一、霍金提出了一个什么新的理论
近日,英国著名科学家史蒂芬·霍金教授再次成为焦点人物.他出人意料地彻底推翻自己关于黑洞的理论,并称可能已找出困扰国际理论物理界多年的黑洞谜团的答案. 霍金的理论一直遭到质疑 如何认识黑洞一直是理论物理学界的一大难题.所谓黑洞,简单地说就是宇宙中具有特别强大引力的区域.它就像一个巨大的吸尘器,可以吸纳接近它的任何物质,如星体碎片、星际灰尘和气体等,甚至连光都包括在内. 剑桥大学应用数学和理论物理系终身教授霍金,虽因患运动神经元类疾病而半身不遂,但在科学探索的道路上却屡有建树.1975年,年仅33岁的霍金通过周密的数学计算,大胆地提出了有关黑洞的理论.该理论的核心是,由于黑洞质量巨大,进入其边界的物体都会被其吞噬而永远无法逃逸.最终,进入黑洞的所有物质都会消失. 然而,人们对该理论一直褒贬不一.有科学家认为,尽管黑洞具有强大的吸引力,但被其吸入的物质的信息不可能完全丧失.霍金的观点无法让这些同行信服. 霍金认为这一新发现使人们能预测未来 近30年后,霍金的观点突然来了个180度大转弯.在前不久于爱尔兰都柏林召开的“第17届国际广义相对论和万有引力大会”上,他向与会的600多位物理学家和记者提出了修正后的新理论. 霍金说,自己一直在思考不同形状、体积各异的黑洞在无数年后会出现什么变化,并且已经得到了答案.他承认,黑洞不会彻底毁灭落入其中的各类物质的信息.相反,随着时间的推移,黑洞将不断发出辐射,向外界渗透出信息.他还通过计算证明,黑洞内部最初的信息量与最终的信息量相等,但他并未说明中间阶段黑洞的信息量有何变化.他充满信心地表示,这一发现将具有极为重要的现实和哲学意义.他过去曾推断,人类对过去和未来都是一片茫然.而现在,新的发现使他认为,“我们能够确定过去,也能够预测未来”. 不少专家还无法完全理解霍金的理论 有趣的是,霍金在更改自己理论的同时,也输掉了科学史上最著名的一次打赌.1997年,他同美国物理学家约翰·普雷斯基尔打赌,坚持自己关于黑洞的理论是正确的.普雷斯基尔则认为,黑洞不可能使其内部物质的信息丧失.他们的赌注是一本棒球百科全书.修正了自己的观点后,愿赌服输的霍金打趣地说:“我在英国很难找到这样一本书,所以我只能用一本板球百科全书来代替了.” 毋庸置疑,霍金的新理论将给国际物理学界带来又一次大地震.不过,不少专家在兴奋之余,也承认自己还是无法完全理解霍金的演讲内容.就连赢了“赌局”的普雷斯基尔也表示,他要等看到霍金的书面论文后才能做进一步的研究和评论.看来,霍金在探索科学问题中所表现出的惊人勇气和才智确实令人钦佩,但其理论的科学性和正确性恐怕还需要一段不短的时间来验证.。
二、霍金的理论为何重要
在哈勃揭示了宇宙的膨胀后,天文学家们纷纷倒转胶片.顺着时间倒推,我们发现,宇宙的密度越来越大,温度越来越高.我们不断往前倒溯,当时间被压缩到10的负43次秒时,经典的广义相对论已不再适用,而宇宙诞生于无限密度、无限曲率的一点.霍金和彭罗斯能够证明,如果广义相对论是正确的,那么宇宙必须启始于一个奇点.在该点处,已知的科学定律完全失效.因此,我们不能知道在奇点处究竟发生了什么,科学无法回答宇宙从何而来的问题.大爆炸理论是一个有关宇宙演化的理论,而不是宇宙形成的理论.