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斯蒂芬·霍金不为人知10件酷事

 山爷wzs0718 2015-10-10

斯蒂芬·霍金不为人知10件酷事

就算你一点也不关注物理界的新发展,你也肯定对著名的物理学家斯蒂芬.霍金有所耳闻。《时间简史》让霍金家喻户晓,这本书让复杂的物理概念变得为大众所知,是最好的畅销书之一。

或者如果你是康纳·欧布莱恩,《辛普森一家》,《星际迷航》的粉丝,那么你也许曾看到过霍金在那些客串的节目中炫酷地展现着他的智慧。

不过即使你对于霍金的学术成就相当了解,你可能也并不了解从他求学期间到逐渐瘫痪,以及他关于未来人类构想的种种观点中的一些趣事。

很多人会对其中一些事情感到相当的惊讶,例如,尽管他的工作都是很有影响力的,但是霍金一直没有获得过诺贝尔奖。不过这篇文章我们会讨论一些霍金曾经获得过的殊荣。

而另外一个有趣的事实就是,霍金在生于1942年1月8日,而这个日子刚好是伽利略去世的300周年纪念日。

这些事实的细节将会在接下来的文章中逐一探究,关于霍金的有趣而令人料想不到的事实,也包括他衷心的鼓舞人心的故事等。

10. 在学校时成绩平平


近年来,我们了解到霍金有个聪明的大脑,他的那些理论对于没有科学思维的人而言很难掌握。这就是当我们了解到他是个比较懒散的学生时会很惊讶的原因。

事实上,在霍金9岁的时候,他的成绩是全班倒数第一。经过努力后,他的成绩达到了全班的平均水平,但是也没有很好。

然而,他小时候对于物体运作的原理就很感兴趣。他曾经说他小时候知道怎样拆卸钟表,不过他也承认等他拆完了钟表后他就不知道怎样组装,让钟表重新运作了。

尽管他成绩不好,但他的老师和同学好像都可以理解他在未来会成为一个天才,有个明显的证据就是霍金那时的昵称是“爱因斯坦”。

他成绩不好的一个原因是,尽管他父亲很想让他就读牛津大学,但如果不能申请到奖学金,他父亲并没有钱供他就读。不过幸运的是当他参加奖学金考试的时候,他考的非常好,物理成绩几乎满分。

9. 讨厌生物


霍金小时候很喜欢数学,他当时就主修数学。不过他的父亲,弗兰克,持有不同意见,他希望霍金去学医学。

尽管霍金对科学很有兴趣,但是他并不喜欢生物。他觉得生物“不精确,太具有描述性”。他宁愿自己去研究一些更加精确的,有确切定义的概念。不过一个问题是牛津大学并没有数学专业,所以霍金只能去就读物理系。

事实上,即使在主修物理时,霍金也更倾向于去研究深奥的问题。在选专业方向的时候,在量子物理学(主要是研究亚原子粒子的行为轨迹的科学)和宇宙学(主要是研究整体宇宙观)中,他选择了后者。他之所以选择宇宙学,是因为在那个时候,他认为这很难作为一个正当的领域来研究。在解释具体原因的时候,他说量子物理学很像植物学,都是一些关于零散而具体的问题,而不是理论性的。

8. 霍金曾是牛津大学校划船队的一员


牛津大学划船俱乐部正在为2010年的比赛准备着。50多年前,霍金也曾在校队中担任舵手一职。克里斯蒂·拉森在撰写霍金的传记里提到了霍金是如何处理在大学一年级时被同学孤立以及一些不快乐的问题。在霍金被诊断出身体残疾病前,他身形并不能算魁梧或者像运动员那样强壮。但是,划船队会招募像霍金这样身形较小的人当舵手。舵手不需要划船,但是需要掌舵和控制船的速度。

在牛津大学,划船比赛非常受重视,竞争也很大,所以霍金在划船队里担当的角色使其很受欢迎。记得那时候,一个划船的队友叫他“冒险型”男生。虽然划船队让霍金赢得了欢迎度,但也影响了其学习进度。由于每周有六个下午都要进行划船训练,霍金就“抄了近路”—分析自己编出来的实验报告。

