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斯蒂芬霍金的传奇故事

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【 #能力训练# 导语】斯蒂芬霍金作为一位杰出的科学家，他在宇宙学上作出了极大的贡献，大家第一次认识到霍金也是从他身残志坚的故事开始的。那么霍金一生作出了哪些贡献，就让我们看下霍金的生平事迹吧。下面是 分享的霍金的传奇故事，欢迎参考阅读！

　　斯蒂芬·威廉·霍金(Stephen William Hawking)，1942年1月8日出生于英国牛津，出生当天正好是伽利略逝世300年忌日。

　　霍金毕业于牛津大学(UniversityofOxford)和剑桥大学(UniversityofCambridge)，并获剑桥大学博士学位。

　　1963年，21岁的他不幸被诊断患有肌肉萎缩性侧索硬化症即运动神经细胞病。当时，医生曾诊断身患绝症的他只能活两年，可他一直坚强地活了下来。

　　1965年，23岁时他取得了博士学位留在剑桥大学进行研究工作。

　　科学方面贡献

　　霍金的研究领域是引力与黑洞。他的主要贡献有两个：奇点定律(1970)与霍金辐射(1974)。

　　奇点定理：RogerPenrose(彭罗斯，似乎更牛)一起开创性地运用拓扑学的方法，证明广义相对论方程导致奇点解，间接地证明了大爆炸奇点的存在。

　　霍金辐射：受Bekenstein熵的启发下，运用弯曲时空背景下的量子场论方法，证明黑洞像热力学黑体一样对外辐射。这是广义相对论和量子力学相结合的第一个典范，具有特殊的重要性。

　　霍金的主要工作都作于上世纪60年代末70年代初黑洞研究大发展时期，他的早期工作对引力与黑洞领域起到了非常大的促进作用。其证明了广义相对论的奇性定理和黑洞面积定理，提出了黑洞蒸发现象和无边界的霍金宇宙模型。在统一20世纪物理学的两大基础理论——爱因斯坦创立的相对论和普朗克创立的量子力学方面走出了重要一步。

　　公众对霍金的印象是一个宇宙科学家，他的研究对象是宇宙，但其实他对观测天文并不感兴趣，只有几次用望远镜观测过。他的研究方式主要是通过猜想和理论相结合做出预言性结论(这或许是令很多人不能信服的原因吧)。

　　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。

　　霍金的童年故事

　　小霍金也像普通的小孩一样，喜欢玩具，着迷于玩具火车，甚至自己花钱买来了电动火车。十几岁时，霍金还喜欢制作飞机模型和轮船模型，甚至尝试发明一些游戏，比如制作不同颜色零件的工厂、运送产品的公路和铁路，以及股票市场。霍金和一个同学负责编制游戏的规则。在编制这些游戏时，小霍金的目标是'建造我能控制的可以开动的模型'，'这些游戏及制作都来自于探究事物并且进行控制的要求'。这种要求一直驱动霍金去'探究事物'，甚至在后来的宇宙学研究中仍在起作用。

　　上学期间，霍金分在一个很好的班，尽管他的成绩名次从未进过前一半，但仍受到同学的尊敬，同学为他起了一个'外号'---爱因斯坦。霍金在班上有一些要好的同学，他们喜欢听音乐，特别是古典音乐，如莫扎特、贝多芬，也到音乐厅去听音乐。他们还经常讨论一些科学和宗教问题，例如宇宙的起源和宇宙的运行是否需要上帝的作用。

　　中学时代的霍金

　　在中学时代的后两年，班上来了一位数学教师。他的教学富于启发，这激发了霍金对数学和物理学的兴趣。尽管父亲也鼓励他学习科学，但希望他攻读与父亲的专业相近的生物学。

　　回忆起中学的学习，霍金谈道：'在我幼年时，我对所有科学都一视同仁。十三、四岁后我知道自己要在物理学方面做研究，因为这是最基础的科学，尽管我知道中学物理学太容易太浅显，所以太枯燥。化学就好玩得多了，不断发生许多意料之外的事，如爆炸等等。但是物理学和天文学有望解决我们从何处来和为何在这里的问题。我想探索宇宙的底蕴。'