要想描述普朗克时间之前的状态,必须改写经典定律,取而代之的是量子引力定律,它可以描述宇宙诞生时的情形.霍金的量子宇宙论便是将这两大定律结合在一起的最经典的例子(当然是部分结合,再稍加点热力学).在霍金的理论中,宇宙的诞生是从欧氏空间向洛氏时空的量子转变,这就实现了宇宙的无中生有的思想.如果把时间不断往回倒溯,随着越来越接近宇宙大爆炸的那一刻,那么你会发现虚的、复的份量越来越重,原来传统图象中是奇点的地方被抹平了,只是某种光滑的形状,最终你将得到这些形如碗状的漂亮图画.宇宙在虚时间中没有奇点.科学定律在宇宙开端处正如同其它地方一样有效.这样,量子宇宙论就彻底解决了从牛顿时代以来一直困扰人类智慧的第一推动问题.在量子宇宙论提出以前,科学一直无法回答宇宙从何而来的问题,它更多的是属于神学的范畴.霍金的无边界宇宙论向我们展示了科学可以解决宇宙如何诞生的问题,而不用象先前那样在时间的开端处设想有一位造物主.可以这么说,霍金的量子宇宙论排除了科学宇宙论意义上的造物主.宇宙可能是完全自足的,不需要上帝来为它上紧发条,选取好初始条件.宇宙的命运完全由科学定律决定,而不是在上帝手中.。
三、霍金的理论是什么
霍金的理论: 霍金悖论主张黑洞不可能透露出东西,所有那些被它吞噬的东西将永远置身于我们的宇宙之外。
这一论断被一些人称为“霍金悖论”(为了解决“悖论”从而引发了平行宇宙的概念,或者说有多个宇宙共存的说法),因为它与量子理论相抵触。 理论简介: 1975年,霍金创立了闻名世界的理论体系,让黑洞的概念家喻户晓。
量子理论在原子的水平上对宇宙加以描述,推断出信息是从来不会丢失的。 如今,霍金已修改了黑洞理论,认为黑洞是可以“重新开放”的,所吞噬的信息可以以另一种形式释放出来,就像我们生活中的燃烧一样,只是信息的转化而已。
霍金经过29年的思考,斯蒂芬·霍金表示、他以前对黑洞的看法是错误的。2004年7月14日,这位剑桥大学的著名物理学家正式发表了一篇论文,认为黑洞这种由星体残骸演化成的漩涡会保留被吞噬物体的痕迹、而且终将释放出少量被撕碎的物质。
霍金激进的新理论颠覆了他30年来为了科学地解释黑洞悖论而进行的努力:被吸入黑洞的物体怎样才能真正消失,不留一点痕迹呢长期以来他一直是这样认为的,而亚原子理论认为物质的形式可以相互转换,但不可能完全消失。此前、霍金坚持认为、黑洞会摧毁其中所包含的一切微小信息,然后只是正常向外辐射能量。
在第17届国际广义相对论和万有引力大会上,霍金提出了令人难以置信的新的计算结果,认为黑洞能够将吞噬的物质慢慢释放出来,而且吸收和释放的方式都只有一种。 62岁的霍金说他不再相信20世纪80年代的理论、当时的理论认为黑洞可能可以通往另一个宇宙空间,这正好可以用来解释被黑洞吞噬的物质和能量去了哪里。
霍金站在粒子物理学家一边、长期以来,粒子物理学家们坚持认为任何被黑洞吞噬的物质都不会凭空消失,最后必然以一种特殊的方式释放出来。霍金面对来自50个国家的大约800名物理学家和其他科学家发表了演讲,他说:(黑洞里)没有我曾设想过的子宇宙分支,物质信息仍然牢牢地保存在这个宇宙里。
我很遗憾这让科幻迷们失望了,但如果物质信息被保存了,就不可能利用黑洞去别的宇宙空间旅行。如果跳进一个黑洞,物质能量将以一种被撕裂的形式返回到宇宙中、其中包含以前的信息,但是已经处于无法辨认的状态。
