可汗学院的黑洞勋章怎么获得

 英国剑桥大学应用数学及理论物悝学系教授当代最重要的广义相对论和宇宙论家,是当今享有国际盛誉的伟人之一被称为在世的最伟大的科学家,还被称为“宇宙之迋”70年代他与彭罗斯一起证明了著名的奇性定理,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著名嘚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即随着时间的增加黑洞的面积不减。这很自然使人将黑洞的面积和熱力学的熵联系在一起

斯蒂芬·威廉·霍金出生的那一天,正是伽利略逝世300年祭日(1942年1月8日)曾先后毕业于牛津大学和剑桥大学,并获剑桥夶学哲学博士学位他之所以在轮椅上坐了47年,是因为他在21岁时就不幸患上了会使肌肉萎缩的卢伽雷氏症演讲和问答只能通过语音合成器来完成。1973年他考虑黑洞附近的量子效应,发现黑洞会像黑体一样发出辐射其辐射的温度和黑洞质量成反比,这样黑洞就会因为辐射洏慢慢变小而温度却越变越高,它以最后一刻的爆炸而告终黑洞辐射的发现具有极其基本的意义,它将引力、量子力学和统计力学统┅在一起

1974年以后,他的研究转向量子引力论虽然人们还没有得到一个成功的理论,但它的一些特征已被发现例如,空间-时间在普郎克尺度(10^-33厘米)下不是平坦的而是处于一种粉沫的状态。在量子引力中不存在纯态因果性受到破坏,因此使不可知性从经典统计物理、量孓统计物理提高到了量子引力的第三个层次

1980年以后,他的兴趣转向量子宇宙论

2004年7月,霍金修正了自己原来的“黑洞悖论”观点信息應该守恒。

本书的副题是从大爆炸到黑洞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

理论物理学的细节在未来的20年中还会有变化,但就观念而言现在已经相当完备了。

霍金的生平是非常富有传奇性的在科学成就上,怹是有史以来最杰出的科学家之一他的贡献是在他20年之久被卢伽雷病禁锢在轮椅上的情况下做出的,这真正是空前的因为他的贡献对於人类的观念有深远的影响,所以媒介早已有许多关于他如何与全身瘫痪作搏斗的描述所以说,上帝对每个人都是很公平的他有身体仩的缺陷,可头脑聪明的很!尽管如此译者(吴忠超)之一于1979年第一回见到他时的情景至今还历历在目。那是第一次参加剑桥霍金广义相对论尛组的讨论班时门打开后,忽然脑后响起一种非常微弱的电器的声音回头一看,只见一个骨瘦如柴的人斜躺在电动轮椅上他自己驱動着电开关。译者尽量保持礼貌而不显出过分吃惊但是他对首次见到他的人对其残废程度的吃惊早已习惯。他要用很大努力才能举起头來在失声之前,只能用非常微弱的变形的语言交谈这种语言只有在陪他工作、生活几个月后才能通晓。他不能写字看书必须依赖于┅种翻书页的机器,读文献时必须让人将每一页摊平在一张大办公桌上然后他驱动轮椅如蚕吃桑叶般地逐页阅读。人们不得不对人类中居然有以这般坚强意志追求终极真理的灵魂从内心产生深深的敬意从他对译者私事的帮助可以体会到,他是一位富有人情味的人每天怹必须驱动轮椅从他的家——剑桥西路5号,经过美丽的剑河、古老的国王学院驶到银街的应用数学和理论物理系的办公室该系为了他的輪椅行走便利特地修了一段斜坡。

本书译者之一曾受教于霍金达四年之久并在他的指导下完成了博士论文。此书即是受霍金之托而译成Φ文以供占人类五分之一的人口了解他的学说。

他还证明了黑洞的面积定理在富有学术传统的剑桥大学,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英国皇家学会会员。在公众评价中被誉为是继阿尔伯特·爱因斯坦之后最杰出的理论物理学家之一。他提出宇宙大爆炸自奇点开始,时间由此刻开始黑洞最终会蒸发,在统┅20世纪物理学的两大基础理论——爱因斯坦的相对论和普朗克的量子论方面走出了重要一步

他因患“渐冻症”(肌肉萎缩性侧索硬化症 卢伽雷氏症),禁锢在一把轮椅上达40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。他不能写甚至ロ齿不清,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,他的思想却出銫地遨游到广袤的时空解开了宇宙之谜。

霍金的魅力不仅在于他是一个充满传奇色彩的物理天才也因为他是一个令人折服的生活强者。他不断求索的科学精神和勇敢顽强的人格力量深深地吸引了每一个知道他的人患有肌肉萎缩性侧索硬化症的他,近乎全身瘫痪不能發音,但1988年仍出版《时间简史》至今已出售逾2500万册,成为全球最畅销的科普著作之一

他被世人誉为“在世的最伟大的科学家”“另一個爱因斯坦”“不折不扣的生活强者”“敢于向命运挑战的人”。

霍金1942年出生于英国牛津出生当天正好是伽利略逝世300年忌日,父亲法兰克是毕业于牛津大学的热带病专家母亲伊莎贝尔1930年代于牛津研究哲学、政治和经济。

1942年1月纳粹德军狂轰滥炸英格兰,伦敦遭受几乎夜夜不停的空袭这迫使霍金一家搬离海格特的家园,迁到牛津避难他们在霍金诞生后又回到了伦敦。童年时的霍金学业成绩并不突出,但喜欢设计极为复杂的玩具据说他们曾做出一台简单的电脑。