7. 霍金曾被认为只能活到21岁


霍金在大学毕业后出现了跌倒和一般行为笨拙的症状。在学校圣诞节放假回到家里时,霍金的家人十分担心他的情况,坚持要请医生给他看病。在看医生前,霍金参加了一个新年聚会,在这个聚会上,霍金遇到了他日后的妻子——简·怀尔德。直到现在,怀尔德还对聚会时被霍金的幽默和独立个性深深吸引这一情景有着深刻的印象。那次聚会后一周就是霍金21岁的生日,他入院两周接受检查后发现病情并不乐观。随后霍金被诊断患有卢伽雷氏症(ALS),也就是我们熟知的葛雷克氏症——一种可使患者肌肉无力、萎缩的神经类疾病。医生判断他活不了几年了。霍金记得自己得知这个噩耗时十分震惊,不甘心自己会摊上这种事。但当他在医院里看到一个死于白血病的男孩时,他意识到其他人的情况或许更糟。随后霍金变得乐观并开始和简约会,不久后他们俩就订婚了,他说,订婚让他的生活有了奔头。

6. 致力于创造无边界宇宙理论


霍金的一个主要成就(他与吉姆·哈特尔共享)就是在1983年提出了宇宙无边界理论。

在1983年,霍金以及哈特尔致力于研究宇宙的本质和形状,他们结合了量子力学(关于微观粒子行为的研究)的概念以及广义相对论(爱因斯坦关于引力和质量是怎样弯曲的时空),发现了宇宙是一个有意义的物质而且并没有界限。

为对其做出定义,他让人们将宇宙想象成地球的表面。作为一个球体,你可以进入地球表面的任意一个方向而且从不达到它的转角,宇宙的边缘以及边界就像在那个可以称为地球边缘的位置。然而,一个主要的差别是地球的表面是二维的(虽然地球本身是三维的,表面只有二维),而宇宙是四维的。

霍金解释道:时空关系就像地球的纬度。从北极圈开始(宇宙的起点)然后往南走,纬度的周长变得越来越大,直至越过赤道,然后就会慢慢变小。这意味着宇宙是有限的在时空关系上而且最终会再次重叠——然而,这至少需要200亿年。这是否意味这时间本身会倒流?霍金抓住了这个问题,但得到的回应是否定的,因为没有任何理由去相信宇宙从有序的能量变成无序的能量的趋势会逆转。

5. 在黑洞理论上输掉了打赌


在2004年,天才霍金承认他犯了过错,他对1997年与他共事的科学家关于黑洞理论的赌约做出了妥协。为了了解赌约,让我们回去了解一下什么是黑洞。

巨大的星球有着很大的质量,以至于他们的引力大得难以想象。这是一件好事,只要星球继续燃烧它的原子核燃料,释放它的能量到了外界,就能产生反作用的引力。然而,当一颗足够大的星球“死亡”或者说燃料耗尽时,引力就会变成一种更加强大的作用力,而且导致星球自我摧毁。这就会出现科学家所说的黑洞。

黑洞的引力巨大,以至于在星球摧毁的时候,甚至连光线都逃不掉。而在1975年,霍金提出黑洞不是真的是“黑色”的。相反,他可以反射能量。

但那时他说,信息在黑洞里面丢失就会永远地蒸发。问题在于这信息丢失的观点与量子力学的原理相冲突,于是有了霍金所谓的“信息矛盾”的观点。

美国理论物理学家约翰·裴士基(John Preskill)不同意关于信息会在黑洞中消失的结论。在1997年,他跟霍金打赌说信息可以从黑洞中逃离,并没有违背量子力学的原则。

霍金认赌服输,在2004年,当他知道他的观点错了的时候他主动作出承认。在科学会议演讲时,他说黑洞不仅仅只有一个“拓扑”结构,当有一个拓扑被检测到,所有的信息就会从这一的拓扑中逃离,信息并没有丢失。

