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霍金研究科学方法

发布时间:2022-04-13 20:49:16

1. 黑洞之王霍金一生有哪些重要科学贡献

着名科学家、科普作家斯蒂芬·威廉·霍金(以下简称霍金)于去年2018年3月14日去世,享年76岁。这位在半个世纪前就被医生判了死刑,说活不过两年的天才科学家,带着病躯又顽强的活了半个世纪,给人类科学和民众科普留下了宝贵的财富。

永不止步的天才

2. 霍金的资料

斯蒂芬.霍金,是本世纪享有国际盛誉的伟人之一,现年60岁,出生于伽利略逝世周年纪念日,剑桥大学应用数学及理论物理学系教授,当代最重要的广义相对论和宇宙论家。70年代他与彭罗斯一道证明了着名的奇性定理,为此他们共同获得了1988年的沃尔夫物理奖。他因此被誉为继爱因斯坦之后世界上最着名的科学思想家和最杰出的理论物理学家”。他还证明了黑洞的面积定理。霍金的生平是非常富有传奇性的,在科学成就上,他是有史以来最杰出的科学家之一。他担任的职务是剑桥大学有史以来最为崇高的教授职务,那是牛顿和狄拉克担任过的卢卡逊数学教授。他拥有几个荣誉学位,是皇家学会会员。他因患卢伽雷氏症(肌萎缩性侧索硬化症),禁锢在一张轮椅上达20年之久,他却身残志不残,使之化为优势,克服了残废之患而成为国际物理界的超新星。他不能写,甚至口齿不清,但他超越了相对论、量子力学、大爆炸等理论而迈入创造宇宙的“几何之舞”。尽管他那么无助地坐在轮椅上,他的思想却出色地遨游到光袤的时空,解开了宇宙之谜。
霍金教授是现代科普小说家,他的代表作是1988年撰写的《时间简史》,这是一篇优秀的天文科普小说。作者想象丰富,构思奇妙,语言优美,字字珠玑,更让人咋惊,世界之外,未来之变,是这样的神奇和美妙。这本书至今累计发行量已达2500万册,被译成近 40种语言。1992年耗资350万英镑的同名电影问世。霍金坚信关于宇宙的起源和生命的基本理念可以不用数学来表达,世人应当可以通过电影——这一视听媒介来了解他那深奥莫测的学说。本书是关于探索时间本质和宇宙最前沿的通俗读物,是一本当代有关宇宙科学思想最重要的经典着作,它改变了人类对宇宙的观念。本书一出版 即在全世界引起巨大反响。《时间简史》对我们这些喜用言语表达甚于方程表达的读者而言是一本里程碑式的佳书。她长于一个对人类思想有接触贡献者之手,这是一本对知识无限追求之作,是对时空本质之谜不懈探讨之作。
《时间简史续编》 作为宇宙学无可争议的权威,霍金的研究成就和生平一直吸引着广大的读者,《时间简史续篇》是为想更多了解霍金教授生命及其学说的读者而编的。该书以坦白真挚的私人访谈形式,叙述了霍金教授的生平历程和研究工作,展现了在巨大的理论架构后面真实的“人”。该书不是一部寻常的口述历史,而是对二十世纪人类最伟大的头脑之一的极为感人又迷人的画像和描述。对于非专业读者,本书无疑是他们享受人类文明成果的机会和滋生宝贵灵感的源泉。
《霍金讲演录——黑洞、婴儿宇宙及其他》,是由霍金1976-1992年间所写文章和演讲稿共13篇结集而成。讨论了虚时间、有黑洞引起的婴儿宇宙的诞生以及科学家寻求完全统一理论的努力,并对自由意志、生活价值和死亡作出了独到的见解。
《时空本性》80年前广义相对论就以完整的数学形式表达出来,量子理论的基本原理在70年前也已出现,然而这两种整个物理学中最精确、最成功的理论能被统一在单独的量子引力中吗?世界上最着名的两位物理学家就此问题展开一场辩论。本书是基于霍金和彭罗斯在剑桥大学的6次演讲和最后辩论而成。
《未来的魅力》本书以斯蒂芬·霍金预测宇宙今后十亿年前景开头,以唐·库比特最后的审判的领悟为结尾,介绍了预言的发展历程,及我们今天预测未来的方法。该书文字通俗易懂,作者在阐述自己观点的同时,还穿插解答了一些有趣的问题,读来饶有趣味。
霍金是谁?他是一个大脑,一个神话,一个当代最杰出的理论物理学家,一个科学名义下的巨人……或许,他只是一个坐着轮椅,挑战命运的勇士。