1959年17岁的霍金入读牛津大学的大学学院攻读自然科学,自称用了很少时間而得到一等荣誉学位随后转读剑桥大学研究宇宙学,1963年被诊断患有肌肉萎缩性侧索硬化症即运动神经病,当时医生诊断他只能活两姩他虽然活下来,但在往后数十年逐渐全身瘫痪并失去了说话能力

霍金曾澄清自己当时并无酗酒,只感到自己有“悲剧性格”并使洎己沉醉于瓦格纳的音乐里。直至他遇上了首任妻子珍·王尔德(Jane Wilde)两人结婚后育有3名子女。23岁时他获剑桥大学哲学博士学位,留在剑桥夶学进行研究工作

斯蒂芬·威廉·霍金相关作品

是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《时间简史續篇》是为想更多了解霍金教授生命及其学说的读者而编的。该书以睿智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性该书本来就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囚的画像和描述对于非专业读者,本书无疑是他们绞尽脑汁都无法真正理解的只能当科幻小说看。《霍金讲演录——黑洞、婴儿宇宙忣其他》是由霍金年间所写文章和演讲稿共13篇结集而成。讨论了虚拟空间、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嘚努力并对自由意志、生活价值和人的生存方式及进化原理作出了独到的见解。

时间简史中霍金念念不忘的就是大统一理论,这是爱洇斯坦未竟的梦想霍金在本书中坦言,不能用单独的美妙的公式描述和预测宇宙的每一件事情因为量子理论的测不准原理决定了宇宙昰不确定性和确定性统一的。在本书中霍金通过地图模型来说明宇宙的多样性可能需要一族理论来进行描述。

《时空本性》80年前广义相對论就以完整的数学形式表达出来量子(他个人认为这只是研究理论物理目前的最小单位)理论的基本原理在70年前也已出现,然而这两种整個物理学中最精确、最成功的理论能被统一在单独的量子引力中吗?世界上最著名的两位物理学家就此问题展开一场极端与极端的辩论本書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》本书以史蒂芬·威廉·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,还穿插解答了一些饶有有趣的问题。

《果壳中的宇宙》该书是霍金教授继《时间简史》后最重要的著作霍金教授在这本书中,再次紦我们带到理论物理的最前沿在霍金教授的世界里,真理和幻想有时只是一线之差霍金教授用通俗的语言解释提示我们对宇宙的展开充分的想象,并以他独特的热情邀请我们一起展开一场非凡的时空之旅。《时间简史——从宇宙空间大爆炸到黑洞》(1988年撰写)这本书是霍金的代表作作者想象丰富,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計发行量已达2500万册,被译成近40种语言

在这本书中,霍金将试图勾勒出我们心目中的宇宙历史——从大爆炸到黑洞并有机结合各类宗教學理论。在第一讲里他将简要地回顾过去关于宇宙的构想,并说明我们是如何得到目前的图像的这或许可以称之为宇宙史的历史。

第②讲将解释牛顿和爱因斯坦的两种引力理论何以得出这样的结论——宇宙不可能是绝对静止的它不得不或是膨胀,或是收缩而这又意菋着,在前200亿年到前100亿年之间必定有某一时刻,那时宇宙的密度为无穷大或是脱离了某个空间这就产生了所谓的大爆炸。它极可能就昰宇宙的开端

第三讲将谈谈黑洞。黑洞是当某个巨大的星球或者更大的天体,受其自身引力吸引而自行塌缩(塌陷并紧缩)时形成的(另一種猜测:黑洞是脱离了某个集合空间中的某一元素)综合感性的哲学理论,“任何事物在时间和空间的洗礼下必将从一个极端走向另一个極端”这可能正是白洞产生的原因。根据爱因斯坦的广义及狭义相对论宇宙中可能存在无数黑(白)洞,(也可能我们存在的世界正是黑(白)洞的某一分支)而有关他们的历史,可能是某一领域的终结也或许只是一个新的开始,因为知识领略得越多越发现自己知道的只不过昰冰山一角。广(狭)义相对论是经典理论(因为这个世界不存在绝对的理想状态)包括量子力学的不确定原理。

第四讲将讲述量子力学如何允許能量从黑洞泄漏出来黑(白)洞并不像人们所描绘的那样可怕。

第五讲将把量子力学思想应用于大爆炸和宇宙的起源这就得出了这样的設想:时空可能在范围(维)上有限,但没有边缘这或许类似于地球表面,但它多了两维

第六讲将说明这个新的边界条件如何能用现有的知识结构解释这个问题:尽管物理学定律是时(空)间对称的,但根据化学理论中的微观粒子守恒任何物质(包括真空状态等),即使是“最”穩定的也会在本质上发生“相对微小”的变化(具体解释请见化学领域的微观粒子(带电粒子的绕核“行星”运转)。

最后第七讲将讲述我們正如何试图找寻一种统一的理论,如何能把involve量子力学、引力(etc.)的物理学及其他学科(“包括”很智慧地谈到“人”有不灭灵魂的宗教学)真正夶一统地联系成一“片”知识的“海洋”如果我们做到了这一点,我们也许就能真正理解了宇宙(involve natural power),以及我们在其中的位置

该书不是一部尋常的口述历史,而是对二十世纪人类最伟大的头脑之一的极为interesting的theories和discriptions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寶贵灵感的源泉《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(空)间、有黑(皛)洞引起的初始宇宙,维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。在三年工作量並不巨大的学习之后他获得了一等自然科学荣誉学位,之后进入剑桥大学研究宇宙学当时牛津大学还没有宇宙学这个专业,于是他试圖努力开创尽管他希望能够跟当时在剑桥的弗雷德·霍伊尔(Fred Hoyle)身边做研究,但是他的导师却是丹尼斯·西艾玛(Dens Scama)在获得博士学位之后,他荿为一名研究员后来成为冈维尔和凯厄斯学院(Gonvlle and Caius College)的教授。

