㈠ 霍金的成就有哪些
成就在三個方面:
1、1965–1970年間,他與羅傑.彭羅斯一起證明了「奇點」。這個成就是在宇宙意義的宏觀框架里。按愛因斯坦的廣義相對論,不能預言宇宙的啟始。
而他們認為,大星燃燒耗盡會繼續坍縮直至達到具有無限密度的奇點,這個奇點,引力場特別強大使得光線不能從圍繞它的區域逃逸,而被引力場拉回去。這就叫做黑洞,黑洞的邊界叫做時間視界,任何通過事件視界的東西掉進黑洞後都在奇點達到其事件的終結。
他還證明了黑洞的面積定理,即隨時間的增加黑洞的面積不變。
2、 1970–1974年,主要研究黑洞,做出了畢生最令人吃驚的發現:黑洞不是完全黑的。在宇宙意義的微觀尺度上,粒子和輻射可以從黑洞漏出來。
黑洞附近的強大引力場引起粒子反粒子對的創生,粒子對中的一顆粒子落進黑洞,而另一顆逃到無窮遠去,逃逸的粒子好象是從黑洞里發射出來的,也就是說,黑洞象一個熱體似的在輻射,這就是著名的霍金輻射。
3、1974年—,探討將廣義相對論和量子力學綜合成一個統一的理論並提出了許多設想:宇宙無論時間還是空間在范圍上都是有限的,但是它們沒有邊界。
如果這個設想成立,就不存在奇性,科學定律會處處有效,包括宇宙的開端在內,即宇宙的啟始是由科學定律所確定的。一種沒有邊界的宇宙理論將全面取代大爆炸的宇宙理論。
(1)霍金重大研究成果擴展閱讀:
我是一個樂觀的、浪漫的,並且頑固不化的人。(霍金自我評價)
我還有很多事情想做,人如果什麼夢想都沒有,就等於死亡。(霍金自我評價)
霍金最吸引我的特質是他對科學真理的不懈追求。(浙江工業大學教授吳忠超評)
人們追隨霍金,固然有他身體缺陷所帶來的『殘缺美』,但我更相信,這是他學術思想魅力導致的結果。(中科院物理所碩士生黃映洲評)
他是一位傑出的科學家,他出眾的才華和幽默感將繼續為世界各地的人們帶來勇氣和希望。(霍金的子女在父親去世的聲明中評)
他的傑出之處在於,以及他給我的啟發是,當我20歲讀他的著作《時間簡史》的時候,我真切地感受到物理的美妙,他讓我相信我們是可以去理解宇宙奧秘的,並且這將是一件美好的,值得享受的事情。(英國物理學家,曼徹斯特大學粒子物理學教授布萊恩·考克斯評價)
參考資料:斯蒂芬·威廉·霍金_網路
㈡ 霍金在極其困難的情況下,取得了那哪些重大研究成果
弄出了宇宙大爆炸,霍金輻射
㈢ 霍金有哪些重要科學貢獻
《時間簡史續編》 。
《霍金講演錄——黑洞、嬰兒宇宙及其他》,《時空本性》《未來的魅力》本書以史蒂芬·威廉·霍金預測宇宙今後十億年前景開頭,以唐·庫比特最後的審判的領悟為結尾,介紹了預言的發展歷程,及我們今天預測未來的方法。該書文字通俗易懂,作者在闡述自己觀點的同時,還穿插解答了一些有趣的問題,讀來饒有趣味。
《果殼中的宇宙》《時間簡史——從大爆炸到黑洞》(1988年撰寫)霍金暢銷書-《時間簡史》這本書是霍金的代表作。作者想像豐富,構思奇妙,語言優美,字字珠璣,更讓人咋驚,世界之外,未來之變,是這樣的神奇和美妙。這本書至今累計發行量已達2500萬冊,被譯成近40種語言。
在這本書中,霍金將試圖勾勒出我們心目中的宇宙歷史——從大爆炸到黑洞。在第一講里,他將簡要地回顧過去關於宇宙的構想,並說明我們是如何得到目前的圖像的。這或許可以稱之為宇宙史的歷史。
第二講將解釋牛頓和愛因斯坦的兩種引力理論為什麼會都得出這樣的結論——宇宙不可能是靜態的,它不得不或是膨脹,或是收縮。而這又意味著,在前200億年到前100億年之間,必定有某一時刻,那時宇宙的密度為無窮大,這就產生了所謂的大爆炸。它可能就是宇宙的開端。
第三講將談談黑洞。黑洞是當某個巨大的星球,或者更大的天體,受其自身引力吸引而自行塌縮(塌陷並緊縮)時形成的。根據愛因斯坦的廣義相對論,任何蠢得掉進黑洞的傻瓜都會永遠消失,他們將無法再逃出黑洞。而有關他們的歷史,則將到達一個奇點,一個痛苦的終點。不過,廣義相對論是經典理論——也就是說,它沒有考慮量子力學的不確定原理。
第四講將講述量子力學如何允許能量從黑洞泄漏出來。黑洞並不像人們所描繪的那樣黑。
第五講將把量子力學思想應用於大爆炸和宇宙的起源。這就得出了這樣的設想:時空可能在范圍上有限,但沒有邊緣。這或許類似於地球表面,但它多了兩維。
第六講將說明這個新的邊界條件如何能解釋這個問題:盡管物理學定律是時間對稱的,但過去與未來為什麼如此大不相同?