智慧的大脑诞生了

史蒂芬·霍金,出生于1942年1月8日,这个时候他的家乡伦敦正笼罩在希特勒的狂轰滥炸中。

霍金和他的妹妹在伦敦附近的几个小镇度过了自己的童年。多年以后,他们的邻居回忆说,当霍金躺在摇篮车中时非常引人注目,他的头显得很大,异于常人———这多半是因为霍金现在的名声与成就远远异于常人,邻居不由自主地要在记忆里重新刻画一下天才儿童的形象。

不过霍金一家在古板保守的小镇上的确显得与众不同。霍金的父母都受过正规的大学教育。他的父亲是一位从事热带病研究的医学家,母亲则从事过许多职业。小镇的居民经常会惊异地看到霍金一家人驾驶着一辆破旧的二手车穿过街道奔向郊外——汽车在当时尚未进入英国市民家庭。然而这辆古怪的车子却拓展了霍金一家自由活动的天地。

霍金热衷于搞清楚一切事情的来龙去脉,因此当他看到一件新奇的东西时总喜欢把它拆开,把每个零件的结构都弄个明白——不过他往往很难再把它装回原样,因为他的手脚远不如头脑那样灵活,甚至写出来的字在班上也是有名的潦草。

霍金在17岁时进入牛津大学学习物理。他仍旧不是一个用功的学生,而这种态度与当时其他同学是一致的,这是战后出现的青年人迷惘时期——他们对一切厌倦,觉得没有任何值得努力追求的东西。霍金在学校里与同学们一同游荡、喝酒、参加赛船俱乐部,如果事情这样发展下去,那么他很可能成为一个庸庸碌碌的职员或教师。然而,病魔出现了。

病魔出现了

从童年时代起,运动从来就不是霍金的长项,几乎所有的球类活动他都不行。

到牛津的第三年,霍金注意到自己变得更笨拙了,有一两回没有任何原因地跌倒。一次,他不知何故从楼梯上突然跌下来,当即昏迷,差一点死去。

直到1962年霍金在剑桥读研究生后,他的母亲才注意到儿子的异常状况。刚过完21岁生日的霍金在医院里住了两个星期,经过各种各样的检查,他被确诊患上了“卢伽雷氏症”,即运动神经细胞萎缩症。

大夫对他说,他的身体会越来越不听使唤,只有心脏、肺和大脑还能运转,到最后,心和肺也会失效。霍金被“宣判”只剩两年的生命。那是在1963年。

起初,这种病恶化得相当迅速。这对霍金的打击是可想而知的,他几乎放弃了一切学习和研究,因为他认为自己不可能活到完成硕士论文的那一天。然而,一个女子出现了。

轮椅出现了

霍金的病情渐渐加重。1970年,在学术上声誉日隆的霍金已无法自己走动,他开始使用轮椅。直到今天,他再也没离开它。

永远坐进轮椅的霍金,极其顽强地工作和生活着。

1991年3月,霍金在一次坐轮椅回柏林公寓,过马路时被小汽车撞倒,左臂骨折,头被划破,缝了13针,但48小时后,他又回到办公室投入工作。

又有一次,他和友人去乡间别墅,上坡时拐弯过急,轮椅向后倾倒,不料这位引力大师却被地球引力翻倒在灌木丛中。

虽然身体的残疾日益严重,霍金却力图像普通人一样生活,完成自己所能做的任何事情。他甚至是活泼好动的——这听来有点好笑,在他已经完全无法移动之后,他仍然坚持用惟一可以活动的手指驱动着轮椅在前往办公室的路上“横冲直撞”;在莫斯科的饭店中,他建议大家来跳舞,他在大厅里转动轮椅的身影真是一大奇景;当他与查尔斯王子会晤时,旋转自己的轮椅来炫耀,结果轧到了查尔斯王子的脚趾头。