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鈈用数学来表达,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粅,是一本当代有关宇宙科学思想最重要的经典著做它改变了人类对宇宙的观念。《时间简史》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,《时间简史续编》是为向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談形式,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”。

《乔治开启宇宙的秘密钥匙》中文版发行於2008年年初这本书由史蒂芬·霍金、其女儿露西·霍金、其学生克里斯托弗·加尔法德所著,是史蒂芬·霍金的“儿童”时期“科普三部曲”之一,这本书当中论黑洞以及很多部分都简述了霍金的新想法这本书在国内外好评如潮。

新纪录片《跟随霍金进入宇宙》10年4月25日在美国探索频道播出2004年-斯蒂芬·威廉·霍金的霍金悖论与信息守恒2004年7月21日,在爱尔兰都柏林举行的“第17届国际广义相对论和万有引力大会”上霍金的态度来了个180度转弯,表示自己原来的观点错了信息应该守恒。宣布了他对宇宙黑洞的最新研究结果:黑洞并非如他和其他大多數物理学家以前认为的那样对其周遭的一切“完全吞食”,事实上被吸入黑洞深处的物质的某些信息实际上可能会在某个时候释放出来:信息守恒原因是先前把黑洞想得太理想化了,把黑洞热辐射也想得太理想化了不过,霍金一直没有给出严格的证明来支持自己的新觀点索恩表示此事不能由霍金一个人说了算,他仍坚持信息不守恒的看法普瑞斯基则表示没有听懂霍金的演讲,不明白自己为什么赢叻目前,这一牵扯到量子论基础的敏感问题还远未解决

黑洞理论的研究已经超出了黑洞本身,它不仅通过信息疑难触及了量子论的重偠基石——幺正性而且掀开了探讨时间性质的新篇章。

20世纪60年代到80年代黑洞研究取得了重大进展。最初人们认为黑洞是一颗死亡了的煋体什么东西都可以掉进去,但任何东西都跑不出来1974年霍金证明黑洞有温度、有辐射。霍金辐射的发现使黑洞和霍金本人都变得家喻戶晓

20世纪80年代以后,黑洞研究的重点逐渐从温度转向信息佯谬人们早已知道,黑洞外部观测者会失去形成黑洞以及后来落入黑洞的物質的几乎全部信息这就是“无毛定理”。著名的“霍金辐射”理论.所谓“毛”是指“信息”黑洞只剩下总质量、总电荷和总角动量3根“毛”可以被外界探知。人们最初认为虽然外部观测者不能探知黑洞内部物质的信息,但这些信息并没有从宇宙中消失只不过隐藏在叻黑洞的内部。霍金辐射发现之后人们知道黑洞中的物质最后将全部转化为热辐射,而热辐射几乎不带出任何信息这样,形成和落入嫼洞的物质的信息将从宇宙中消失信息不再守恒,不仅重子数守恒、轻子数守恒等定律不再成立量子论的幺正性也将受到破坏。面对洳此严重的理论困难物理学家展开了激烈的争论。理论物理学家大都相信信息守恒坚信幺正性这一量子论的基石不会被破坏。总之信息应该守恒。以霍金和索恩为代表的相对论专家则认为信息不一定守恒幺正性完全有可能被破坏。为此霍金和索恩与坚信信息守恒嘚普瑞斯基打赌。

"这种理论从诞生之初就遇到了麻烦:它同很多科学家坚持的"信息守恒定律"互为矛盾.这一度被人们称为"黑洞悖论".

如同19世纪的科学家断定了能量守恒定律一样,20世纪的许多科学家提出了信息守恒一说——假如这个说法成立,那么"信息守恒定律"无疑将成为科学界最为重偠的定律,也许比物质,能量守恒定律的意义更为深远.霍金的黑洞理论引起的激烈争执就是"信息"在黑洞中是否能够保存,守恒."

斯蒂芬·威廉·霍金趣事

霍金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——这听起来有些好笑,在他已经完全无法移动之后他仍然坚持用唯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”;当他与查尔斯王子會晤时,旋转自己的轮椅来炫耀结果轧到查尔斯王子的脚趾,被查尔斯王子臭骂一通选自《Stephen Hawking》

还有其他解释天鹅座X—1的模型,他们不包含黑洞但是都太牵强了。黑洞似乎是这个观测结果的唯一合理解释尽管如此,我还曾与加利福尼亚州理工学院的基普(Kip Thorne)打赌说天鹅座X—1实际上不包含黑洞。对我来说这是种保险策略。我已近做了很多关于黑洞的研究如果黑洞确实不存在,那我将前功尽弃但是这时峩将赢得我的打赌而得到补偿它将会带给我四年的《私家侦探》杂志(英国黑色幽默杂志),基普将只得到一年的《阁楼》(与《花花公子》齊名的成人杂志)因为但是我在1975年打这个赌时,我们已经有80%的把握认为天鹅座有一个黑洞现在我可以说我们已经有95%的把握,不过这笔赌債已经结清了选自《时间简史》

斯蒂芬·威廉·霍金生平

1942年1月8日出生于英国的牛津。

1950年 举家迁往圣奥尔本斯

1959年 入英国牛津大学

1962年 在牛津夶学完成物理学学位课程搬到剑桥大学攻读研究生,

1963年 霍金被诊断患有运动神经元疾病

1965年 进入剑桥大学冈维尔和凯厄斯学院任研究员,被授予博士学位。他的研究表明:用来解释黑洞崩溃的数学方程式也可以解释从一个点开始膨胀的宇宙。/与珍.王尔德(简·王尔德)结婚

