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導讀
霍金,一個神奇的名字;一個讓人敬仰尊敬的物理學家,一個永不屈服,不怕任何困難,就算上帝對其進行毀滅性打擊,依然熱愛生活,熱愛自己的理想,依然心懷感激,為全人類未來奮鬥不止的科學家。
小編從初中開始就被霍金大師的人生經歷所驚嘆,這是一個怎樣的人,在大好青春年華時代遭遇了最殘酷的打擊,依然不屈服,依靠理想不斷奮鬥。
作為餐飲行業的我們,應該向霍金教授的這種不怕困難,想盡一切辦法去解決困難的精神認真學習與反思。
2018年3月14日,著名物理學家史蒂芬·霍金辭世,享年76歲。
霍金的三個孩子露西、羅伯特和蒂姆在聲明中說,「摯愛的父親今日過世。我們感到深深地悲痛。他是一名偉大的科學家,也是一個傑出的人,他的工作和科研成果在未來許多年都將繼續延續。他的勇氣、執著、才智和幽默激勵著全世界人民。」
霍金去世的消息在中國社交平臺上也引起了極大震動,尤其是他曾註冊過微博平臺帳戶,最後一條微博還在與中國偶像藝人互動。
那麼,究竟是什麼使得霍金如此獨一無二?
失靈的皮囊,有趣的靈魂
他是現代最偉大的物理學家之一。證明了廣義相對論的奇性定理和黑洞面積定理,提出了黑洞蒸發現象和無邊界的霍金宇宙模型。但霍金從不把自己的角色限於「科學家」一職,他樂於將自己置於大眾們的環視之下,並通過各種方式和學界、媒體、大眾保持交流。
1. 漸凍症患者
霍金17歲時進入牛津大學,畢業後前往劍橋大學繼續深造,從事宇宙學的研究和學習。進入劍橋大學後的第一年,21歲的霍金被診斷出肌肉萎縮性側索硬化症(俗稱「漸凍症」),全身癱瘓,不能言語,禁錮在輪椅上,只有三根手指可以活動。
霍金三位子女代替他參與冰桶挑戰賽
當他在得知自己患上了不治之症後曾消沉過一段時間,但是,他為了自己的理想,為了家庭,果斷地「站了起來」,繼續自己的研究。「在我 21 歲時,我的期望值變成了零。自那以後,一切都變成了額外津貼。」他曾說,「一個人如果身體有了殘疾,絕不能讓心靈也有殘疾。」他自己在個人傳記中談到,他並不認為疾病對他有多大影響,他每天都陶醉在自己的世界之中,努力不去思考自己的疾病。
一次演講結束後,霍金在回答一位記者關於是否認為命運讓他失去太多的問題時,用還能活動的3根手指,在鍵盤上叩擊出一段文字說:「我的手還能活動,我的大腦還能思維,我有終生追求的理想,我有愛我和我愛著的親人與朋友,對了,我還有一顆感恩的心。」
2.科普作者
1988年霍金出版《時間簡史》一書,在本書中,霍金探討了把量子力學、熱動力學和廣義相對論統一起來的可能性,目的是為了讓那些對宇宙學有興趣的普通讀者了解他的理論和其中的數學原理。《時間簡史》自1988年首版以來已被翻譯成40多種文字,累計銷量達2500萬冊,成為了最為成功的科普讀物之一。
2001年,霍金出版《果殼中的宇宙》(「我即使被關在果殼之中,仍然自以為無限空間之王」——《哈姆雷特》),本書的主旨為「黑洞蒸發並且和它攜帶的秘密同歸於盡,我們宇宙創生的種子只不過是一個微小的硬果」,本書同樣在讀者市場上大獲歡迎。
此外,史蒂芬·霍金還是童話書作家,與女兒及學生合著的《兒童科普三部曲》第一部《喬治開啟宇宙的秘密鑰匙》中文版發行於2008年年初,向小孩子講述各種宇宙知識。
3.音樂愛好者&業餘歌手
霍金除了研究宇宙和黑洞,閒暇時還喜歡聽聽音樂,據說音樂是他的三大愛好之一(另外兩個是和別人打賭以及物理學),最喜歡的是德國大師華格納的音樂。
