霍金在理论物理学上的成就到底是什么?

01-30发布在栏目【经验】 已阅0

霍金在理论物理学方面的主要成就有两个,一个是与英国物理学家罗杰·彭罗斯在1970年共同提出了彭罗斯-霍金奇点定理,另一个是霍金自己在1974年提出霍金辐射,这两个理论均与黑洞有关,或者说与广义相对论有关。

首先是彭罗斯-霍金奇点定理。此前,物理学家已经通过广义相对论推导出宇宙中存在一种奇特的天体,其表面逃逸速度为光速。这意味着这种天体无法辐射出光,是完全黑暗的,外界无法直接观测到,所以物理学家将其称之为黑洞。此后,霍金和彭罗斯从爱因斯坦的引力场方程中进一步推导出黑洞的中心有一个十分奇特的奇点,黑洞的所有质量全部集中在这里,而它的体积却是无穷小的,这意味着这里的密度无穷大。

基于这样的结论,这两位物理学家还认为,在138亿年前的宇宙最初时刻,宇宙也是一个奇点,任何一切都是不存在的。经过宇宙大爆炸,宇宙中的一切开始诞生,逐渐演变成今天的样子。

其次是霍金辐射。根据量子力学,宇宙真空并非完全真空,而会随机出现正反虚粒子对,并且很快又会湮灭而不复存在。但如果在黑洞表面的边缘出现这样的粒子对,那么,其中一个拥有负能量的粒子就会被黑洞吸进去,而另一个拥有正能量的粒子则会逃离黑洞。因此,黑洞会不断向外辐射出能量,导致黑洞逐渐蒸发,这就是霍金辐射。不过,这种辐射效应非常微弱,对于一个最低质量的恒星级黑洞(3倍太阳质量),通过霍金辐射完全蒸发掉所需的时间约为6×10^68年,即6万亿亿亿亿亿亿亿亿年。

其他网友回答:

霍金1988年代表作《时间简史》,主要讲述的是探索宇宙起源,凭借着丰富的想象,精妙的构思,阐述宇宙在未来的变化。这本书目前累计销量2500万册。被翻译成40多种语言。

继《时间简史》之后霍金又一力作《果壳中的宇宙》。在本书中霍金再次把我们带到物理理论最前沿。用通俗的语言解释宇宙的原理。本书和《时间简史》一样。或得空前的销量与认可。影响力深远。

简单一句话概括,可以这么说,霍金是最了解宇宙。最了解黑洞的地球人。没有之一。

而史蒂芬.霍金于今日也就是2018年3月14日去世。


感谢阅读。喜欢的朋友点赞关注一下吧。

其他网友回答:

说真的,霍金,所研究的领域,是我们这些普通人无法敢想的,也没有几个普通人能真正的听懂,例如霍金的<时间简史>,在全球销量突破1000万册,是历史的奇迹。卖出了那么多,却看完的太少。在中国,很多人知道霍金,才开始对物理产生兴趣,霍金的价值在于通过自己的普及和推广,增加了公众对于科学的兴趣,这是多少人都做不到的。他那种胸怀宇宙的灵魂,多么需要我们学习。

其他网友回答:

霍金之物理成就,早有专家详尽一一论述,岂可容吾等俗人胡乱评说之!至于有人有不同之见解,亦是常事,求同存异,百年之后再定夺亦可,不可急于求成,忙嘛,好饭不怕晚啰!你以为如何?

其他网友回答:

伟大的科学家。虽然长年无法自由行动,但他脑海中对宇宙万物的了解和认知,超过了当今所有同行业者。他的那本时间简史,完全可以说是全人类在这个广袤宇宙中的瑰宝!深入浅出的道理,和对宇宙万物的诠释,证明了他在物理学方面的伟大认知和杰出成就。人类因他而对宇宙乃至世间万物有了更细致的探索和研究。伟大的物理学家,人类杰出的代表,宇宙苍生的见证者!

其他网友回答:

霍金是一个伟大的科学家、无神论者,他的主要研究领域是宇宙和黑洞,他证明了广义相对论的奇性定理和黑洞面积定理。

他提出了黑洞蒸发和无边界,也叫霍金宇宙模型。

1973年,他发现黑洞会像天体一样发出辐射,其辐射的温度和黑洞质量成反比,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。

黑洞辐射或霍金辐射的发现具有极其基本的意义,它将广义相对论、量子场论和热力学统一在一起,其为弯曲时空中的量子场论。

1973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,但是它的一些特征已被发现。例如,空间-时间在普朗克尺度下不是平坦的,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学、量子统计物理提高到了量子引力的第三个层次。

1980年以后,霍金的兴趣转向了量子宇宙,提出了能解决宇宙第一推动问题的无边界条件。2004年7月,他承认了自己原来的“黑洞悖论”观点是错误的。

《时间简史》的副题是从大爆炸到黑洞。史蒂芬·威廉·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,大爆炸的奇点不断被量子效应所抹平,而且整个宇宙空间正是起始于此。

其他网友回答:

在物理领域的成就一般。而且宇宙学很多是理论性的东西,并没有实验能验证。

但是他的社会影响很高。

原因是

第一,他几十年致力于科普工作,写了许多科普书籍,知名度物理学家里最高。

第二,20出头就得病,别人写论文时,他连笔都拿不起来,这种身残志坚追求科学的人生非常励志。以至于在全球社会影响力巨大。

其他网友回答:

说实话对霍金不是很了解,也没有做深入的了解,他的成就可能不在于什么奖,而在于他给了现在的人一种动力,那种动力是无形的是有力的,总之我对霍金的感觉是,他的成就不仅仅限于物理成就。

标签: 霍金 造诣 物理 学术