wèn)題。
斯蒂芬·威廉·霍金的研究為今天我們理解黑洞和宇宙本源奠定了基礎(chǔ)，不過(guò)據(jù)他本人指出，他在動(dòng)畫(huà)片《辛普森一家》（The Simpsons）和科幻劇集 《星際迷航：下一代》（Star Trek：The Next Generation）中的演出也同樣精彩。
霍金在《大設(shè)計(jì)》中強(qiáng)調(diào)，宇宙不需要一個(gè)造物主或“上帝”，以“哲學(xué)已死”開(kāi)篇，這意味著人類(lèi)將從愚昧的自我奴役超脫出來(lái)，其否認(rèn)了純哲學(xué)和宗教可以真正解釋自然，這也表明各大宗教只是古代精神世界探索未知，追求不滅解脫的體系，而非客觀(guān)真理。隨著時(shí)代的進(jìn)步，人類(lèi)文明也當(dāng)奮起直追，不甘落后，這就是為什么世代有識(shí)之士追求存在、生命和宇宙的意義。解決這些命題本來(lái)應(yīng)該是哲學(xué)家的任務(wù)，可惜科學(xué)的高度發(fā)展使得哲學(xué)無(wú)法跟上�；艚鹪凇洞笤O(shè)計(jì)》的開(kāi)篇中說(shuō)到“哲學(xué)已死”就是這個(gè)意思。
霍金希望解開(kāi)宇宙誕生之時(shí)的奧秘，1970年代時(shí)，霍金將量子力學(xué)應(yīng)用于解釋黑洞現(xiàn)象，在之后的30年中，用量子力學(xué)解釋整個(gè)宇宙已經(jīng)變得更加困難了�；艚鹣胝业揭惶卓梢酝昝澜忉屨麄�(gè)宇宙現(xiàn)象的理論來(lái)說(shuō)明137億年誕生直到現(xiàn)在的宇宙，但是多年過(guò)去了就算無(wú)限接近他仍然沒(méi)有得出結(jié)論。按照他的量子力學(xué)理論，宇宙誕生是大爆炸產(chǎn)生的，這是一個(gè)被壓縮的無(wú)限小卻具有超大重力的物質(zhì)（也可以理解成密度無(wú)限大）爆炸的產(chǎn)物。量子力學(xué)的理論范疇不能夠解釋這一個(gè)過(guò)程是如何進(jìn)行？為什么會(huì)這樣？霍金說(shuō)“那必須有一套可以描述小規(guī)模重力的理論”。
最新的科學(xué)突破是霍金的同事，倫敦瑪麗皇后學(xué)院的麥克·格林（Michael .Green）參與建構(gòu)的超弦理論，簡(jiǎn)稱(chēng)為“弦論”，這理論指出所有粒子和自然力量，其實(shí)都是在震蕩中的像弦一樣的微小物體，解決了霍金一直想努力解答的重力問(wèn)題，這個(gè)理論必須建立在宇宙必須有9、10甚至是大于11個(gè)的維度中，而人類(lèi)身處的三維世界可能僅僅是真正的宇宙的其中一個(gè)膜……
為數(shù)眾多的世界各地科學(xué)家正在太空和地球做相關(guān)的實(shí)驗(yàn)來(lái)證明弦論以及從實(shí)驗(yàn)來(lái)證明從而支持霍金的黑洞理論和量子理論。2014年1月24日，英國(guó)著名科學(xué)家斯蒂芬·霍金教授再次以其與黑洞有關(guān)的理論震驚物理學(xué)界，在日前發(fā)表的一篇論文中承認(rèn)，“黑洞是不存在的”，不過(guò)“灰洞”的確存在。在這篇名為《黑洞的信息保存與氣象預(yù)報(bào)》（Information Preservation and Weather Forecasting For Black Holes）的論文中，霍金指出，由于找不到黑洞的邊界，因此“黑洞是不存在的”，這是為了解決“防火墻”問(wèn)題于新理論中設(shè)定“黑洞不存在”，其并非真不存在。黑洞的邊界又稱(chēng)“視界”，經(jīng)典黑洞理論認(rèn)為，黑洞外的物質(zhì)和輻射可以通過(guò)視界進(jìn)入黑洞內(nèi)部，而黑洞內(nèi)的任何物質(zhì)和輻射均不能穿出視界。
