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10、轮椅上的天才
霍金
（1942年～）
[传略]斯蒂芬・霍金，爱因斯坦后最伟大的物理学家。1942年1月8日，霍金出生在英格兰的牛津，这一天刚好是伟大的伽利略逝世300周年纪念日。8岁时，霍金举家迁移伦敦北部的小镇艾尔本斯，在那里，霍金完成了他的中学教育。1959年霍金进入牛津大学，主修物理。大学三年级时，霍金的身体出现了不适，手脚不再灵活了。当年的秋天，霍金到剑桥学习，攻读宇宙学博士。在21岁那年，霍金被诊断患上了肌肉萎缩性侧面硬化症，无法医治。后来霍金的病情虽有所缓和，但他只能靠轮椅活动了。1965年，霍金开始关注黑洞问题。1974年，霍金提出了“黑洞蒸发理论”，并由此而提出了“霍金辐射论”和“量子宇宙论”。由于他的创见，1975年霍金成为了当时英国皇家学院最年轻的会员，时年仅32岁。1978年，霍金荣获理论物理领域的最高荣誉“爱因斯坦奖”，1979年霍金接任剑桥大学卢卡斯数学讲座教授，这是一个象征着无上学术地位的头衔，只有声名卓著的大学者才有此荣耀与资格。他的《时间简史》一书在世界范围内售出了900多万册，他也被尊崇为继爱因斯坦后世界上最伟大的理论物理学家。
[影响]霍金是当今世界上最伟大的科学家之一，他的成就集中在宇宙发展问题上。他有关黑洞和宇宙的研究与发现被誉为是人类跨入新世纪和开启新纪元的又一次伟大飞跃。
对宇宙的起源和发展的研究是一门既古老又年轻的科学。神秘而美丽的宇宙，浩瀚无垠的太空，自古以来就一直令人类充满了遐想与神往，上千年来人类从未间断对宇宙的思索与研究，对宇宙存在的源起及生命意义的探索成为人类最高的科学领域。但人类的探索与研究过程是极缓慢、极艰辛的，而且在很长一段时间里，这一研究算不上是科学的，只是在近代技术手段不断进步的基础上，人类才有了科学研究宇宙的可能，这一分水岭应该从伽利略时代算起。从亚里士多德时代到伽利略时代，这两千余年的时间里人类的宇宙观是不正确的。即使在牛顿时期，人们对宇宙的发展变化还不甚了解，对天体的运动也不尽了然，伟大的牛顿竟耗费大量的时间去论证是上帝给了宇宙第一推动力，使得宇宙中的各物体运动不休。足可见那个时代人们的宇宙观是僵化的，认为宇宙虽然运动，但是不会变化发展的。直到20世纪初年，爱因斯坦的相对论出现后，这种宇宙观仍在流行。20世纪20年代，哈勃发现了红移定律后，宇宙演变发展的观点才为人们所接受，由此，现代宇宙科学得以诞生。
从哈勃的发现迄今，宇宙科学研究取得了飞速的发展，一时间，探索宇宙的起源成为最激动人心的科学研究，而人们不断取得的新的重大发现也使得宇宙学研究愈来愈被重视。哈勃发现可以推断出越远的星系正以越快的速度离地球而去，这说明宇宙处在一个不断膨胀的状态，并由此得出一个假设，宇宙是由一次大爆炸产生的。这是一个惊世骇俗的假设。围绕大爆炸，黑洞概念成为人们关注的焦点。正是通过对“黑洞”的天才的研究，霍金确定了他当代第一流科学家的地位。
霍金是当代最重要的宇宙学家，也是爱因斯坦的广义相对论的最杰出的继承人，霍金的学术成就集中体现在他对“黑洞”和宇宙早期发展的研究上，他的宇宙论极大地改变了人类的观念，使人类对宇宙的起源与发展及生命的出现都有了一个新的认识。
霍金首先就自牛顿时代起一直困扰人类的第一推动问题作了回答。霍金在爱因斯坦广义相对论的框架里，证明了在一般条件下，在宇宙的时间与空间内存在着“奇点”，而最著名的“奇点”存在于黑洞里以及宇宙大爆炸处。在“奇点”处所有适用的定律都会失效。在霍金看来，如果时空是有边界的话，“奇点”可以看成是时间空间的边缘或边界。只有给了“奇点”处的边界条件，宇宙才会得以发展，但在边界处谁给“奇点”一定的条件呢？这是一个困扰无数科学家的问题。牛顿认为是上帝在“奇点”处推了一下，但霍金提出，如果宇宙在无止境膨胀的话，那么时间――空间就没有边界，这在目前的科学发现中是正确的，由于时间――空间的无始无终，宇宙中的“奇点”都处在一定的条件下，所以上帝的第一推动力也就不再需要了。霍金由“奇点”引发开去，提出了他的量子宇宙论，使宇宙科学成为了一门真正成熟的科学。