霍金在30多年前就喪失了說話能力,只能藉助貼在臉上的傳感器感應臉頰肌肉運動打字,再用電腦聲音合成器發聲,而恰恰是因為這種特別的音色,讓霍金和「多媒體」概念先驅、老牌迷幻搖滾樂隊Pink Floyd碰撞出了精彩的火花。
1994年霍金在Pink Floyd的單曲《Keep Talking》中用電子聲朗誦了一段獨白:「曾經的數百萬年,我們活著,全如鳥獸……突然奇蹟發生,釋放了我們的想像力。」
2014年,霍金再度攜手PinkFloyd,為其新專輯《The Endless River》獻聲,這首歌曲的名字就叫做《Talkin』 Hawking》。
4.科學偶像&客串演員
以霍金為原型的改編電影受到了電影屆的一致好評,而他更是多次親身上陣,參與到影視作品的拍攝當中。
2014年環球影業出品霍金青年時代傳記片《萬物理論》,其靈感來源於霍金的第一任妻子簡·王爾德的回憶錄《飛向無限:和霍金在一起的日子》,影片主要講述了霍金和簡始於劍橋大學的愛情故事和霍金患病前後的勵志傳奇。片中飾演霍金的「小雀斑」雷德梅恩也憑藉著自己出色的發揮榮獲2015年奧斯卡最佳男主角獎。
霍金的影視處女秀是他在1992年《星際迷航:下一代》中的表演,在電視劇中,霍金客串自己和「牛頓」、「愛因斯坦」等一起打牌。
在美劇《生活大爆炸》裡,霍金還有一場和「謝耳朵」的對手戲。平常藐視一切的謝耳朵到了偶像面前緊張得像是面見校長的中學生。
此外,霍金還參與到了《辛普森》一家的配音工作當中,專門為「自己」配上獨特的電子音。
5.預言家
霍金身上的另一個特點便是「熱愛預言」,每次他的預言一出,便會掀起公眾領域的一陣熱議,下面我們就來盤點一下霍金近年來最為出名的「四大預言」:
(1)人類應避免與外星人接觸
霍金十分確信在地球之外的其他世界存在著智慧生命,但他警告人類應當想盡一切辦法避免與這些外星生命接觸。
霍金表示:「我們只需要看看自己,就能知道這些外星生命會如何變得讓我們寧願沒碰見過他們。如果外星人來拜訪人類,我想其結果會變得與哥倫布到達新大陸時非常相似,那對美洲土著可並不有利。」
(2)地球將在200年內毀滅
霍金在2011年接受美國著名知識分子網站BigThink訪談時,稱地球將在200年內毀滅,而人類要想繼續存活只有一條路:移民外星球。
霍金認為人類未來千年內就會將地球變為一片不宜居住之地。此外,在更遠的未來,人類很有可能遭遇小行星撞擊或其他來自太空的危險。因此,他認為人類要麼想出辦法離開地球,要麼將永遠地消亡。
(3)人工智慧將是真正的「人類終結者」
霍金多次表示,「徹底開發人工智慧可能導致人類滅亡」。按照霍金的說法,人工智慧科技在初級發展階段的確為人類生活帶來便利,但是,機器將可能以不斷加快的速度重新設計自己。而人類則受制於生物進化速度,無法與其競爭,最終被超越。科學界把這種人工智慧超越人類智慧的轉折點命名為「奇點」。
(4)只存在「灰洞」而沒有「黑洞」
在名為《黑洞的信息保存與氣象預報》的論文中,霍金推翻了自己最初對黑洞的認知。他指出,由於找不到黑洞的邊界(視界),因此黑洞是不存在的。
經典的黑洞理論認為,黑洞外的物質和輻射可以透過視界進入黑洞,而黑洞內的物質和輻射均不能逃逸出黑洞的視界範圍。霍金最新的「灰洞」理論則認為,物質和能量在被黑洞困住一段時間之後又會被重新釋放到宇宙中。
此外,霍金還做過「地球將會在2032年受到小行星撞擊而毀滅」、「2100年人類進入外太空、新人種出現」等預言。
