史蒂芬-霍金.ppt

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1、2022/12/231当今爱因斯坦当今爱因斯坦 _史蒂芬史蒂芬霍金霍金 2022/12/232022/12/232 2斯蒂芬威廉霍金，英剑 桥大学应用数学及理论理 学系教授，当代最重要广 义相对论和宇宙论家，当今享有国际盛誉的伟人之一，被称为在世的最伟大的科学家。2022/12/232022/12/233 3斯蒂芬威廉霍金出生于1942年1月8日。毕业于牛津大学和剑桥大学，并获剑桥大学哲学博士学位。他因为在21岁时不幸患上了会使肌肉萎缩的卢伽雷氏症，所以被禁锢在轮椅上。2022/12/232022/12/234 41972年，他考虑黑洞附近的量子效应，发现黑洞会像黑体一样发出辐射，其辐射的温度

2、和黑洞质量成反比，这样黑洞就会因为辐射而慢慢变小，而温度却越变越高，最后以爆炸而告终。黑洞辐射的发现具有极其基本的意义，它将引力、量子力学和统计力学统一在一起。2022/12/232022/12/235 5霍金：让思想在宇宙的最深处飞扬霍金：让思想在宇宙的最深处飞扬 1974年以后，他的研究转向了量子引力论。虽然人们还没有得到一个成功的理论，但它的一些特征已被发现。例如，空间时间在普朗克尺度（10-33厘米）下不是平坦的，而是处于一种粉末的状态。在量子引力中不存在纯态，因果性受到破坏，因此使不可知性从经典统计物理、量子统计物理提高到了量子引力的第三个层次。2022/12/232022/12/2

3、36 6从童年时代起，运动从来就不是霍金的长项，几乎所有的球类活动他都不行。到牛津的第三年，霍金注意到自己变得更笨拙了。直到1962年霍金在剑桥读研究生后，他的母亲才注意到儿子的异常状况。刚过完21岁生日的霍金在医院里住了两个星期，经过各种各样的检查，他被确诊患上了“卢伽雷氏症”，即运动神经细胞萎缩症。病魔出现了霍金霍金:轮椅上的勇士轮椅上的勇士n1963年，霍金被确诊患上了运动神经细胞萎缩症。他被“宣判”只剩两年的生命。n1970年11月的一个夜晚，霍金在慢慢爬上床时开始思考黑洞的问题。这一闪念在经过年的思考后形成了完整的理论。1973年11月，霍金正式向世界宣布了有名的“霍金辐射”。霍金获

4、得1988年的沃尔夫物理奖。2022/12/232022/12/237 72022/12/232022/12/238 8霍金霍金:轮椅上的勇士轮椅上的勇士n1985年，一次手术后，霍金失去了说话的能力。他就是在这样的情况下，极其艰难地写出了著名的时间简史，探索着宇宙的起源。今天时间简史已成为世界上最畅销的科普书籍。2022/12/232022/12/239 9时间简史中，霍金念念不忘的就是大统一理论，这是爱因斯坦未竟的梦想。霍金在本书中坦言，不能用单独的美妙的公式描述和预测宇宙的每一件事情，因为量子理论的测不准原理决定了宇宙是不确定性和确定性统一的。霍金霍金:轮椅上的勇士轮椅上的勇士n1988

5、年：n时间简史：从大爆炸到黑洞n获沃尔夫基金奖。至今销售2500万册。n1993年：n黑洞与婴儿宇宙及其它论文出版。2022/12/232022/12/2310102022/12/232022/12/231111黑洞婴儿宇宙及其他是一本有关宇宙和它的一位探索者的书。这位探索者不是别人，正是作者本人，剑桥大学的史蒂芬霍金。他惊天动地的学说彻底改变了人类的宇宙观。宇宙的演化孕育出生命、思维和智慧，宇宙之于生命，犹如母亲之于婴儿。霍金霍金:轮椅上的勇士轮椅上的勇士n2001年：n果壳中的宇宙出版n2002年：n在巨人的肩膊上出版2022/12/232022/12/2312122022/12/2320

6、22/12/231313果壳中的宇宙该书是霍金教授继时间简史后最重要的著作。霍金教授在这本书中，再次把我们带到理论物理的最前沿，在霍金教授的世界里，真理和幻想有时只是一线之差。霍金教授以他独特的热情，邀请我们一起展开一场非凡的时空之旅。2022/12/232022/12/231414霍金霍金:轮椅上的勇士轮椅上的勇士 2002年月20日，4000多位世界各地的数学家齐集北京，像群星一般照耀出一片璀灿的“数字天空”。在这天空中有颗最耀眼的“明星”，他就是英国科学家史蒂芬霍金。他以自己创造的伟大理论和传奇的一生影响了整个世界。2022/12/232022/12/231515果壳里的空间之王果壳里的