最後,第七講將講述我們正如何試圖找尋一種統一的理論,它能把量子力學、引力以及物理學中其他所有相互作用都包容在內。如果我們做到了這一點,我們就真正理解了宇宙以及我們在其中的位置。
該書不是一部尋常的口述歷史,而是對二十世紀人類最偉大的頭腦之一的極為感人又迷人的畫像和描述。對於非專業讀者,本書無疑是他們享受人類文明成果的機會和滋生寶貴靈感的源泉。《霍金講演錄——黑洞、嬰兒宇宙及其他》,是由霍金1976-1992年間所寫文章和演講稿共13篇結集而成。討論了虛時間、有黑洞引起的嬰兒宇宙的誕生以及科學家尋求完全統一理論的努力,並對自由意志、生活價值和死亡作出了獨到的見解。在三年工作量並不巨大的學習之後,他獲得了一等自然科學榮譽學位,之後進入劍橋大學研究宇宙學,當時牛津大學還沒有宇宙學這個專業。盡管他希望能夠跟當時在劍橋的弗雷德·霍伊爾(Fred Hoyle)身邊做研究,但是他的導師卻是丹尼斯·西艾瑪(Dens Scama)。在獲得博士學位之後,他成為一名研究員,後來成為岡維爾和凱厄斯學院(Gonvlle and Caius College)的教授。
1992年耗資350萬英鎊的同名電影問世。霍金堅信關於宇宙的起源和生命的基本理念可以不用數學來表達,世人應當可以通過電影——這一視聽媒介來了解他那深奧莫測的學說。本書是關於探索時間本質和宇宙最前沿的通俗讀物,是一本當代有關宇宙科學思想最重要的經典著做,它改變了人類對宇宙的觀念。《時間簡史》作為宇宙學無可爭議的權威,霍金的研究成就和生平一直吸引著廣大的讀者,《時間簡史續編》是為向更多了解霍金教授生命及其學說的讀者而編的。該書以坦白真摯的私人訪談形式,敘述了霍金教授的生平歷程和研究工作,展現了在巨大的理論架構後面真實的「人」。
《喬治開啟宇宙的秘密鑰匙》中文版發行於2008年年初,這本書由史蒂芬·霍金、其女兒露西·霍金、其學生克里斯托弗·加爾法德所著,是史蒂芬·霍金的「兒童科普三部曲」之一,這本書當中論黑洞以及很多部分都簡述了霍金的新想法,這本書在國內外好評如潮。
㈣ 霍金在宇宙研究方面的成果有哪些
繼續發展相對論,為證實黑洞的存在打下理論基礎,為研究宇宙起源提供假設,為解釋時間、空間、物質的關系建立理論模型……
㈤ 霍金的成就
霍金的成就可以概括為:
1、奇性定理。愛因斯坦創立的廣義相對論被科學界公認為最美麗的科學理論。但是霍金和彭羅斯一道證明了廣義相對論是不完備的。
2、黑洞理論。
3、無邊界宇宙理論。霍金在80年代初,創立了量子宇宙學的無邊界學說。他認為,時空是有限而無界的,宇宙不但是自洽的,而且是自足的,它不需要上帝在宇宙初始時的第一推動。
對於奇性定理、黑洞面積定理、黑洞霍金輻射和無邊界宇宙理論,一個人生前擁有其中的任何一項成就,就足以名垂不朽。而霍金卻擁有了這些理論的全部。
斯蒂芬·威廉·霍金(Stephen William Hawking,1942年1月8日至2018年3月14日),男,出生於英國牛津,英國劍橋大學著名物理學家,現代最偉大的物理學家之一、20世紀享有國際盛譽的偉人之一。
1963年,霍金21歲時患上肌肉萎縮性側索硬化症(盧伽雷氏症),全身癱瘓,不能言語,手部只有三根手指可以活動。1979至2009年任盧卡斯數學教授,主要研究領域是宇宙論和黑洞。
證明了廣義相對論的奇性定理和黑洞面積定理,提出了黑洞蒸發理論和無邊界的霍金宇宙模型,在統一20世紀物理學的兩大基礎理論——愛因斯坦創立的相對論和普朗克創立的量子力學方面走出了重要一步。
獲得CH(英國榮譽勛爵)、CBE(大英帝國司令勛章)、FRS(英國皇家學會會員)、FRSA(英國皇家藝術協會會員)等榮譽。
㈥ 霍金的成就事跡
霍金】簡介