霍金的最新“灰洞”理論認(rèn)為，物質(zhì)和能量在被黑洞困住一段時(shí)間以后，又會(huì)被重新釋放到宇宙中。他在論文中承認(rèn)，自己最初有關(guān)視界的認(rèn)識(shí)是有缺陷的，光線(xiàn)其實(shí)是可以穿越視界的。當(dāng)光線(xiàn)逃離黑洞核心時(shí)，它的運(yùn)動(dòng)就像人在跑步機(jī)上奔跑一樣，慢慢地通過(guò)向外輻射而收縮。“經(jīng)典黑洞理論認(rèn)為，任何物質(zhì)和輻射都不能逃離黑洞，而量子力學(xué)理論表明，能量和信息是可以從黑洞中逃離出來(lái)的�！被艚鹜瑫r(shí)指出，對(duì)于這種逃離過(guò)程的解釋需要一個(gè)能夠?qū)⒅亓推渌玖Τ晒θ诤系睦碚�。在過(guò)去近一百年間，物理學(xué)界沒(méi)有人曾試圖解釋這一過(guò)程。
對(duì)于霍金的“灰洞”理論，一些科學(xué)家表示認(rèn)可，也有人持懷疑態(tài)度。美國(guó)卡夫立理論物理研究所的理論物理學(xué)家約瑟夫·波爾欽斯基（Joseph Polchinski）指出，根據(jù)愛(ài)因斯坦的重力理論，黑洞的邊界是存在的，只是它與宇宙其他部分的區(qū)別并不明顯。其實(shí)，早在2004年霍金就曾做出過(guò)類(lèi)似表示。當(dāng)年7月21日，霍金在“第17屆國(guó)際廣義相對(duì)論和萬(wàn)有引力大會(huì)”上指出，黑洞并非如他和其他大多數(shù)物理學(xué)家以前認(rèn)為的那樣，對(duì)其周遭的一切“完全吞噬”，事實(shí)上被吸入黑洞深處的物質(zhì)的某些信息可能會(huì)在某個(gè)時(shí)候釋放出來(lái)。
1973年，霍金稱(chēng)自己通過(guò)計(jì)算得出結(jié)論，黑洞在形成過(guò)程中其質(zhì)量減少的同時(shí)，還不斷在以能量的形式向外界發(fā)出輻射。這就是著名的霍金輻射理論，該理論提到的黑洞輻射中并不包括黑洞內(nèi)部物質(zhì)的任何信息，一旦這個(gè)黑洞濃縮并蒸發(fā)消失后，其中的所有信息就都隨之消失了，這便是所謂的“黑洞悖論”。這種說(shuō)法與量子力學(xué)的相關(guān)理論出現(xiàn)相互矛盾之處。因?yàn)楝F(xiàn)代量子物理學(xué)認(rèn)定這種物質(zhì)信息是永遠(yuǎn)不會(huì)完全消失的。
30多年來(lái)，霍金試圖以各種推測(cè)來(lái)解釋這一自相矛盾的觀(guān)點(diǎn)。霍金曾表示，黑洞中量子運(yùn)動(dòng)是一種特殊情況，由于黑洞中的引力非常強(qiáng)烈，量子力學(xué)在此時(shí)已經(jīng)不再適用了�；艚鸬倪@種說(shuō)法并沒(méi)有讓科學(xué)界眾多持懷疑態(tài)度學(xué)者信服�，F(xiàn)在看來(lái)，霍金終于給了這個(gè)當(dāng)年自相矛盾的觀(guān)點(diǎn)一個(gè)更具有說(shuō)服力的答案�；艚鸱Q(chēng)，黑洞從來(lái)都不會(huì)完全關(guān)閉自身——霍金輻射，它們?cè)谝欢温L(zhǎng)的時(shí)間里逐步向外界輻射出越來(lái)越多的熱量，隨后黑洞將最終開(kāi)放自己并釋放出其中包含的物質(zhì)信息。
2016年8月16日，海法以色列理工學(xué)院的教授杰夫斯坦豪爾（Jeff Steinhauer）在出版的《自然物理學(xué)》雜志中一篇論文上證明了霍金輻射的量子效應(yīng)。他制造一種聲音黑洞而非光黑洞，使用的是帶聲音粒子即聲子“視界”的長(zhǎng)管。2014年斯坦豪爾教授發(fā)現(xiàn)，視界上隨機(jī)產(chǎn)生了聲子。在他最新的結(jié)果中，斯坦豪爾證明這些聲子是一對(duì)相關(guān)聲子中的一個(gè)，從而證明了霍金輻射的量子效應(yīng)。
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