当然,霍金也尝到过“自由”行动的恶果,这位量子引力的大师级人物,多次在微弱的地球引力左右下,跌下轮椅,幸运的是,每一次他都顽强地重新“站”起来。

1985年,霍金动了一次穿气管手术,从此完全失去了说话的能力。他就是在这样的情况下,极其艰难地写出了着名的《时间简史》,探索着宇宙的起源。霍金取得巨大成功,但生活的现实取代了爱情的浪漫,他和简的婚姻走到了尽头。

来自直觉的启示:黑洞不黑

霍金的研究对象是宇宙,但他对观测天文从不感兴趣,只有几次用望远镜观测过。与传统的实验、观测等科学方法相比,霍金的方法是靠直觉。

“黑洞不黑”这一伟大成就就来源于一个闪念。在1970年11月的一个夜晚,霍金在慢慢爬上床时开始思考黑洞的问题。他突然意识到,黑洞应该是有温度的,这样它就会释放辐射。也就是说,黑洞其实并不那么黑。

这一闪念在经过3年的思考后形成了完整的理论。1973年11月,霍金正式向世界宣布,黑洞不断地辐射出X光、伽马射线等,这就是有名的“霍金辐射”。而在此之前,人们认为黑洞只吞不吐。

从宇宙大爆炸的奇点到黑洞辐射机制,霍金对量子宇宙论的发展做出了杰出的贡献。霍金获得1988年的沃尔夫物理奖。

畅销书之王:《时间简史》

霍金的科普着作《时间简史———从大爆炸到黑洞》在全世界的销量已经高达2500万册,从1988年出版以来一直雄踞畅销书榜,创下了畅销书的一个世界纪录。在这本书里,霍金力图以普通人能理解的方式来讲解黑洞、宇宙的起源和命运、黑洞和时间旅行等。

在《时间简史》一书的开头,霍金指出:“有人告诉我,我在书中每写一个方程式,都将使销量减半。于是我决定不写什么方程。不过在书的末尾,我还是写进一个方程,爱因斯坦的着名方程E=mc2。我希望此举不致吓跑一半我的潜在读者。”现在看来,霍金完全是多虑了。
回答者:yyfreeliang - 魔神 十七级 4-16 09:34
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66% (2) 不好
33% (1)

对最佳答案的评论 共 17 条
kj
评论者: wengwenjia1996 - 试用期 一级
哦哦~~好好啊~~辛苦喇~~
评论者: ※夜※翎※云※ - 见习魔法师 二级
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3. 霍金为什么要终身奉献科学研究

因为热爱科学,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。

(3)霍金研究科学方法扩展阅读:

斯蒂芬·威廉·霍金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。1963年,霍金21岁时患上肌肉萎缩性侧索硬化症,全身瘫痪,不能言语,手部只有三根手指可以活动。

1979至2009年任卢卡斯数学教授,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。

获得CH(英国荣誉勋爵)、CBE(大英帝国司令勋章)、FRS(英国皇家学会会员)、FRSA(英国皇家艺术协会会员)等荣誉。

4. 霍金一生主要研究些什么

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。

一、奇性理论

霍金与彭罗斯一起证明了着名的“奇性定理”!奇性定理意思是:在现在的宇宙形成之前,时空曾被高度地畸变,并且具有很小的曲率半径。即若逆着时间回至宇宙诞生之时,全部物质将会聚成一点,这一点就是所说的奇点。

二 、、黑洞面积定理

霍金研究出:黑洞面积只会随时间增长而变大,而不会减小。

三、黑洞蒸发理论

在1974年,史蒂芬.霍金发现了黑洞的蒸发现象,从而改变了黑洞的经典图像:黑洞已不是完全“黑”的,也不单纯是个“洞”,它既可以通过吸积物质使质量增加,也可以向外发射物质,而使质量减小。

(4)霍金研究科学方法扩展阅读

着作

1、1973年

《时空的大尺度结构》(The large scale structure of space-time) ;