斯蒂芬·威廉·霍金,1942年1月8日出生,曾先後畢業於牛津大學和劍橋大學三一學院,並獲劍橋大學哲學博士學位。在大學學習後期,開始患「肌肉萎縮性脊髓側索硬化症」(運動神經元疾病),半身不遂。他克服身患殘疾的種種困難,於1965年進入劍橋大學岡維爾和凱厄斯學院任研究員。這個時期,他在研究宇宙起源問題上,創立了宇宙之始是「無限密度的一點」的著名理論。1969年起任岡維爾和凱厄斯學院科學傑出成就研究員。1972-1975年先後在劍橋大學天文研究所、應用數學和理論物理學部進行研究工作,1975-1977年任重力物理學高級講師,1977-1979年任教授,1979年起任盧卡斯講座數學教授。其間,1974年當選為皇家學會最年輕的會員。1974-1975年為美國加利福尼亞理工學院費爾柴爾德講座功勛學者。1978年獲世界理論物理研究的最高獎愛因斯坦獎。霍金的成名始於對黑洞的研究成果。在愛因斯坦之後融合了20世紀另一個偉大理論——量子理論,他認為,宇宙是有限的,但無法找到邊際,這如同地球表面有限但無法找到邊際一樣;時間也是有開始的,大約始於150億到200億年前。1988年獲沃爾夫物理學獎。
1985年霍金喪失語言能力,表達思想唯一的工具是一台電腦聲音合成器。他用僅能活動的幾個手指操縱一個特製的滑鼠器在電腦屏幕上選擇字母、單詞來造句,然後通過電腦播放聲音,通常製造一個句子要5、6分鍾,為了合成一個小時的錄音演講要准備10天。1988年寫成科普著作《時間簡史》,至1995年10月該書發行量已超過2500萬冊,譯成幾十種語言,中譯本也已出版。
著有《空間-時間的大比例結構》(1973年與人合著)、《廣義相對論:愛因斯坦百年評論》(1979年與人合編)、《超空間和超重力》(1981年與人合編)、《宇宙之始》(1983年與人合編)、《時間簡史》(1988年)。
1990年與結婚25年之久的妻子簡·懷爾德離婚。1995年9月16日,與他的護士伊萊恩·梅森結婚。
他雖然身患殘疾,但是他有著別人沒有的毅力和堅強.小小的車輪沒有擋住他那股強大的力量,他是一盞明燈!!!!
㈦ 霍金有哪些科學成就
霍金的研究領抄域是引力與黑洞。他的主要貢獻有兩個:奇點定律(1970)與霍金輻射(1974)。奇點定理:他和彭羅斯一起開創性地運用拓撲學的方法,證明廣義相對論方程導致奇點解,間接地證明了大爆炸奇點的存在。
霍金認為他一生的貢獻是,在經典物理的框架里,證明了黑洞和大爆炸奇點的不可避免性,黑洞越變越大;但在量子物理的框架里,他指出,黑洞因輻射而越變越小,大爆炸的奇點不但被量子效應所抹平,而且整個宇宙正是起始於此。
㈧ 為什麼霍金在極其困難的情況下,取得了重大的研究成果
因為他本人有堅強的意志力,盡管遭受病痛的折磨,但他憑借著意志力和對物理學的熱愛最終取得了成果。
㈨ 霍金的重要成就
霍金的量子力學最新進展
霍金希望解開宇宙誕生之時的奧秘,1970年代時,霍金將量子力學應用於解釋黑洞現象,但是在之後的30年中,用量子力學解釋整個宇宙已經變得更加困難了。霍金想找到一套可以完美解釋整個宇宙現象的理論來說明137億年誕生直到現在的宇宙,但是多年過去了就算無限接近他仍然沒有得出結論。按照他的量子力學理論,宇宙誕生是大爆炸產生的,這是一個被壓縮的無限小卻具有超大重力的物質(也可以理解成密度無限大)爆炸的產物。量子力學的理論范疇不能夠解釋這一個過程是如何進行?為什麼會這樣?霍金說「那必須有一套可以描述小規模重力的理論」。最新的科學突破是霍金的同事,倫敦瑪麗皇後學院的麥克·格林(Michael .Green)參與建構的超弦理論,簡稱為「弦論」,這理論指出所以粒子和自然力量,其實都是在震盪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題,這個理論必須建立在宇宙必須有9、10甚至是大於11個的維度中,而我們身處的三維世界可能僅僅是真正的宇宙的其中一個膜...目前為數眾多的世界各地科學家正在太空和地球做相關的實驗來證明弦論以及從實驗來證明從而支持霍金的黑洞理論和量子理論。