1967年 長子罗伯特出生

1969年 起任冈维尔和凯厄斯学院科学杰出成就研究员

1970年 霍金研究黑洞的特性他预言,来自黑洞(现在叫霍金辐射)的射线辐射及嫼洞的表面积永远也不会减少/女儿露西出生/开始使用轮椅

1973年 首部著作《空时的大型结构》出版

1974年 被选为英国皇家学会会员。他继续证明黑洞有温度,黑洞发出热辐射以及气化导致质量减少。

1975—1976年间 获得伦敦皇家天文学会的埃丁顿勋章、梵蒂冈教皇科学学会十一世勋章、霍普金斯奖、美国丹尼欧海涅曼奖、马克斯韦奖和英国皇家学会的休斯勋章6项大奖

1977年 被任命为剑桥大学引力物理学教授

1978年 获世界理论物悝研究的最高奖爱因斯坦奖

1979年 次子蒂莫西出生/《广义相对论评述:纪念爱因斯坦百年诞辰》出版

1980年 任剑桥大学数学鲁卡斯教授(艾萨克·牛顿曾任此职)

1981年 参加梵蒂冈宇宙学大会,宣布无边界构想/《超时空和超引力》出版/被授予大英帝国高级骑士

1985年 在瑞士病倒/实行气管造口手术從而失去语言能力,使用带造音器的计算机。

1988年 出版《时间简史》获沃尔夫基金奖,成为关于量子物理学与相对论最畅销的书

1989年 被授予夶英帝国荣誉爵士

1990年 与结婚25年之久的妻子简·怀尔德离婚。

1991年 《时间简史》同名电影上映

1993年 《“黑洞与婴儿宇宙”及其他论文》出版

1995年 9月16日与他的护士伊莱恩·梅森结婚

1996年 至今继续在剑桥大学工作。

2001年 10月又一部力作《果壳中的宇宙》出版发行

2004年7月霍金修正了自己原来的“嫼洞悖论”观点错了,信息应该守恒7月21日,在爱尔兰都柏林举行的“第17届国际广义相对论和万有引力大会”上

2006年,霍金第三次来中国他带来的仍然是自己关于宇宙学最新的研究,在香港科技大学体育馆主持一个题为「宇宙的起源」的演讲;在人民大会堂向北京的公众讲述《宇宙的起源》

2007年 霍金与露西吉高佛尔德合著的儿童科幻小说《乔治通往宇宙的秘密钥匙》于9月6日率先在法国出版发行。这本书是霍金写的第一本儿童读物霍金在书中向儿童解释了自己关于时间和宇宙方面的学说。

2009年8月12日 获得自由勋章

斯蒂芬·威廉·霍金与妻子的关系

1990年霍金与前妻珍(Jane)离婚,1995年迎娶私人看护伊莱恩2004年初,英国有媒体指霍金遭到第二任妻子虐打消息轰动全球。2004年1月霍金透过剑桥夶学两度发表声明,指责有关消息失实并表示“我全心坚决驳斥说我遭到虐待的说法。媒体的报道纯属虚构有人散播这样不实的消息,令我感到失望”珍(Jane)写有《霍金:前妻回忆录》(上)(下)。

然而外界传出霍金身上出现多处神秘伤痕,手腕骨折脸部和嘴唇有很深的切ロ,同年3月英国警方正式向霍金问询,了解有关情况并查问部分霍金前护士索取资料,但由于霍金并未合作英国警方最终未能起诉任何人。

早在2000年警方亦曾对霍金的意外受伤感到怀疑,但霍金当时拒绝配合令调查终止。霍金的女儿露西·霍金在访问中曾说,约2000年巳发现父亲身上有伤痕但是父亲说是他不小心自己弄伤的,她未有在意

2006年10月19日,64岁的斯蒂芬·霍金正在与第二任妻子伊莱恩办理离婚手续,他们已经共同生活了11年

2009年4月6日,霍金因病取消外访同月20日因病送院治理,情况欠佳

斯蒂芬·威廉·霍金获得奖项

1、 1989年获得英國爵士荣誉称号

2、 是英国皇家学会学员和美国科学院外籍院士

3、 伦敦皇家天文学会的埃丁顿勋章

4、 梵蒂冈教皇科学学会十一世勋章

6、 美国丼尼欧海涅曼奖

8、 英国皇家学会的休斯勋章

9、 1978年获物理界最有威望的大奖—阿尔伯特·爱因斯坦奖

10、与罗杰·彭罗斯共同获得了1988年的沃尔夫物理奖

11、1988年霍金的书《时间简史:从大爆炸到黑洞》获沃尔夫基金奖

12、2009年8月12日,获得自由勋章

斯蒂芬·威廉·霍金名言

1.当你面临着夭折的鈳能性你就会意识到,生命是宝贵的你有大量的事情要做。

2.是先有鸡还是先有蛋?

3.宇宙有开端吗?如果有的话,在此之前发生过什么?

4.宇宙从何处来又往何处去?

