霍金:「黑洞」也有溫度

2021-01-15 南方都市報·奧一網

    霍金

    對於人的精神而言，不存在任何限制。

    ——— 史蒂芬·威廉·霍金

    1942.1.8-2018.3 .14

    史蒂芬·威廉·霍金(Stephen William Hawking)，享譽世界的著名物理學家，思想家，哲學家。出生於1942年，畢業於劍橋大學和牛津大學，21歲時患上肌肉萎縮性側索硬化症(盧伽雷氏症)。曾榮獲英國劍橋大學盧卡斯數學教席，這是自然科學史上繼牛頓和狄拉克之後榮譽最高的教席。霍金主要的研究領域是宇宙論和黑洞。著有《時間簡史：從大爆炸到黑洞》《果殼中的宇宙》等。2018年3月14日逝世，享年76歲。

    有一種非常純粹的名人，跨越種族，跨越國界，人人都知道他的名字甚至形象，但是，他為何擁有如此廣泛的名聲，他的專業究竟牛在哪裡，大眾其實並不知曉。

    這類名人，遠的有愛因斯坦，近的就是2018年剛剛去世的霍金。

    霍金的名聲，大到可以對其專業的壁壘視而不見，即便對物理學完全沒有認知，中國讀者的書架上也一定會有一本《時間簡史》。霍金的形象如此的深入人心，以至於我們對他已經變形的面容不再感到突兀，以至於還有一種機器是可以幫助這個可憐的老人發出聲音，知道他即便癱瘓在輪椅上數十年，仍然可以時不時有振聾發聵的觀點發出來。

    霍金的影響力如此之大，這也是我們把他納入2018年逝世人物的特刊中來的主要原因。但實事求是講，對於這位大師，我們可以不知道其專業，但對他的好奇心從來沒有退減過。專業門檻太高，我們無從置喙，但從個人生活的角度，總還是可以一窺這位物理大師的真實人生吧。於是，以霍金為題材的影視劇，就成為對公眾「普及」霍金的最好渠道。坐在輪椅上的霍金，對公眾的想法竟然也了如指掌，並且甘之如飴。他曾說過，大眾會好奇一位殘障人士，為何會想到這麼多宇宙論。所以，他主動悅納了大眾媒體。

    他在《星際迷航：下一代》中飾演過自己，與愛因斯坦及牛頓一起打橋牌；他也在美國卡通片《辛普森一家》中「演出」，拯救劇中的女孩；他在熱播美劇《生活大爆炸》中，以史蒂芬·霍金教授的身份本色出演，在劇中與主角謝爾頓同框的畫面被無數粉絲奉為經典；2015年，以霍金的愛情為題材而拍攝成的電影《萬物理論》，讓我們看到了他的與情與愛，影片轟動一時，並最終拿到奧斯卡最佳男主角；2017年，霍金為英國BBC錄製紀錄片《探索新地球》。

    當然，霍金更多地通過演講來傳遞他對這個宇宙的思考。他的眾多觀點，毫無例外，都會成為媒體的頭條。沒有哪一位物理學家能像霍金這樣，用自己的人生來詮釋一種生命不息的傳奇。當他在輪椅上的形象不再時常出現，不再聽到他通過機器發出的怪聲，我們就會想起霍金這個怪老頭。事實上，懷念霍金，其實是人類一直在等待，有人帶領大眾，去探索未知的世界。 文/劉煒茗

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    這是霍金的重大損失，也是諾貝爾獎的重大損失。當然，還有一位對黑洞研究做出重大貢獻的科學家貝根斯坦（J.Bekenstein），他比霍金去世更早，當然也與諾貝爾獎失之交臂。所以說，彭羅斯是霍金的半個老師。此後幾十年，他們成為真誠的朋友和合作的夥伴，一起展開了對黑洞、宇宙學和時空結構的深入研究。 霍金的貢獻偏重於黑洞熱力學。在與彭羅斯一起提出並證明奇點定理之後，霍金又獨自提出了黑洞的面積定理：黑洞的表面積隨著時間的發展只能增大不能減少。從這一定理可以得出一個推論：兩個黑洞可以合併成一個，但一個黑洞不可能分裂成兩個。
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  • 質量10千克的黑洞,溫度卻高達120萬億億攝氏度,但壽命僅84飛秒
    可能這就是很多朋友對黑洞的全部認識了吧，但實際上，雖然看上去雖然極端近」無敵」的天體，在適當條件下，也會有著面臨死亡的一天，因為它也有溫度，畢竟溫度意味著熱輻射能量的流逝，終會在質能方程的限制下，終結黑洞的性命。
  • 霍金的黑洞蒸發理論存在描述錯誤
    也許史蒂芬·霍金所發現的最偉大的東西——也是他在物理學家中如此出名的原因——是黑洞不會永遠存在。自史蒂芬·霍金（Stephen Hawking）發現霍金輻射以來，科學出版物將其描述為一種現象，其中黑洞由於在事件視界附近自發產生的量子糾纏粒子對而緩慢「蒸發」。 據說其中一個粒子被吸進黑洞，另一個粒子霍金認為逃逸出了黑洞。
  • 為什麼霍金曾說黑洞「不存在」?有關黑洞的一些問題
    但是霍金又根據真空中的量子漲落提出了黑洞輻射的理論，認為黑洞在緩慢的向外釋放能量，並損失質量，那麼等一個黑洞完全消失了，那麼之前落入黑洞的所有物質的信息就會全部丟失，這就是黑洞信息丟失悖論，與量子力學所認為的信息守恆不符。
  • 霍金臨終論文公開:揭秘沉入黑洞的信息去向
    但是愛因斯坦的理論也對黑洞做出了重要預測，尤其重要的一點是黑洞可以完全由三個特徵來定義：質量、電荷和角動量。除此之外，所有的黑洞都一模一樣，特質被剝奪殆盡。60年後，霍金提出了他此生最重要理論——黑洞蒸發理論，即通常所說的「霍金輻射」。
  • 宇宙最大黑洞,還有那讓霍金輸掉賭約的黑洞,都是什麼來頭?
    霍金賭這個空間裡並沒有黑洞存在，後來他解釋這是一個「保險措施」；在《時間簡史》裡霍金寫到：「這對我而言是一個保險的形式，我對黑洞做了許多的研究，如果發現黑洞不存在，這一切都成為徒勞；但在這種情形下，我將得到贏得打賭的安慰，他要給我4年的雜誌《偵探》。如果黑洞確實存在，基普·索恩將得到一年的《閣樓》雜誌。
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    霍金髮現，在黑洞物理學中，似乎存在比量子力學更大的不確定性，然而，這種不確定性似乎是完全不可接受的，因為它導致了許多物理定律似乎崩潰了，它將會剝奪我們預測黑洞未來的能力。除了黑洞是真實的物理物體外，這可能沒什麼意義，在許多星系的中心都有巨大的黑洞。