[編輯本段]膜上的四維量子力學詮釋
類似10維或11維的「弦論」=振動的弦、震盪中的象弦一樣的微小物體。
霍金膜上四維世界的量子理論的近代詮釋(鄧宇等,80年代):
振動的量子(波動的量子=量子鬼波)=平動微粒子的振動;振動的微粒子;震盪中的象量子(粒子)一樣的微小物體。
不擲骰子的上帝-愛因斯坦,決定論量子論詮釋的解決方案、模板:微粒子振動+振動+平動的矢量和。
[編輯本段]2004年-霍金悖論與信息守恆
2004年7月21日,在愛爾蘭都柏林舉行的「第17屆國際廣義相對論和萬有引力大會」上,霍金的態度來了個180度轉彎,表示自己原來的觀點錯了,信息應該守恆。宣布了他對宇宙黑洞的最新研究結果:黑洞並非如他和其他大多數物理學家以前認為的那樣,對其周遭的一切「完全吞食」,事實上被吸入黑洞深處的物質的某些信息實際上可能會在某個時候釋放出來:信息守恆。原因是先前把黑洞想得太理想化了,把黑洞熱輻射也想得太理想化了。不過,霍金一直沒有給出嚴格的證明來支持自己的新觀點。索恩表示此事不能由霍金一個人說了算,他仍堅持信息不守恆的看法。普瑞斯基則表示沒有聽懂霍金的演講,不明白自己為什麼贏了。目前,這一牽扯到量子論基礎的敏感問題還遠未解決。
黑洞理論的研究已經超出了黑洞本身,它不僅通過信息疑難觸及了量子論的重要基石——幺正性,而且掀開了探討時間性質的新篇章。
20世紀60年代到80年代,黑洞研究取得了重大進展。最初人們認為黑洞是一顆死亡了的星體,什麼東西都可以掉進去,但任何東西都跑不出來。1974年霍金證明黑洞有溫度、有輻射。霍金輻射的發現使黑洞和霍金本人都變得家喻戶曉。
20世紀80年代以後,黑洞研究的重點逐漸從溫度轉向信息佯謬。人們早已知道,黑洞外部觀測者會失去形成黑洞以及後來落入黑洞的物質的幾乎全部信息,這就是「無毛定理」。著名的「霍金輻射」理論.所謂「毛」是指「信息」。黑洞只剩下總質量、總電荷和總角動量3根「毛」可以被外界探知。人們最初認為,雖然外部觀測者不能探知黑洞內部物質的信息,但這些信息並沒有從宇宙中消失,只不過隱藏在了黑洞的內部。霍金輻射發現之後,人們知道黑洞中的物質最後將全部轉化為熱輻射,而熱輻射幾乎不帶出任何信息。這樣,形成和落入黑洞的物質的信息將從宇宙中消失,信息不再守恆,不僅重子數守恆、輕子數守恆等定律不再成立,量子論的幺正性也將受到破壞。面對如此嚴重的理論困難,物理學家展開了激烈的爭論。理論物理學家大都相信信息守恆,堅信幺正性這一量子論的基石不會被破壞。總之,信息應該守恆。以霍金和索恩為代表的相對論專家則認為信息不一定守恆,幺正性完全有可能被破壞。為此,霍金和索恩與堅信信息守恆的普瑞斯基打賭。
"這種理論從誕生之初就遇到了麻煩:它同很多科學家堅持的"信息守恆定律"互為矛盾.這一度被人們稱為"黑洞悖論".
如同19世紀的科學家斷定了能量守恆定律一樣,20世紀的許多科學家提出了信息守恆一說——假如這個說法成立,那麼"信息守恆定律"無疑將成為科學界最為重要的定律,也許比物質,能量守恆定律的意義更為深遠.霍金的黑洞理論引起的激烈爭執就是"信息"在黑洞中是否能夠保存,守恆."
㈩ 霍金有什麼研究成果
霍金是當代最重要的廣義相對論和宇宙論家,是當今享有國際盛譽的偉人之一,被稱為在世的最偉大的科學家之一,還被稱為「宇宙之王」。《時空的大尺度結構》《時間簡史》《黑洞、嬰兒宇宙及其他》《果殼中的宇宙》《在巨人的肩膀上》