2、1988年

《时间简史》(A Brief History Of Time)

3、1993年

《黑洞、婴儿宇宙及其他》(Black Holes And Baby Universes And Other Essays)

4、2001年

《果壳中的宇宙》(The Universe In A Nutshell)

5、2002年

《在巨人的肩膀上》(On The Shoulders Of Giants. The Great Works of Physics And Astronomy)

6、2005年

《时间简史(普及版)》(及插图版)(A Briefer History Of Time)

7、2005年

《上帝创造整数》(God created the integers)

8、2007年

《乔治的神秘宇宙钥匙》(George's secret key to the Universe)

《乔治的宇宙寻宝之旅》(George's cosmic treasure hunt)

《乔治与大爆炸》(George and the Big Bang) 《George and the Unbreakable Code》

9、2010年

《大设计》(The Grand Design)

10、2013年

《我的简史》(My brief history)

《时间简史续编》

《霍金讲演录——黑洞、婴儿宇宙及其他》

《时空本性》

《未来的魅力》

《乔治开启宇宙的秘密钥匙》

5. 作为现代最着名的科学家之一,霍金对科学做出了什么贡献

霍金的一生跌宕起伏而又充满着辉煌,他提出了众多物理学上新颖的理论,在量子力学,黑洞,天文学等方面做出了卓越的贡献。大名鼎鼎的霍金是世界上着名的物理学家,他的一生从来没有停止对科学真理的追求,做出了很多贡献,为后续的物理研究奠定了思路。

一、《时间简史》

提到霍金的着名作品,大家一定能想得到《时间简史》。这是一本关于天文、时空、宇宙、黑洞的书,广泛流传于世界各地。在这本书中,我们能真切地感受到物理上的美妙,读者可以一点一滴地跟着霍金的思路,去探寻时空的翻转与宇宙的奥秘。

霍金之所以伟大,是因为他身残志坚,从来没有丧失过对科学的热爱,是他对科学真理的不断追求造就了自己的成就。读者朋友们,除了以上所说,你们还知道哪些霍金的贡献?欢迎在评论区中分享。

6. 霍金究竟作出了什么贡献

一,科学方面。

霍金的研究领域是引力与黑洞,他主要有两个贡献:奇点定理(1970)与霍金辐射(1972)。

  1. 奇点定理:在广义相对论中, 对奇点的研究是一个重要的课题, 它既是能量条件最早的应用之一, 也是全局方法在广义相对论中初试锋芒的范例。

  2. 霍金辐射:霍金辐射(Hawking Radiation)是解释有关黑洞热力学性能的理论预测,要旨在于黑洞会放出黑体辐射,由斯蒂芬·威廉·霍金在1972年建立数学模型。

二,科普方面。

霍金作为当代理论物理的代言人,对于在公众面前宣传理论物理作用是极大的。这一点应该无人能出其左右。霍金在科学界的名气一部分也来自于科普到科学的“出口转内销”。霍金在公众眼里的巨大名气当然算是他对物理学(甚至科学)的贡献,至少一些少年因为受到霍金感召而报考了物理系。

拓展资料:

史蒂芬·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,英国剑桥大学应用数学与理论物理学系物理学家,着名物理学家、宇宙学家、数学家。霍金是继爱因斯坦之后最杰出的理论物理学家和当代最伟大的科学家,人类历史上最伟大的人物之一,被誉为“宇宙之王”。他的代表作品有《时间简史》、《果壳中的宇宙》、《大设计》等。

7. 霍金有哪些科学成就

霍金的研究领域是引力与黑洞。他的主要贡献有两个:奇点定律(1970)与霍金辐射(1974)。奇点定理:他和彭罗斯一起开创性地运用拓扑学的方法,证明广义相对论方程导致奇点解,间接地证明了大爆炸奇点的存在。

霍金认为他一生的贡献是,在经典物理的框架里,证明了黑洞和大爆炸奇点的不可避免性,黑洞越变越大;但在量子物理的框架里,他指出,黑洞因辐射而越变越小,大爆炸的奇点不但被量子效应所抹平,而且整个宇宙正是起始于此。

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