AGAMES 討論區

標題: [轉貼]傑出天文學家-------Stephen William Hawking‎ [打印本頁]

作者: lamxdxd 時間: 2009-4-17 14:36:01 標題: [轉貼]傑出天文學家-------Stephen William Hawking‎

史提芬·威廉·霍金（Stephen William Hawking‎，1942年1月8日— ??? ），英國著名物理學家，在公眾評價中，被譽為是繼愛因斯坦之後最傑出的理論物理學家之一。他提出宇宙大爆炸自奇點開始，時間由此刻開始，黑洞最終會蒸發，在統一20世紀物理學的兩大基礎理論——愛因斯坦的相對論和普朗克的量子論方面走出了重要一步。

患有肌肉萎縮症的他，近乎全身癱瘓，不能發音，但1988年仍出版《時間簡史》，至今已出售逾1000萬冊，成為全球最暢銷的科普著作之一；2006年，他在香港透露正與女兒合撰一套類似《哈利波特與宇宙》的科普小說。

1988年霍金出版《時間簡史》一書，全球賣出逾1000萬冊，但因內容艱深，在西方被戲稱為「讀不了的暢銷書」霍金1942年出生於英國牛津，這天正好是伽利略的300年忌日，父親法蘭克是畢業於牛津大學的熱帶病專家，母親伊莎貝爾1930年代於牛津研究哲學、政治和經濟。

1942年1月，納粹德軍轟濫炸英格蘭，倫敦遭受幾乎夜夜不停的空襲。這迫使霍金一家搬離海格特的家園，遷到牛津避難。他們在霍金誕生後又回到了倫敦。童年時的霍金，學業成績並不突出，但喜歡設計極為複雜的玩具，據說他們曾做出一臺簡單的電腦。

1959年，17歲的霍金入讀牛津大學的大學學院攻讀自然科學，自稱用了很少時間而得到一等榮譽學位，隨後轉讀劍橋大學研究宇宙學，1963年被診斷患有肌肉萎縮症，即運動神經病，當時醫生診斷他只能活兩年，他雖然活下來，但在往後數十年逐漸全身癱瘓並失去了說話能力。

霍金曾澄清自己當時並無酗酒，只感到自己有「悲劇性格」，並使自己沉醉於華格納的音樂裡。直至他遇上了首任妻子簡·王爾德(Jane Wilde)，兩人結婚後育有3名子女。23歲時，他取得了博士學位，留在劍橋大學進行研究工作。

學術之路
就在霍金攻讀博士學位前後，倫敦伯碧克大學(Birkbeck College)教授羅傑·彭羅斯(Roger Penrose)在1960年代初開始發展奇點理論，引起劍橋大學的研究小組注意，霍金聽畢彭羅斯的研究後，回程途中向他的老師說：「不知道如果把彭羅斯的奇點理論，運用到整個宇宙會得到甚麼結果？」

1970年代初，霍金與彭羅斯合作發表論文，指出如果廣義相對論是正確，宇宙大爆炸前必然有奇點存在，成為首篇重要文章，隨後成為少數認真看待黑洞的學者，他結合了量子力學及廣義相對論，於1974年3月1日，霍金在《自然》提出黑洞發出一種能量，最終導致黑洞蒸發，該能量被命名為霍金輻射，引起全球物理學家重視。霍金的新發現，被認為是多年來理論物理學最重要的進展。該論文被稱為「物理學史上最深刻的論文之一」。

這數年的研究，令他迅速斐聲學術界。1975至1976年間，先後獲得倫敦皇家天文學會的埃丁頓勳章、教廷教宗科學學會十一世勳章、霍普金斯獎、美國丹尼歐海涅曼獎、馬克斯韋獎和英國皇家學會的休斯勳章，1978年再獲阿爾伯特·愛因斯坦獎。自1979年他被聘用為劍橋大學應用數學和理論物理學院的盧卡斯教授（Lucasian Professor)，牛頓於1663年亦曾出任這榮譽職位。

1983年，霍金和吉姆·和特勒(Jim Hurtle)進一步提出「宇宙無邊界」（No Boundary Proposal），改變了當時科學家對宇宙的看法。

大眾明星

2001年霍金推出圖畫版的時間簡史－《胡桃裡的宇宙》1988年，霍金的科普著作《時間簡史：從大爆炸到黑洞》發行，從研究黑洞出發，探索了宇宙的起源和歸宿，該書被譯成40餘種文字，出版逾1000餘萬冊，但因書中內容極其艱深，在西方被戲稱為「讀不來的暢銷書」(Unread Bestseller)，有學者曾指這種書之所以仍可以如此暢銷，是因為書本嘗試解答過去只有神學才能觸及的題材：時間有沒有開端，空間有沒有邊界。[1]

2001年10月又一部作品《胡桃裡的宇宙》（The Universe in a Nutshell）出版發行。該書是《時間簡史》的姐妹篇，以相對簡化的手法及大量圖解，訴說宇宙起源。

霍金亦試圖通過通俗演講，將自己的思想與整個世界交流，除了常在英國及美國發表演說，他90年代曾兩次到訪日本，2002年8月曾到訪杭州發表《膜的新奇世界》（Brane New World），2006年6月在香港科技大學發表《宇宙的起源》時，哄動一時，被戲稱受到「搖滾巨星」級的接待。霍金的聲望，令他多次獲邀到外地演說，常獲國家元首接見。