黑洞是人类在探索宇宙奥秘的过程中最重大的发现之一。黑洞是一种神秘的、特殊的天体，它不是普通的“星”，而是空间的一个区域。它有巨大的质量，超强的引力场，以致于掉入其中的任何物质，甚而是光都无法逃逸出，由此“黑洞”是宇宙中吞食物质和能量的太空“陷阱”。在宇宙中存在着很多这样的天体。现在发现的最大的黑洞其范围达到数百万平方英里，能将运动到它附近的任何物质捕获。
霍金的巨大声誉首先来自于他对黑洞的研究。1965年，霍金开始关注黑洞问题。人们当时认为黑洞是不断地“收入”，但在1974年，年仅32岁的霍金提出了著名的“黑洞辐射”即“霍金辐射”理论，轰动全球物理学界。霍金认为，黑洞并非只进不出，它还会稳定地向外发射粒子，也即是比光速还快的粒子最终会逃逸出黑洞。霍金把这一现象称做“黑洞蒸发”。他还认为在宇宙空间，充满了粒子与反粒子，一个粒子掉到黑洞里去，留下的伙伴就成了黑洞发出的辐射。这一辐射论，使霍金的名字在科学史上永垂不朽。
霍金的“量子宇宙论”和“黑洞辐射论”，对于解释宇宙的起源与发展，具有非同寻常的创见性。霍金证明，黑洞是有温度的，而且其温度与其质量成反比，所以质量大的黑洞温度低，再加上其引力更强，粒子逃逸出的时间更长，其“蒸发”也就慢一些，其存在的时间也许会相当长；而那些质量小的小型黑洞则温度高，加上其引力弱，粒子逃出的速度相对快一些，所以小黑洞的蒸发也就快些，其存在的时间可能会很短。黑洞越蒸发，其质量就越少，温度就越高，最后它会以猛烈的大爆炸来终结自己，产生一新的天体。霍金认为宇宙正是起始于大爆炸。
霍金的这些有创见的发现与研究为他带来了巨大的声誉。在1975年，年仅32岁的霍金成为了英国皇家学院的会员；同年，霍金被梵蒂冈授予“有杰出成就的年轻科学家”荣誉称号；1978年，霍金荣获理论物理学领域的最高荣誉“爱因斯坦奖”；1979年，霍金成为剑桥大学卢卡斯数学客座教授，这是极荣耀的头衔，牛顿是该讲座第二任教授，霍金成为了牛顿的接班人。由于霍金的成就，伊丽莎白女王封他为荣誉骑士。霍金已被尊崇为继爱因斯坦之后世界上最伟大的理论物理学家。
目前，霍金领守着剑桥大学应用数学与理论物理系的“相对论与重力”研究小组，正在致力于研究宇宙早期发展及其演变，同时该小组还参与了欧洲太空总署的普朗克探测卫星计划。
霍金是20世纪最杰出的科学家之一，在其专业领域，他早已是著作等身，但霍金还极力普及现代天文物理研究的成果，他写的《时间简史》，向世人讲述了宇宙的起源发展及未来，把现代天文学与物理学的概念和研究成果用通俗易懂的语言写出来。到目前为止，《时间简史》在全球范围内已售出900多万册，成为最佳科普作品之一，对于普及当代最前沿的知识及最新发现起到了积极的作用。在此意义上说，霍金也是一位优秀的科普作家，科学知识的推广人。
霍金完全可以说是当今世界身残志坚、拼搏进取的最典型代表，他的天才和他的精神达到了世界上最完美的结合，他让人从灵魂深处产生无限的敬意，他的伟大创见因其艰难的战斗而更让人敬仰。
[余论]霍金是人类历史上最杰出的科学家之一，他的“量子宇宙论”和“黑洞辐射”理论对于揭示宇宙的起源与演变极有意义，他的研究成果将神秘的宇宙一层层地展现出来，他有关宇宙的研究成果对人类的观念造成了极为深远的影响，如果说人类最终将探索出宇宙的秘密，那霍金将是最早最杰出的奠基人。不但他的科学成就让人景仰，而且霍金的拼搏精神也同样让人敬服，既不能运动，又失去说话功能的他对人类做出如此重大的贡献，这是一个历史的奇迹，霍金那瘦弱的身影将永远成为科学史上最动人的风景。
