如果你是一个对物理学没有太多兴趣的人,让你说出几个伟大的物理学家,你首先一定会想到牛顿和爱因斯坦,如果再问你当代最伟大的物理学家,我想你恐怕只能想起霍金了!诚然如此,霍金的知名度简直太大了!
一提到霍金,人们首先会联想到宇宙,然后再联想到身残志坚的典范!霍金作为一个科学家当然有学术上的贡献。其实霍金有许多贡献,但归结起来,也就两大点,一个是霍金辐射,另一个是奇点定理。这两大理论都在诠释宇宙学中的黑洞,所以霍金被称为“宇宙之王”也不为过了!人们一提到黑洞,会误以为这是霍金预言发现的,然而事实并非如此!
黑洞的存在是爱因斯坦的广义相对论推算出的必然结果。没有相对论之前,人类没有速度极限的概念,所以按照牛顿力学,黑洞是不可能存在的。牛顿力学告诉我们逃离一个星体的速度大小和该星体的质量成正比,也就意味着一个星体的质量越大,物体也越难逃离该星体表面。在牛顿力学里面,一个星体的质量可以很大,那么逃离其表面所需的速度也可以很大,但是这个速度可以没有上限。但是相对论却告诉我们,宇宙的速度极限就是光速,没有任何物质的速度可以超光速。那么根据相对论,当一个星体的质量足够大时,以至于连光速都无法逃离其表面时,这时候的光都被这个星体的引力吸引住了,那么这个星体在外界看来就是黑的,这便是黑洞!广义相对论认为当一个星体的时空曲率大到连光都无法逃离其视界时,才会形成黑洞!1970年,人类第一次发现黑洞的时候,当时根据当时的理论,人们只以为黑洞就是个无法满足的“贪婪者”,会吞噬着一切物质。然而霍金根据广义相对论和量子力学的相关原理进行了计算,认为黑洞并不是一毛不拔的,它在吞噬一切物质的同时,也会向外界释放一些正能粒子,这就是霍金辐射!
霍金的另一个贡献便是奇点定理,该理论认为黑洞的中心必然有一个体积无限小,时空曲率无限大的黑洞。黑洞在广义相对论里面就是时空曲率大到连光都无法脱离其视界的一种天体。事实上,霍金本人的绝大数宇宙学上的贡献都是结合相对论和量子力学来完成的!
你或许看过霍金写的《时间简史》,也经常听说霍金的各种预言都翻车了。事实上,霍金并没有在基础科学领域有较大的建树,他或许只是一个很好的科普学者,他在科普上的贡献或许比学术上的贡献更大一些。科普学者那么多,为什么霍金就那么出名呢?这其中很重要的原因要归结于霍金患有的渐冻症,一个身残志坚的科学家简直太符合当代人对鸡汤的渴求了!试想一下,一个不能动弹的残疾人居然可以在宇宙学上有重大贡献,这简直太不可思议了!所以霍金的种种特性就受到了媒体们的大肆迎合。
在当代,和霍金同水平的物理学家太多太多了,为什么你却只知道霍金,这其中的原因就不言而喻了吧!其实霍金之所以得不了诺贝尔物理学奖,很大原因在于他并未在基础科学领域做出重大贡献,而他在宇宙学上的很多贡献还只是尚待完善的理论!
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