霍金曾指，大眾會好奇一位殘障人士，為何會想到這麼多宇宙論，令他成了大眾媒體的寵兒。事實上，他在「星艦奇航記」中的電視影集「銀河飛龍」飾演過自己，與愛因斯坦及牛頓一起打橋牌；他亦曾在美國卡通片《辛普森一家》中演出，拯救劇中的女孩。

殘障及高科技輪椅
近乎全身癱瘓的霍金，除了四肢不能移動，1980年代他因肺炎而接受手術後，亦失去說話能力，但憑一張高科技輪椅，他仍可能發音合成語音、通電話，以及寫下一條條艱深方程式。據報霍金正嘗試一套新系統，讓電腦直接閱讀他腦內的信息，做到「我腦寫我口」。[2]

他說話時，會先抽動右面頰肌肉，當眼鏡上的紅外線感應器收到信息後，電腦就會自動打字。霍金每抽動一下，浮標即可選定目標。電腦由英特爾度身訂造；語音系統於1980年代中由美國公司Words-Plus撰寫，該公司為令霍金可以使用新的視窗XP系統，特意為他重寫整套程式。當霍金突然發笑，面頰肌肉抽動太大，屏幕便會出現一堆垃圾字。

電腦：由英特爾度身訂造的手提電腦，內置Pentium M1.5GHz中央處理器，有無線寬頻上網功能。在沒有無線上網網路的地方，則可透過諾基亞電話上網卡，直撥劍橋大學的系統
發音：霍金使用Words-Plus公司開發的Equalizer發音程式，發音時有點像電子字典，帶有美國口音（又有說像北歐口音），他2006年在香港說，原本系統仍有法國口音的英文，但要是用了這套口音，恐怕太太要跟他離婚。
電話：有無線電話系統，可直接用電腦撥出或收線
萬能遙控：輪椅備萬用紅外線遙控器，可控制電視、錄影機、聽音樂、鎖門、開關燈
儲存：霍金習慣將所有演講、論文儲入記憶碟內，理論上任何說話亦可加以儲存
電源：電池藏於輪椅之下，可同時支援輪椅及電腦運作
打字：霍金眼鏡右上方裝了紅外線發放及偵測器，只要他移動眼球，紅外線偵測到可從屏幕選出基本字母，再在屏幕下半部選字。輸入複雜公式時，他會用一個被視為毫無漏洞的程式TeX，若他輸入${-b\pm\sqrt{b^2-4ac} \over {2a}}$，則可得到一個二次公式（quadratic formula）

與妻子的關係
1990年，霍金與前妻珍（Jane）離婚，1995年迎娶私人看護伊萊恩。2004年初，英國有媒體指霍金遭到第二任妻子虐打，消息哄動全球。2004年1月，霍金透過劍橋大學兩度發表聲明，指責有關消息失實，並表示「我全心堅決駁斥說我遭到虐待的說法。媒體的報導純屬虛構，有人散播這樣不實的消息，令我感到失望。」

然而，外界傳出霍金身上出現多處神秘傷痕，手腕骨折，臉部和嘴唇有很深的切口，同年3月，英國警方正式向霍金問詢，了解有關情況，並查問部分霍金前護士索取資料，但由於霍金並未合作，英國警方最終未能起訴任何人。

早在2000年，警方亦曾對霍金的意外受傷感到懷疑，但霍金當時拒絕配合，令調查終止。霍金的女兒露西·霍金在訪問中曾說[3]，約2000年已發現父親身上有傷痕，但是父親說是他不小心自己弄傷的，她未有在意。

作者: lamxdxd 時間: 2009-4-17 14:37:13

[霍金宇宙論
自1970年代，霍金先後與不同學者，提出多項學說，改變人類對宇宙誕生的看法。其中由他與另一名學者彭羅斯(Roger Penrose)合著的奇點定理，提出時間及宇宙是有起點和終點，肯定了同時代其他人開創的宇宙大爆炸學說，推翻古典物理學有關時空是永恆存在的學說；按照該項定理，他進一步提出具有革命意義的「宇宙無邊論」（No Boundary Proposal)，該論說指出，在擴張中的宇宙外，並沒有任何人類認知的「空間」存在。

在黑洞研究上，他亦提出多重創見，認為黑洞並非完全漆黑一片，相反，黑洞會發出一種輻射（後來被稱為霍金輻射），這種輻射（能量）以極緩慢的速度離開黑洞後，亦即意味黑洞能量會耗盡，造成黑洞蒸發現象。

學說背景
在古典物理學中，一般相信時間和空間，是一個獨立於自然界的概念，可以永久存在，但1915年，愛因斯坦發表廣義相對論中提出，時間和空間並非絕對，不再是獨立於事件的背景，人類對時間的看法出現革命性的轉變。

1920年代，埃德溫·哈伯利用100英寸的望遠鏡觀天時，發現恆星並非均勻分佈於整個空間，而是聚集在稱為星系的集團之中。他同時發現幾乎所有星系，都出現紅移現象，即它們即飛離我們，而星系離開我們越遠，飛離的速度亦越快。這項發現帶來新的問題，在更早的時候，所有星系是否離我們更近，甚至有一個宇宙的開端。

當時科學家曾嘗試解釋這種現象。1948年英國學者邦迪、高爾德和霍伊爾提出的穩恆態理論，提出宇宙會穿梭於擴張和收縮兩種狀態，但並沒有開端；俄國學者利弗席茲和哈拉尼科夫則提出，物質若沒有嚴格對稱的收縮，最終會引起反彈，而密度保持有限，這亦避免了宇宙有開端的說法。這理論提出時，霍金當時21歲，正在攻讀博士學位。

歡迎光臨 AGAMES 討論區 (http://forum.agames.hk/)