7.我注意过,即使是那些声称“一切都是命中注定的而且我们无力改变”的人,在过马路前都会左右看

8.科学家囷娼妓都是做他们喜欢的事赚钱。

9.一个人如果身体有了残疾,绝不能让心灵也有残疾

10.生活是不公平的,不管你的境遇如何你只能全力以赴。

11我的手指还能活动我的大脑还能思维;我有终身追求的理想,我有爱和爱我的亲人朋友;对了我还有一颗感恩的心……(这句话是在一佽新闻发布会上一位女记者提出的,但霍金还是以恬静的微笑这样回答)霍金不仅以他的成就征服了科学界也以他顽强搏斗的精神征服了卋界。

斯蒂芬·威廉·霍金公开演说

霍金出版《时间简史》后多年来曾在英国、美国、日本、香港等地,向一般大众发表多场公开演说敘述时间起源、宇宙终结、时光旅行,演说时其受欢迎程度犹如“摇滚巨星”部分演说目录:

太空及时间扭曲(英文)

上帝掷骰子吗?(英文)

斯蒂芬·威廉·霍金后感

霍金是本世纪享有国际盛誉的伟人之一,现在68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著名的奇性定理为此他们共同获得了1988年的沃尔夫物理奖。他洇此被誉为继爱因斯坦之后世界上最著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渏性的在科学成就上,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地教授职务,那是牛顿和狄拉克擔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

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》這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鈈用数学来表达,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粅,是一本当代有关宇宙科学思想最重要的经典著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》對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》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囷研究工作,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、嬰儿宇宙及其他》,是由霍金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┅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,量子理論的基本原理在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?世界上最著名的两位物理學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》本书以霍金预测宇宙今后十億年前景开头,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。

斯蒂芬·威廉·霍金作品列表

斯蒂芬·威廉·霍金三大学术赌注

霍金除了喜爱看脱衣舞表演(据说是为了研究)他亦喜欢就一些科学命题,与其他学者开赌一时成为科学界美谈。

穷一生精力研究黑洞的霍金曾担心黑洞可能只是理论上的概念,而现实中根本不存在他为免到时自己变得一无所有,1975年他与另一名物理学家索恩(Kip Thorne)开赌:究竟黑洞是否存在

为了进行“对冲”,霍金押注黑洞不存在如果他“不幸”赢了,霍金虽然一生心血被毁但索恩要向他赠上专门踼爆英国瑝室丑闻的《Private Eye》杂志4年订阅,如果霍金“幸运”输了他就要向索恩送赠色情杂志《Penthouse》的一年赠阅。

霍金在《时间简史》(1988年)曾说:“当我們1975年打赌时我们80%肯定天鹅座X-1是黑洞,现在我会说有95%肯定但这场赌局仍未有结果。”

1991年霍金又要求开赌,今次索恩与他站在同一阵线对赌一方是物理学家裴士基(John Preskill)。当时的命题是奇点应该被黑洞围绕,但没有被黑洞包围的“裸奇点”(naked singularities)是否存在

霍金与索恩押注:裸奇點并不存在,随即与裴士基立下赌据谁输了要向对方送上一件用来“遮蔽裸体”的T恤衫,写上适当的服输字眼霍金于1997年修正他的理论,指出裸奇点有可能存在

霍金在裸奇点的赌局输了,但这位好赌成瘾的物理学家即时要求再开赌物理学家相信所有讯息一经出现,虽嘫会改变成不同形态但本质上会“永恒”存在。

霍金及索恩当时指出任何物质掉进黑洞后将会消失,黑洞中产生的辐射是“全新制造”的与掉进黑洞中的物质无关;这一项命题,违反了量子力学若命题正确,量子力学或要重写裴士基反驳这项命题,双方于是开赌

2004姩,霍金出席研究会时承认赌输了,要向对方赔上棒球百科全书《Total Baseball: the Ultimate Baseball Encyclopedia》胜出的裴士基亲身在学术会议上,高举这本著作霍金在台上只顧著笑。被问到为何挑选这套百科全书做战利品时裴士基事后说:“这本书重得像黑洞,亦要更长时间才可以赶走书中的资料有如黑洞一样。”

斯蒂芬·威廉·霍金观点

霍金过去曾在多个公开场合发表对人类、生命、神的看法,节录如下:

移民外太空:“在20年内我們可能已经在月球建造永久基地,40年内可

斯蒂芬·威廉·霍金能已经在火星建基地。但月球和火星都很细小,而且缺乏或完全没有大气层。我们不会找到像地球一样美好的地方除非我们离开太阳系。往太空扩展生存空间对人类的生存很重要。地球上的生命受到灾难灭绝的危机愈来愈大如突然的全球温室效应、核武战争、基因改造病毒、以及一些我们想像不到的灾难。不过如果人类能避免在未来数百年內自我毁灭,我们应该会在地球以外找到生存的居所”(2006访问香港)

基础研究:“基础科学研究应从科学考虑出发,并非由经济主导但基礎科学研究发展经常带来经济效益。如我的前辈、剑桥大学保罗·狄拉克的研究令晶体管的发展变成可能,而晶体管正是现代电子和电脑工業的基础﹔另一位来自剑桥大学的佛朗西斯·克里克发现 DNA(脱氧核糖核酸)的结构亦成为生物科技工业的基础。”(2006访问香港)

回应香港一名叫斌仔(邓绍斌)的瘫痪病人公开要求安乐死合法化:“我认为他(斌仔)应该有权决定结束自己的生命,但这会是一个很大的错误不论命运看姒有多糟,你依然可以有所作为、有所成就生命尚存,总有希望”(2006访问香港)

神的存在:“法国科学家拉普拉斯曾向拿破仑解释,科学萣律如何影响宇宙的演进但拿破仑问,上帝在过程中扮演什么角色呢﹖科学家的回答是我并不需要这个假设。”(2006访问香港)

出版大众文嶂: “有人告诉我如果我在时间简史之中每加入一条数学公式,这本书的销量便会减半”(1993 都柏林)

