斯蒂芬霍金为科学做出了哪些贡献?
著名物理学家史蒂芬霍金在今天去世了,享年76岁。霍金的名字大家都很熟悉,都知道他是著名的物理学家,但他对科学都做出了什么贡献呢?
著名的物理学家、宇宙学家史蒂芬霍金。
1970年引力坍塌的奇点
致力于爱因斯坦重力理论的物理学家注意到,它允许奇点- 时空似乎无限弯曲的点。但是奇点是否真实还不清楚。伦敦Birkbeck学院的Roger Penrose证明,黑洞确实会形成奇点。后来,彭罗斯和霍金将同样的想法应用于整个宇宙,并表明爱因斯坦的理论预示了我们遥远的过去的奇点。这是巨大的爆炸。
1971-72黑洞力学
黑洞有自己的一套规律,反映了更为熟悉的热力学定律。霍金提出了第二条定律,即规定黑洞的总表面积永远不会变小,至少就经典(而不是量子)物理学而言。它也被称为霍金区域定理,它为物理学家创造了一个难题。法律暗示黑洞是热的,这与经典物理学的矛盾表明黑洞无法散热。在另外的工作中,霍金研究了黑洞的“无头发”定理,该定理指出黑洞可以用三个数字来表征- 它们的质量,角动量和电荷。有问题的头发是当其落入黑洞时消失的其他信息。
1974-75黑洞如何消失
没有什么可以摆脱黑洞,或物理学家曾经想过的。霍金利用量子理论证明黑洞应该散发热量并最终消失。这个过程对于普通的黑洞来说是缓慢的。对于与我们的太阳质量相同的黑洞来说,蒸发的时间要比宇宙的时间长。但是更小的黑洞蒸发速度更快,并且接近生命的尽头以惊人的速度释放热量。在过去的十分之一秒里,黑洞可能会以百万吨级氢弹的能量爆炸。
1982年可能会出现星系
宇宙学的一个流行理论认为,在宇宙大爆炸发生后不久,这个羽翼未丰的宇宙经历了一段时间的快速膨胀。霍金是第一个显示在通货膨胀期间量子波动(物质分布的微小变化)如何引起星系在宇宙中传播的人之一。当我们看到宇宙结构发生微小变化时,随着重力作用,物质聚集在一起。最近地图上的天空可以看到大爆炸的微弱余辉,揭示了霍金与之合作的各种变化。
1983宇宙的波函数
霍金花费大量时间试图发展量子引力理论。他开始将他的欧氏量子引力思想运用到黑洞中,但在1983年与芝加哥大学的吉姆哈特勒合作。他们一起提出了一个“宇宙的波函数”,理论上它可以用来计算我们周围看到的宇宙的性质。
著名的物理学家、宇宙学家史蒂芬霍金。