（李庆）
§§第十编 探索之星
（1942年～）
[传略]斯蒂芬・霍金，爱因斯坦后最伟大的物理学家。1942年1月8日，霍金出生在英格兰的牛津，这一天刚好是伟大的伽利略逝世300周年纪念日。8岁时，霍金举家迁移伦敦北部的小镇艾尔本斯，在那里，霍金完成了他的中学教育。1959年霍金进入牛津大学，主修物理。大学三年级时，霍金的身体出现了不适，手脚不再灵活了。当年的秋天，霍金到剑桥学习，攻读宇宙学博士。在21岁那年，霍金被诊断患上了肌肉萎缩性侧面硬化症，无法医治。后来霍金的病情虽有所缓和，但他只能靠轮椅活动了。1965年，霍金开始关注黑洞问题。1974年，霍金提出了“黑洞蒸发理论”，并由此而提出了“霍金辐射论”和“量子宇宙论”。由于他的创见，1975年霍金成为了当时英国皇家学院最年轻的会员，时年仅32岁。1978年，霍金荣获理论物理领域的最高荣誉“爱因斯坦奖”，1979年霍金接任剑桥大学卢卡斯数学讲座教授，这是一个象征着无上学术地位的头衔，只有声名卓著的大学者才有此荣耀与资格。他的《时间简史》一书在世界范围内售出了900多万册，他也被尊崇为继爱因斯坦后世界上最伟大的理论物理学家。
[影响]霍金是当今世界上最伟大的科学家之一，他的成就集中在宇宙发展问题上。他有关黑洞和宇宙的研究与发现被誉为是人类跨入新世纪和开启新纪元的又一次伟大飞跃。
对宇宙的起源和发展的研究是一门既古老又年轻的科学。神秘而美丽的宇宙，浩瀚无垠的太空，自古以来就一直令人类充满了遐想与神往，上千年来人类从未间断对宇宙的思索与研究，对宇宙存在的源起及生命意义的探索成为人类最高的科学领域。但人类的探索与研究过程是极缓慢、极艰辛的，而且在很长一段时间里，这一研究算不上是科学的，只是在近代技术手段不断进步的基础上，人类才有了科学研究宇宙的可能，这一分水岭应该从伽利略时代算起。从亚里士多德时代到伽利略时代，这两千余年的时间里人类的宇宙观是不正确的。即使在牛顿时期，人们对宇宙的发展变化还不甚了解，对天体的运动也不尽了然，伟大的牛顿竟耗费大量的时间去论证是上帝给了宇宙第一推动力，使得宇宙中的各物体运动不休。足可见那个时代人们的宇宙观是僵化的，认为宇宙虽然运动，但是不会变化发展的。直到20世纪初年，爱因斯坦的相对论出现后，这种宇宙观仍在流行。20世纪20年代，哈勃发现了红移定律后，宇宙演变发展的观点才为人们所接受，由此，现代宇宙科学得以诞生。
从哈勃的发现迄今，宇宙科学研究取得了飞速的发展，一时间，探索宇宙的起源成为最激动人心的科学研究，而人们不断取得的新的重大发现也使得宇宙学研究愈来愈被重视。哈勃发现可以推断出越远的星系正以越快的速度离地球而去，这说明宇宙处在一个不断膨胀的状态，并由此得出一个假设，宇宙是由一次大爆炸产生的。这是一个惊世骇俗的假设。围绕大爆炸，黑洞概念成为人们关注的焦点。正是通过对“黑洞”的天才的研究，霍金确定了他当代第一流科学家的地位。
霍金是当代最重要的宇宙学家，也是爱因斯坦的广义相对论的最杰出的继承人，霍金的学术成就集中体现在他对“黑洞”和宇宙早期发展的研究上，他的宇宙论极大地改变了人类的观念，使人类对宇宙的起源与发展及生命的出现都有了一个新的认识。
霍金首先就自牛顿时代起一直困扰人类的第一推动问题作了回答。霍金在爱因斯坦广义相对论的框架里，证明了在一般条件下，在宇宙的时间与空间内存在着“奇点”，而最著名的“奇点”存在于黑洞里以及宇宙大爆炸处。在“奇点”处所有适用的定律都会失效。在霍金看来，如果时空是有边界的话，“奇点”可以看成是时间空间的边缘或边界。只有给了“奇点”处的边界条件，宇宙才会得以发展，但在边界处谁给“奇点”一定的条件呢？这是一个困扰无数科学家的问题。牛顿认为是上帝在“奇点”处推了一下，但霍金提出，如果宇宙在无止境膨胀的话，那么时间――空间就没有边界，这在目前的科学发现中是正确的，由于时间――空间的无始无终，宇宙中的“奇点”都处在一定的条件下，所以上帝的第一推动力也就不再需要了。霍金由“奇点”引发开去，提出了他的量子宇宙论，使宇宙科学成为了一门真正成熟的科学。