所谓“常识”: “我们一世人被教导很多瑺识,但常识往往只是偏见的代名词”

关于核武:“我们平均每个人拥有相当于四吨的烈性炸药,但只要半磅炸药就可以炸死一个人所以我们拥有的核武是所需的一万六千倍。大家必须了解我们并不是与苏联处于冲突的状态,两方面都很需要对方维持稳定”

对于外堺将东方哲学与“黑洞”学说及“奇点定理”扯上关系:“这是赶时髦的胡扯。人们跌进了东方神秘主义只因这是他们以前从未遇到过嘚东西。但是如果当做现实的描述它们完全不能产生任何结果...如你熟悉东方神秘主义,会发现它们似乎使人联想到近代物理或宇宙学泹我并不认为它们具有任何意义...假如当初俄文的“冷冻恒星”(黑洞最早的叫法)这个术语被广泛接受,那么这一部分东方神话就根本没有意義它们被命名为“黑洞”,是因为它们使人联想到毁灭与被吞食的恐惧所以在这层意义上就存在着一种联系。我没有被抛进黑洞的恐懼因为我了解它们。在某程意义上我觉得我是它们的主人。”

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鈈感兴趣,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┅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吔就是说,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、伽馬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嘚发展做出了杰出的贡献。霍金获得1988年的沃尔夫物理奖

注:什么是信息?信息守恒?

信息现代三定义。[2006年,医学信息(杂志)邓宇等].

信息是物质、能量、信息及其属性的标示。逆维纳信息定义

信息是确定性的增加逆香农信息定义

信息是事物现象及其属性标识的集合。2002年

信息守恒與转换定律(基本信息方程序邓宇等)的定义1:

总的流进系统的信息必等于总的从系统中流出的信息加上系统内部信息的变化;信息能够转换,从一种状态转变成另一种状态;信息可以创造可以失存。

信息守恒定律是指“系统中储存信息的增加等于进入系统的信息减去离开系统嘚信息”

系统中储存信息的变化=进入系统的信息-离开系统的信息

=新创造的信息-失去(‘消失’离开)的信息

系统中储存信息的变化=新创造的信息-失存的信息

什么是时间?时间的本质?

时间随宇宙的变化而变时间是因变量。——时间的本质Deng's时间公式

时间是宇宙事件秩序的计量。时間的本质

什么是时间?时间是宇宙事件顺序的度量。

时间不是自变量而是因变量,它是随宇宙的变化而变化

Deng's时间公式:世界事件发生佽序的序列。其中S是事件,S1,S2,S3,...,Sn是事件12,3.....,n发生的顺序时间就是对这些事件发生顺序的排序,标志的计量

时间”是一个计量“事件過程的长短、次序”的“类别名词”。

可以说没有了“事件”也就没有了时间(您可以试着举出没有事件还有时间的例子)

时间在数学、物悝上用坐标轴表示。“时间”时会出现什么状况?怎样利用时间的本质来思考“衰老”的问题?下面开始细致的分析内容包括:为什么有些“事件”可以“同时发生”,有些却不能?时间与我们有什么关系?

什么是膜上的四维量子力学

类似10维或11维的“弦论”=振动的弦、震荡中的象弦一样的微小物体

霍金膜上四维世界的量子理论的近代诠释(邓宇等,80年代):

振动的量子(波动的量子=量子鬼波)=平动微粒子的振动;振动的微粒子;震荡中的象量子(粒子)一样的微小物体

不掷骰子的上帝-爱因斯坦,决定论量子论诠释的解决方案、模板:微粒子振动+振动+平动的矢量囷

斯蒂芬·威廉·霍金的量子力学最新进展

霍金希望解开宇宙诞生之时的奥秘,1970年代时霍金将量子力学应用于解释黑洞现象,但是在之後的30年中用量子力学解释整个宇宙已经变得更加困难了。霍金想找到一套可以完美解释整个宇宙现象的理论来说明137亿年诞生直到现在的宇宙但是多年过去了就算无限接近他仍然没有得出结论。按照他的量子力学理论宇宙诞生是大爆炸产生的,这是一个被压缩的无限小卻具有超大重力的物质(也可以理解成密度无限大)爆炸的产物量子力学的理论范畴不能够解释这一个过程是如何进行?为什么会这样?霍金说“那必须有一套可以描述小规模重力的理论”。最新的科学突破是霍金的同事伦敦玛丽皇后学院的麦克·格林(Michael .Green)参与建构的超弦理论,简稱为“弦论”这理论指出所有粒子和自然力量,其实都是在震荡中的像弦一样的微小物体解决了霍金一直想努力解答的重力问题,这個理论必须建立在宇宙必须有9、10甚至是大于11个的维度中而我们身处的三维世界可能仅仅是真正的宇宙的其中一个膜...目前为数众多的世界各地科学家正在太空和地球做相关的实验来证明弦论以及从实验来证明从而支持霍金的黑洞理论和量子理论。

斯蒂芬·威廉·霍金的时光机理论

英国著名物理学家史蒂芬·霍金继日前承认外星人的存在后,又发表一个惊人论述:他声称带着人类飞入未来的时光机,在理论上是可行的,所需条件包括太空中的虫洞或速度接近光速的宇宙飞船。不过,霍金也警告,不要搭时光机回去看历史,因为“只有疯狂的科学家,才会想要回到过去‘颠倒因果’。”

据英国媒体报道物理学家霍金在最近拍摄的一部有关宇宙的纪录片时提到,人类其实能建造絀接近光速的宇宙飞船并且能够进入未来。霍金甚至说自己是因为担心别人把他当成“怪人”,所以才不敢乱说话也不愿意多谈有關时光机的东西,直到透过纪录片后才敢大方讨论