4. 获得大量的奖项和荣誉


在霍金从事物理学的漫长职业生涯中,他已经获得了许多令人难以想象的奖项和荣誉。虽然我们不能详尽地介绍每一点,但是我们可以重温一下其中的经典。

1974年,霍金入选英国皇家学会(英国皇家科学院,可以追溯到1660年)。一年后,教皇保罗六世授予皇霍金和罗杰彭罗斯庇佑斯十一世勋章。同年霍金获得了阿尔伯特·爱因斯坦奖和英国皇家学会的休斯勋章。

1979年霍金获得英国剑桥大学卢卡斯数学教授职位,开始了长达30年的职业生涯,由此也稳定了自己在学术界的地位。卢卡斯数学教授席位可以追溯到1663年,而且它的第二任不是别人,正是艾萨克·牛顿。

上世纪八十年代,霍金被封为巴思爵士,这是在英国刚被封为爵士时的叫法。与此同时,为了表彰他对国家做的贡献,授予他名誉勋爵,而这一种荣誉在同一时间是不可以超过65名成员的。

2009年,霍金被授予美国最高荣誉的总统自由勋章。

在此期间,霍金已经获得了至少12个荣誉学位。然而,诺贝尔奖却偏偏没有落在他的头上。

3. 一本儿童科普书的作者


斯蒂芬·威廉·霍金的简历中让人最意想不到的一条是,他是一本儿童书的作者。2007年,斯蒂芬·威廉·霍金和女儿露西·霍金合作撰写了《乔治的宇宙秘密钥匙》。

这本书是描述一个小男孩乔治与完全反对科学的父母进行斗智斗勇的虚构故事。开始时他和邻居,一个有电脑的物理学家做朋友。这台计算机是世界上最强大的,使用它可以通过门户网站看见和进入外太空。

当然,书中大部分内容是给孩子讲解科学概念的,如黑洞和生命的起源。在这种情况下,霍金写一本能够让他的研究更容易让人理解的书是非常合适的。

这本书是乔治冒险三部曲中的第一部,剩余部分还会继续撰写。在2009年出版的本系列第二部儿童科普书被命名为《乔治的宇宙寻宝记》。

2. 相信外星人的存在


在霍金所有的宇宙研究中,人们最感兴趣的理应是他认为外星生命可能存在的理论。在2008年美国宇航局50周年的庆祝活动上,霍金受邀发表演讲,发表了关于外星生命的言论。

他认为,宇宙浩瀚无际,很可能出现原始生命,同时也可能存在智能生命。

霍金说:“原始生命普遍存在,而智能生命却十分罕见。”并且,他拿自己做比喻幽默地说到“有些人会说它已经在地球上出现了。”他接着说,人类应该避免与外星人接触,因为外星生命的DNA结构与地球人不一样,人类可能会无法抵抗地感染疾病。

霍金也在探索频道做了一期关于外星人可能存在的节目叫做“和霍金一起了解宇宙”。

片中,霍金指出“外星生物在消耗尽自己星球上的资源后便会变成一个流浪者,到他们能到达的星球掠夺资源,并将那里开拓成他们的殖民地。”或者,他们可以建立一个镜像系统来收集所有太阳的能量并集中在一个位置,创造出虫洞并利用虫洞来穿越时空。

1. 采取了零重力飞行拯救人类



2007年,在斯蒂芬·威廉·霍金65岁时,他经历了一次特别的旅程。感谢零重力公司,他体验了零重力并且离开轮椅飘起来。这涉及到一种特殊的乘坐飞机,通过急剧上升和下降,让乘客几次体验长25秒失重的飞行。

霍金40年来第一次离开他的轮椅,同时感受了零重力体操翻腾,霍金还预定了理查德·布兰森的维珍银河公司推出的亚轨道飞行。

但最有趣的也许并不是他是能不能实现零重力飞行,而是他为什么那样做。当被问到这么做的原因时,他表现出他进入太空的渴望,而真正的原因并没有他说的那么简单。

由于全球变暖或核战争的可能性,霍金说未来人类种族很可能要到外层空间去。他认为太空探索旅游将成为公众负担得起的希望,他希望我们可以迁徙到其他行星,使用那里的资源去生存。

审校/飞扬

编辑/瑶瑶Yvonne


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