黑洞是人类在探索宇宙奥秘的过程中最重大的发现之一。黑洞是一种神秘的、特殊的天体，它不是普通的“星”，而是空间的一个区域。它有巨大的质量，超强的引力场，以致于掉入其中的任何物质，甚而是光都无法逃逸出，由此“黑洞”是宇宙中吞食物质和能量的太空“陷阱”。在宇宙中存在着很多这样的天体。现在发现的最大的黑洞其范围达到数百万平方英里，能将运动到它附近的任何物质捕获。
霍金的巨大声誉首先来自于他对黑洞的研究。1965年，霍金开始关注黑洞问题。人们当时认为黑洞是不断地“收入”，但在1974年，年仅32岁的霍金提出了著名的“黑洞辐射”即“霍金辐射”理论，轰动全球物理学界。霍金认为，黑洞并非只进不出，它还会稳定地向外发射粒子，也即是比光速还快的粒子最终会逃逸出黑洞。霍金把这一现象称做“黑洞蒸发”。他还认为在宇宙空间，充满了粒子与反粒子，一个粒子掉到黑洞里去，留下的伙伴就成了黑洞发出的辐射。这一辐射论，使霍金的名字在科学史上永垂不朽。
霍金的“量子宇宙论”和“黑洞辐射论”，对于解释宇宙的起源与发展，具有非同寻常的创见性。霍金证明，黑洞是有温度的，而且其温度与其质量成反比，所以质量大的黑洞温度低，再加上其引力更强，粒子逃逸出的时间更长，其“蒸发”也就慢一些，其存在的时间也许会相当长；而那些质量小的小型黑洞则温度高，加上其引力弱，粒子逃出的速度相对快一些，所以小黑洞的蒸发也就快些，其存在的时间可能会很短。黑洞越蒸发，其质量就越少，温度就越高，最后它会以猛烈的大爆炸来终结自己，产生一新的天体。霍金认为宇宙正是起始于大爆炸。
霍金的这些有创见的发现与研究为他带来了巨大的声誉。在1975年，年仅32岁的霍金成为了英国皇家学院的会员；同年，霍金被梵蒂冈授予“有杰出成就的年轻科学家”荣誉称号；1978年，霍金荣获理论物理学领域的最高荣誉“爱因斯坦奖”；1979年，霍金成为剑桥大学卢卡斯数学客座教授，这是极荣耀的头衔，牛顿是该讲座第二任教授，霍金成为了牛顿的接班人。由于霍金的成就，伊丽莎白女王封他为荣誉骑士。霍金已被尊崇为继爱因斯坦之后世界上最伟大的理论物理学家。
目前，霍金领守着剑桥大学应用数学与理论物理系的“相对论与重力”研究小组，正在致力于研究宇宙早期发展及其演变，同时该小组还参与了欧洲太空总署的普朗克探测卫星计划。
霍金是20世纪最杰出的科学家之一，在其专业领域，他早已是著作等身，但霍金还极力普及现代天文物理研究的成果，他写的《时间简史》，向世人讲述了宇宙的起源发展及未来，把现代天文学与物理学的概念和研究成果用通俗易懂的语言写出来。到目前为止，《时间简史》在全球范围内已售出900多万册，成为最佳科普作品之一，对于普及当代最前沿的知识及最新发现起到了积极的作用。在此意义上说，霍金也是一位优秀的科普作家，科学知识的推广人。
霍金完全可以说是当今世界身残志坚、拼搏进取的最典型代表，他的天才和他的精神达到了世界上最完美的结合，他让人从灵魂深处产生无限的敬意，他的伟大创见因其艰难的战斗而更让人敬仰。
[余论]霍金是人类历史上最杰出的科学家之一，他的“量子宇宙论”和“黑洞辐射”理论对于揭示宇宙的起源与演变极有意义，他的研究成果将神秘的宇宙一层层地展现出来，他有关宇宙的研究成果对人类的观念造成了极为深远的影响，如果说人类最终将探索出宇宙的秘密，那霍金将是最早最杰出的奠基人。不但他的科学成就让人景仰，而且霍金的拼搏精神也同样让人敬服，既不能运动，又失去说话功能的他对人类做出如此重大的贡献，这是一个历史的奇迹，霍金那瘦弱的身影将永远成为科学史上最动人的风景。
（李庆）
§§第十编 探索之星