7、空间之王霍金霍金n英国剑桥大学教授史蒂芬霍金被人称为当今最伟大的科学家，他的科普著作时间简史风靡全世界，发行上千万册。霍金霍金:轮椅上的勇士轮椅上的勇士n同时，他却是一个患肌萎缩症的病人，其科学研究基本上是在轮椅上完成的，他因此成为全世界大众崇拜的偶像。2022/12/232022/12/231616霍霍金金的的奇奇特特n霍金的奇特还在于，他的科学贡献是在全身瘫痪几十年的情况下完成的，他长期被一种被称为肌萎缩性脊髓侧索硬化症的病所折磨，连说话的肌肉也已经萎缩麻痹，完全丧失了语言功能，只能依靠尚能活动的三个手指，利用安装在轮椅上的语音合成器与人交流。2022/12/232022/12/23171

8、7乐观的霍金乐观的霍金n“我认为我的残疾对我的科学研究没有多大影响。”尽管被禁锢轮椅年，霍金却依然达观开朗。“我享受生活，从音乐和我的家庭中得到巨大的快乐。”n在1985年和2002霍金二次访问中国，并分别在中国科技大学、北京师范大学作了演讲。2022/12/232022/12/231818霍金的目标霍金的目标n他的目标是解决从牛顿以来一直困扰人类的“第一推力”问题。他认为宇宙的演化完全取决于物理定律。2022/12/232022/12/231919什么是黑洞？什么是黑洞？n n中文名称：黑洞 n n英文名称：black holen n 定义：由一个只允许外部物质和辐射进入而不允许物质和辐射从

9、中逃离的边界即视界(event horizon)所规定的时空区域。2022/12/232022/12/232020黑洞何其多？黑洞何其多？n原先人们认为黑洞不多，但科学家发现在宇宙尺度上，黑洞几乎“无所不在”。仅在我们生活的银河系就有不少。日本科学家发现银河系中心存在24个黑洞，其质量分别相当于太阳的3200倍到125万倍不等。2022/12/232022/12/232121黑洞的产生黑洞的产生n黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程；恒星的核心在自身重量的作用下迅速地收缩，发生强力爆炸。当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止，被压缩成一个密实的星球。2022/12/232022/12/

10、232222黑洞的产生黑洞的产生n但在黑洞情况下，由于恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去。中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末，剩下来的是一个密度高到难以想象的物质。2022/12/232022/12/232323n n由于高密度而产生的力量，使得 黑洞任何靠近它的物体都会被它吸进去。于是黑洞就形成了。黑洞的特点黑洞的特点n与别的天体相比，黑洞十分特殊。人们无法直接观察到它，物理学家也只能对它内部结构提出各种猜想。而使得黑洞把自己隐藏起来的的原因即是弯曲的空间。2022/12/232022/12/232424黑洞的特点黑洞的特点n根据广义相对论，空间会在引力场作用下弯曲。这时候，

11、光虽然仍然沿任意两点间的最短距离传播，但相对而言它已弯曲。在经过大密度的天体时，空间会弯曲。光也就偏离了原来的方向。2022/12/232022/12/232525霍金宇宙论霍金宇宙论n霍金提出时间及宇宙是有起点和终点，肯定了同时代其他人开创的宇宙大爆炸学说，推翻古典物理学有关时空是永恒存在的学说。2022/12/232022/12/232626霍金宇宙论霍金宇宙论n按照该项定理，他进一步提出具有革命意义的“宇宙无边论”（No Boundary Proposal)，该论说指出，在扩张中的宇宙外，并没有任何人类认知的“空间”存在。2022/12/232022/12/232727霍金宇宙论霍金宇宙

12、论n在黑洞研究上，他亦提出多重创见，认为黑洞并非完全漆黑一片，相反，黑洞会发出一种辐射（后来被称为霍金辐射），这种辐射（能量）以极缓慢的速度离开黑洞后，亦即意味黑洞能量会耗尽，造成黑洞蒸发现象。2022/12/232022/12/232828霍金：让思想在宇宙的最深处飞扬霍金：让思想在宇宙的最深处飞扬 n一个瘦的出奇、全身瘫痪的天才，他的身体无力地蜷缩在轮椅里，思想却在宇宙的最深处飞扬，穿越时间与空间，追寻宇宙的尽头，探索黑洞的隐秘这就是史蒂芬霍金，被称为“当今爱因斯坦”的思想家、物理学家。2022/12/232022/12/232929霍金：让思想在宇宙的最深处飞扬霍金：让思想在宇宙的最深处

13、飞扬 n探索黑洞的隐秘这就是史蒂芬霍金，被称为“当今爱因斯坦”的思想家、物理学家。没有哪一位科学家的著作能像时间简史那样成为发行量上千万，全世界平均每500个人就拥有一册的畅销书。2022/12/232022/12/233030霍金：让思想在宇宙的最深处飞扬霍金：让思想在宇宙的最深处飞扬 n在西方，没有读过时间简史甚至会被认为是没受过教育。它的作者，就是这位从21岁起身患卢伽雷氏症，除了思想，只能支配三根手指、必须依靠机器才能与人交流的科学巨人。2022/12/232022/12/233131n不折不扣的生活强者n敢于向命运挑战的人2022/12/232022/12/2332322022/12/2333谢 谢 大 家！