6.「賭徒」
霍金是一位出名的賭徒,如今大眾所熟知的幾個最知名的科學賭局,幾乎都同霍金有關。
33歲那年,霍金立下了第一個科學賭局。1974年12月,33歲的霍金與理論物理學家基普·S·索恩(Kip Stephen Thorne,2017年10月3日,因在LIGO探測器和引力波觀測方面的決定性貢獻,榮獲諾貝爾物理學獎)圍繞天鵝星座的X 1雙星(Cygnus X-1;X指的是X射線源,1代表天鵝星座中最亮的星)是否包含一個黑洞的問題立下賭約。索恩認為包含黑洞,霍金則認為沒有。
雙方煞有介事的寫下賭狀,表示輸了或贏了,一定按賭狀上說的條件兌現:如果真有黑洞,那索恩就贏了,霍金就給索恩訂一年的《閣樓》雜誌——上世紀60年代由鮑博·古斯尼創辦的著名色情雜誌;如果沒有,霍金就贏了,那索恩就要為霍金訂4年的《私家偵探》雜誌。
這一份賭約直到1990年才真正兌現。那一年霍金在南加州大學演講,索恩彼時在莫斯科,於是霍金大張旗鼓地闖入索恩的辦公室,把當年的賭據翻出來印上拇指印表示認輸。
這次賭局之後,霍金似乎打賭上癮,一年以後,霍金再次與索恩以及另一位科學家加州理工學院的約翰·普雷斯基爾(John Preskill)打賭,賭宇宙中不可能存在裸奇點,負者為對方提供能夠包裹「裸體」的衣服。這次霍金不到4個月就發現自己還是要輸:黑洞在經過霍金蒸發後的確可能保留一個裸奇點。
1997年,德州大學的科學家證明了當黑洞坍縮時,在非常特別的條件下裸奇點在理論上是可以存在的。霍金終於認輸,給他的對手各買了一件T恤衫,T恤上寫著:大自然討厭裸露。
霍金還曾與索恩聯手與普雷斯基打賭黑洞蒸發後是否會吐出當時吃掉的信息。2004年初,俄亥俄州立大學預言黑洞很可能將吐出信息。當年7月,霍金自己宣布正式修改他長期以來提出的黑洞模型,承認黑洞將在湮滅後把信息重新釋放出來,轟動一時。
2000年,霍金下注100美金,賭「上帝粒子」希格斯玻色子不會在任何對撞機上被發現,引發了宇宙物理學家和粒子物理學家之間曠日持久的口水戰。2012年7月,歐洲核子研究中心宣布在LHC上發現了一個很有可能是希格斯玻色子的新粒子,霍金只好認賭服輸,給希格斯寄去一張100美元的支票。
「逢賭必輸」並未打擊霍金打賭的積極性,事實上他在乎的也並不是輸贏。
霍金曾解釋過他的賭博觀:如果自己輸了,對方將是個很偉大的科學發現,而反過來自己如果贏了,那對於科學來說沒什麼新意,但是至少他能贏得賭注,也不會不開心。
結語:
霍金踏著伽利略的忌日而來,又隨愛因斯坦的誕辰而去,冥冥之中,一代代物理學巨擘就這樣不斷將人類的智慧推向更加深遠的邊界。在輪椅上度過了自己的一生,卻帶領人類走向宇宙,霍金不僅在科學上出了不可磨滅的貢獻,他堅強的精神、樂觀豁達的人生態度,更是激勵了無數人不斷砥礪前行、拼搏奮鬥。
霍金的歸屬是星辰宇宙,讓我們緬懷一代大師。
霍金的科學遺產
1970年:引力坍塌和時空奇點
霍金在70年代研究愛因斯坦的引力理論,他發現在很一般的條件下,空間和時間一定存在奇點,時空似乎被無限彎曲。不過當時還不清楚奇點是否真實存在。倫敦伯克貝克學院的羅傑彭羅斯(Roger Penrose)證實,奇點確實會在黑洞中形成。後來,彭羅斯和霍金將同樣的想法應用到整個宇宙中,並表明愛因斯坦的理論預測我們在遙遠過去的奇點,這就是宇宙大爆炸。霍金與彭羅斯一起證明了著名的奇性定理。
1971年:黑洞面積定理