　　由此可见，少年的霍金的志向虽算不上远大，'想探索宇宙的底蕴'对他后来的研究肯定是有影响的。

　　中学毕业，霍金考入牛津大学，并如父亲的希望，取得了奖学金。学习物理学对霍金并不费力，后来他又考上剑桥大学理论物理专业的博士研究生。为什么要选取理论物理专业呢?霍金后来说：'理论物理中有两个领域是基本的，……一个是研究非常大尺度的，即宇宙学;另一个是研究非常小尺度的，既基本粒子。'这就是说，理论物理联系着'至大'的宇宙和'至小'的基本粒子。最后，他确定要研究宇宙学，这是因为'在宇宙学方面已有一个定义完好的理论，即爱因斯坦的广义相对论'。广义相对论是研究宇宙学的理论基础。

　　霍金身残志坚的故事

　　在研究学习期间，霍金得了一种怪病，是一种运动神经细胞病。这种病使行为本来就不灵活的霍金更加笨拙，而且这种病迅速恶化。霍金非常苦恼，以至于他认为自己活不了多久了。然而，霍金并未放弃正常人的工作学习和生活，而且他在这时结婚了，5年后他成了3个孩子的父亲。

　　患病的霍金依然如故，甚至更加勤奋。他曾梦到自己被处死了，由此他希望，'如果我被赦免，我还能做许多有价值的事'。他认为，'我要牺牲自己的生命来拯救其他人'，要做点儿善事，以回报社会对他的恩惠。勤奋的工作使霍金取得了很大的成绩，他以黑洞的研究成名于物理学界。黑洞是一种体积很小、质量很大的天体，也就是说，它的密度很大。这种天体是一种从理论上推测出来的天体。

　　早在200年前，一位法国科学家提出了黑洞的问题。他认为，满足一定条件的恒星，在引力的作用下会吸住自身发出的光线，而使我们看上去它是'黑暗的一团'。然而，这种科幻般的预言并未受到人们的重视。爱因斯坦建立广义相对论时，一位德国科学家借助广义相对论重新预言了黑洞的存在。他发现，质量等于太阳质量大小的黑洞，其直径只有2.95千米;而相当于地球质量的黑洞，直径只有0.9厘米了。到20世纪30年代末，一位美国科学家研究恒星演化时，再次研究黑洞问题。他认为，在恒星燃尽时，在引力的作用下，恒星会无休止地坍缩下去，最终就形成了黑洞。

　　霍金的科学成就

　　60年代，由于天文学的一系列新发现，激发了天体物理学的研究。霍金正逢其时，黑洞研究使他初露头角。霍金将热学引入黑洞的研究，这大大加深了对黑洞的认识。这时，霍金认为，可能存在一种'微型黑洞'。这种黑洞很小，有的会小到像质子或中子那样的大小。按照现代物理学的理论，当物体小到这样的程度，它应服从量子力学的规律。霍金的进一步研究表明：黑洞可以蒸发;黑洞越小，它蒸发得越快。1个10亿吨(个头与质子大小相当)的黑洞要用100亿年的时间才能蒸发干净，而最后0.1秒内所释放的能量相当于100万颗百万吨级的氢弹爆炸。这就是说，我们是不是应该仔细地进行天文观测，力图在宇宙空间找到这种'微型黑洞'而加以利用呢?!

　　霍金对大爆炸理论研究有很大贡献。他认为，宇宙起源于一个'奇点'，'奇点'处的爆炸产生了粒子和能量，粒子间的作用产生了星云，进而演化到我们今天的世界。今天的宇宙仍在膨胀着，将来的宇宙可能将继续膨胀下去，也可能在膨胀到极转而收缩至当初形成宇宙的那个'奇点'。看上去这好像很有趣，然而，这就是今天人们对宇宙的认识水平。由于霍金在天体物理学研究上取得的成绩，他获得1978年的爱因斯坦奖。

　　1980年他又当上了三一学院卢卡斯讲座的教授。牛顿曾经是该讲座的教授。尽管身体残疾，他仍经常旅行、演讲、著述。他的《时间简史》已发行几千万册，被译成40多种语种。由于霍金那富于传奇色彩的奋斗经历，他的《时间简史》还被搬上银幕。人们看到了黑洞和基本粒子的画面，听着霍金敲打计算机键盘和计算机合成后的声音，人们为现代物理和宇宙理论的深奥所震慑，为人类的智慧所感叹，并且更加佩服霍金在承受巨大的痛苦时仍在攀登科学高峰所表现出的伟大精神。