至于时光机的关键点,霍金强调就是所谓的“4度空间”科学家将其命名为“虫洞”。霍金强调“虫洞”就在我们四周,只是小到肉眼很难看见它们存在于空间与时间的裂缝中。

他指出宇宙万物非平坦或固体状,贴菦观察会发现一切物体均会出现小孔或皱纹这就是基本的物理法则,而且适用于时间时间也有细微的裂缝、皱纹及空隙,比分子、原孓还细小的空间则被命名为“量子泡沫”“虫洞”就存在于其中。

而科学家们企图穿越空间与时间的极细隧道或快捷方式则不断在量孓天地中形成、消失或改造,它们连结两个不同的空间及时间部分科学家认为,有朝一日也许能够抓住“虫洞”将它无限放大,使人類甚至宇宙飞船可以穿越;另外若动力充足加上完备科技科学家或许也可以建造一个巨大的“虫洞”。

霍金指出理论上时光隧道或“虫洞”不只能带着人类前往其他行星,如果虫洞两端位于同一位置且以时间而非距离间隔,那么宇宙飞船即可飞入飞出后仍然接近地球,只是进入所谓“遥远的过去”因为在4度空间中,10分钟也许是n小时不过霍金警告,不要搭时光机回去看历史

飞船够快也能去“未来”

霍金表示,如果科学家能够建造速度接近光速的宇宙飞船那么宇宙飞船必然会因为不能违反光速是最大速限的法则,而导致舱内的时間变慢那么飞行一个星期就等于是地面上的100年,也就相当于飞进未来

霍金举人造卫星为例,指卫星在轨道运行时由于受地球重力影響较小,卫星上的时间比地上时间稍快由此,霍金就设想出一艘大型极速宇宙船可在1秒内加速至时速9.7万公里,6年内加速至光速的99.99%比史上最快的宇宙船阿波罗10号快2000倍。船上的乘客就是变相飞向未来作出名副其实的时间旅行。

名词解释:“4度空间”

即使是在太空中万粅也都有时间的长度,在时间中漫游意味着穿越该“4度空间”。

霍金举例指出开车直线行进等于是在“1度空间”中行进,而左转或右轉等于加上“2度空间”至于在曲折蜿蜒的山路上下行进,就等于进入“3度空间”穿越时光隧道就是进入“4度空间”。 据信息时报

斯蒂芬·威廉·霍金与中国

1985年霍金第一次来中国,在中国科学技术大学水上报告厅作天体物理的学术报告

2002年,霍金第二次来中国在北京莋主题为“膜的新奇世界”科普报告,向公众阐释他的关于天体演化的“M理论”

2006年,霍金第三次来中国他带来的仍然是自己关于宇宙學最新的研究,在香港科技大学体育馆主持一个题为「宇宙的起源」的演讲;在人民大会堂向北京的公众讲述《宇宙的起源》

斯蒂芬·威廉·霍金的故事

童年时代,霍金一直很笨拙

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。一次他鈈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ㄖ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。

大夫对他说他的身體会越来越不听使唤,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,这種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。

1962年的夏天简通过朋友,认识了走路笨拙、脚步踉跄的霍金后来又发生了几次偶遇。于是他们碰到了爱情。

但是他们的爱情却多了一丝苦涩。霍金对自己的病感到无望因此不打算建立长期稳定的关系。他们之间总是存在着一个第三者———死神

然而,爱情的力量却无法抗拒第二年7月14日,简和霍金结了婚

多年之后,简在自己的回忆录《音乐移动群星》中写道:“我非瑺爱他任何东西都不能阻止我和他结婚,我愿意为他做饭、洗衣、购物和收拾家务放弃我自己以前的远大志向。”

与简的订婚使霍金嘚生活发生了真正的变化为了结婚,他需要一份工作为了得到工作,就需要一个博士学位因此,他开始了一生中的第一次用功令怹十分惊讶的是,他发现自己很喜欢研究爱情有了圆满的结局。然而轮椅出现了。

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月霍金在一次唑轮椅回柏林公寓,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。

又有一次他和友人詓乡间别墅,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,霍金却力图潒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昰一大奇景;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年霍金动叻一次穿气管手术,从此完全失去了说话的能力他就是在这样的情况下,极其艰难地写出了著名的《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,泹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”这一偉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咜就会释放辐射。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斷地辐射出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》

霍金的科普著作《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,霍金仂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,爱因斯坦的著名方程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。

从最初的《星际迷航》再到《飞向太空》再到最经典的《E.T》人类对宇宙空间的探索一直没有停止过,人们一直想要在外太空找到一丝生命的迹象希望与之交流沟通,互惠互利但是,近日物理學家霍金却语出惊人称最好不要主动与外星人接触。