1971年,霍金在不考慮量子效應,宇宙監督假設和強能量條件成立的前提下,證明了面積定理。在面積定理約束下,兩個等質量黑洞合併,若面積不變可以放出約30%的黑洞能量。
1973年:霍金輻射理論
霍金稱自己通過計算得出結論,黑洞在形成過程中其質量減少的同時,還不斷在以能量的形式向外界發出輻射,這就是著名的霍金輻射理論。該理論提到的黑洞輻射中並不包括黑洞內部物質的任何信息,一旦這個黑洞濃縮並蒸發消失後,其中的所有信息就都隨之消失了,這便是所謂的「黑洞悖論」。這種說法與量子力學的相關理論出現相互矛盾之處。因為現代量子物理學認定這種物質信息是永遠不會完全消失的。
1974年:黑洞會爆炸
黑洞會發出耀眼的光芒,體積會縮小,甚至會爆炸——當霍金於1974年做此預言時,整個科學界為之震動。霍金利用量子理論證明,黑洞應該散發熱量並最終消失。當黑洞的質量越來越小時,它的溫度會越來越高。這樣,當黑洞損失質量時,它的溫度和發射率增加,因而它的質量損失得更快。這種「霍金輻射」對大多數黑洞來說可以忽略不計,因為大黑洞輻射的比較慢,而小黑洞則以極高的速度輻射能量,直到黑洞的爆炸。
1981年:無邊界宇宙學
霍金在1981年提出了一種既自洽又自足的無邊界宇宙學。在這個理論中,宇宙中的一切在原則上都可以單獨地由物理定律預言出來,而宇宙本身是從無中生有而來的(量子意義上)或者沒有起源(經典意義上)。
1982年:量子波動
宇宙膨脹理論認為,宇宙在誕生初期經歷了一段驚人的膨脹期。1982年,霍金率先展示了量子波動——也就是物質分布的微小變化——是如何通過膨脹引起宇宙中星系擴散的。在這些微小的漣漪中,播下了我們所知道的恆星,行星和生命的種子。麻省理工學院物理學教授馬克斯泰格馬克說:「這是科學史上最美麗的想法之一。」
1988年:《時間簡史》
霍金給人類留下的流傳最廣的書籍莫過於《時間簡史》,首次出版於1988年。在該書裡,霍金探究了已有宇宙理論中存在的未解決的衝突,並指出了把量子力學、熱動力學和廣義相對論統一起來存在的問題,該書的定位是讓那些對宇宙學有興趣的普通讀者了解他的理論和其中的數學原理。這本書成為全球科學著作的裡程碑,它被翻譯成40種文字,暢銷全球。
1998年:「開放暴脹」理論
1998年,霍金和數學物理教授圖羅克修正了自己曾經參與創立的宇宙大爆炸理論,第一次提出了「開放暴脹」理論。這一理論認為,宇宙的最初模樣如同一個豌豆大小的物體,懸浮在一片沒有時間的真空裡。「豌豆」狀的宇宙在大爆炸前的一瞬間內經歷了被成為「暴脹」的及其快速的膨脹過程,宇宙最終無限膨脹下去,而不是膨脹到一定程度就會在引力的作用下坍塌……
2015年:突破聆聽
2015年7月,霍金曾宣布啟動一項人類歷史上規模最大的外星智慧生命的搜索行動,名為「突破聆聽」(TheBreakthrough Listen) 。這項行動將通過掃描宇宙的方式進行搜尋,歷時10年,並將耗費一億美金。
2016年:突破攝星
2016年,霍金和俄羅斯投資大亨尤裡米爾納共同啟動了「攝星計劃」,希望以五分之一的光速將飛行器送至半人馬座α星,以此讓星際航行變成現實,更好地了解宇宙,給科學和太空探索帶來革命性的變化。霍金還透露Facebook的創始人兼執行長馬克 扎克伯格也加入了該計劃的董事會,為「突破攝星」助一臂之力。
來源:新華社、騰訊、中國新聞網
作者:王晗陽
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不死終會出頭
禪思一刻