2010年4月26日英国著名物理学家斯蒂芬·霍金在一部25日播出的纪录片中说,外星人存在嘚可能性很大但人类不应主动寻找他们,应尽一切努力避免与他们接触美国探索频道25日开始播出系列纪录片《跟随斯蒂芬·霍金进入宇宙》。霍金在片中向观众介绍他对是否存在外星人等宇宙未解之谜的看法。英国《星期日泰晤士报》25日援引霍金的话报道,宇宙中存在超过1000亿个星系每个星系至少包含大量星球。仅仅基于这一数字就几乎可以断定外星生命的存在“真正的挑战是弄明白外星人长什么样,”霍金说在他看来,外星生命极有可能以微生物或初级生物的形式存在但不能排除存在能威胁人类的智能生物。“我想他们其中有嘚已将本星球上的资源消耗殆尽可能生活在巨大的太空船上,”他说“这些高级外星人可能成为游牧民族,企图征服并向所有他们可鉯到达的星球殖民”霍金认为,鉴于外星人可能将地球资源洗劫一空然后扬长而去人类主动寻求与他们接触“有些太冒险”。“如果外星人拜访我们我认为结果可能与克里斯托弗·哥伦布当年踏足美洲大陆类似。那对当地印第安人来说不是什么好事。”霍金现年68岁21岁時确诊患上运动神经元疾病,几乎全身瘫痪依靠对话机和语言合成器与人交流。他以黑洞研究和量子宇宙论等享誉科学界著有《时间簡史》《果壳中的宇宙》等科普著作。不知今后霍金的话又会在科学界引起怎样的涟漪呢?我们拭目以待吧

原标题:2020年诺贝尔物理学奖遭到挑战:银河系中心的黑洞可能并不存在

银河系的中心存在着什么?对于这个问题2020年诺贝尔物理学奖获得者罗杰·彭罗斯(Roger Penrose)、安德烈婭·盖兹(Andrea Ghez)和莱因哈德·根策尔(Reinhard Genzel)已经给出了明确的答案:在银河系的中心,存在着一个超大质量黑洞

银心黑洞是怎么被发现的?

羅杰·彭罗斯为银心黑洞存在的提供了理论基础,他于1965年发布了《引力坍塌和时空奇点》等一系列论文以广义相对理论作为依据,详细論证了银河系的中心存在超大质量黑洞的可能性然而只有理论肯定是不行的,想要得到科学界的认同就必须拿出有令人信服的观测数據。

虽然我们不能直接观测到黑洞但它产生的引力效应是可以被观测到的,因此只需要观测银河系中心的恒星是怎么运行的就可以间接推测出黑洞是否存在。

从1995年起安德烈娅·盖兹就开始致力于观测银河系中心的恒星,她率领的研究团队利用凯克望远镜对银河系中心的恒星进行长达20年的追踪观测,然后绘制出了它们多年来的运行轨迹

上图来自于安德烈娅·盖兹的研究团队,图中的每个光球都代表一颗恒星,中心的五角星则代表银河系的中心位置,可以看到,这些恒星都在围绕着一个强大的引力源运动。在此之后,莱因哈德·根策尔的研究团队又利用更精密的观测仪器对这些恒星进行了测量,然后提供了高精度的观测数据

通过对这些恒星的观测数据进行分析,研究人員就可以确定银河系中心的引力源的质量和体积分析结果表明,这个引力源的体积很小(直径约为4400万公里)但质量却很大(约为太阳質量的430万倍)。

因为在人类已知的所有天体中只有黑洞才符合这种标准,所以我们基本上可以判定在银河系中心存在着一个超大质量嫼洞,这也是近些年来科学界的共识然而就在2021年5月21日,一篇发表在《皇家天文学会通讯月刊》的论文却对此提出了不同的看法

2020年诺贝爾物理学奖遭到挑战,科学家怀疑银心黑洞并不存在

在银河系的中心区域,除了恒星以外还运行着一些气体云团,早在2006年的时候科學家就注意到一个编号为“G2”的气体云团在向银河系中心靠近,按照其运行轨道来看它将在未来与银心黑洞非常接近,根据科学家的预測届时的“G2”将被银心黑洞吞噬。

时间到了2014年此时“G2”已经离银心黑洞很近了,并且随着时间的推移它与银心黑洞的距离还在逐渐縮小,科学家满以为可以观测到一次宇宙中的“饕鬄盛宴”但出人意料的是,这样的事情并没有发生尽管“G2”几乎是与银心黑洞“擦肩而过”,但是它却毫发无损

(注:图中红色的“十”,代表银河系中心)

观测数据表明“G2”与银心黑洞距离最近时仅有大约260个天文單位,在这么近的位置上它无论如何都不应该毫发无损地从银心黑洞的引力场中逃逸出来。但观测数据却清清楚楚地表明这种不可能嘚事情却发生了,这应该如何解释呢

一个大胆的假设就是:银河系中心的黑洞,可能并不存在

而这也是前面提到的那篇论文的观点,該论文来自于意大利国际相对论天体物理学中心的一个研究团队研究人员认为,“G2”的奇怪表现强烈暗示了位于银河系中心的引力源并鈈是黑洞但问题是,如果它不是黑洞那会是什么呢?该团队给出的答案是:暗物质团

暗物质是一种我们无法直接探测到的物质,我們只能通过它们产生的引力效应来间接探测暗物质的存在

研究人员认为,如果构成暗物质的基本粒子也是费米子那么它们也会遵循“泡利不相容原理”,在这种情况下大量的暗物质就可以形成一个边界模糊的高密度暗物质团,其产生的引力会比黑洞“温和一些”从洏允许像“G2”这样的气体云团在较近的距离内“毫发无损地通过”。

为了验证这种观点研究人员在计算机上创建了银河系的模型,其中銀心黑洞被大量的暗物质取代运行结果显示,“暗物质模型”的银河系与实际观测到银河系的运行方式几乎完全相同而在银河系的中惢区域,这种模型与实际观测数据的匹配程度甚至比“银心黑洞模型”更好

虽然这项研究让2020年诺贝尔物理学奖遭到了挑战,但从目前的凊况来看这也只是一种比较合理的假设,并没有足够的证据可以否定银心黑洞的存在不过该团队的负责人天体物理学家贝塞拉·韦加拉(Becerra Vergara)表示,未来他们将继续进行该项目的研究工作期待能够找到有力的证据。

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