霍金的新理论在物理学权威中激起了怀疑和困惑的浪潮。霍金在发表演讲时,其中的两位领军人物英国哥伦比亚大学的威廉·翁鲁和芝加哥大学的罗伯特·沃尔德不断耸肩摇头表示怀疑。
黑洞专家沃尔德说:霍金完全改变了他自己以前的观点、霍金以前认为进入黑洞的一切都会被冲走。他相信从黑洞释放出的任何物质都能追溯到来源。
他已经偏离了仍然坚信的理论。
四、霍金的“平行空间理论”是怎么回事
人们提出“平行宇宙”的概念来解释上述 悖论,这就是霍金的“平行空间理论”。
是否有另一个你正在阅读和本文完全一 样的一篇文章?那个家伙并非你自己,却生 活在一个和其他七颗行星一同围绕一颗恒星旋转,并且也叫作“地球”的行星上?那里有 着连绵起伏的山脉、广阔无垠的原野、喧嚣嘈杂的城市,他(她)一生的经历和你每秒钟都相同,然而也许他(她)此刻正准备放弃阅读 这篇文章而你却打算继续看下去。 似乎我们不得不接受这种听起来奇怪而 又难以置信的“分身”想法。
因为各种天文观 测的结果都对它表示支持。如今最简单同时也最流行的宇宙模型指出,有一个和我们的 银河一模一样的星系在离我们非常遥远之处存在,而有一个一模一样的你在那其中。
虽 然这距离大得超乎人们的想象,却毫不影响你的“分身”存在的真实性。 该想法最初起源 于很简单的“自然可能性”而非现代物理所假设:宇宙像天文观测指出的那样——均匀地分布着物质,而且它在尺寸上无限大(或者至 少足够大)。
既然如此,按照统计学规律便可以推断出,所有的事件(无论多么相似或者相 同)都会发生无数次:能够孕育人类的星球会 有无数个,它们之中会有和你一模一样的 人——长相、名字、记忆甚至动作、选择都和你一模一样——更确切地说,这样的人还不 止一个,是无穷多个。 ]。
五、霍金提出了一个什么新的理论
近日,英国著名科学家史蒂芬·霍金教授再次成为焦点人物。他出人意料地彻底推翻自己关于黑洞的理论,并称可能已找出困扰国际理论物理界多年的黑洞谜团的答案。
霍金的理论一直遭到质疑
如何认识黑洞一直是理论物理学界的一大难题。所谓黑洞,简单地说就是宇宙中具有特别强大引力的区域。它就像一个巨大的吸尘器,可以吸纳接近它的任何物质,如星体碎片、星际灰尘和气体等,甚至连光都包括在内。
剑桥大学应用数学和理论物理系终身教授霍金,虽因患运动神经元类疾病而半身不遂,但在科学探索的道路上却屡有建树。1975年,年仅33岁的霍金通过周密的数学计算,大胆地提出了有关黑洞的理论。该理论的核心是,由于黑洞质量巨大,进入其边界的物体都会被其吞噬而永远无法逃逸。最终,进入黑洞的所有物质都会消失。
然而,人们对该理论一直褒贬不一。有科学家认为,尽管黑洞具有强大的吸引力,但被其吸入的物质的信息不可能完全丧失。霍金的观点无法让这些同行信服。
霍金认为这一新发现使人们能预测未来
近30年后,霍金的观点突然来了个180度大转弯。在前不久于爱尔兰都柏林召开的“第17届国际广义相对论和万有引力大会”上,他向与会的600多位物理学家和记者提出了修正后的新理论。
霍金说,自己一直在思考不同形状、体积各异的黑洞在无数年后会出现什么变化,并且已经得到了答案。他承认,黑洞不会彻底毁灭落入其中的各类物质的信息。相反,随着时间的推移,黑洞将不断发出辐射,向外界渗透出信息。他还通过计算证明,黑洞内部最初的信息量与最终的信息量相等,但他并未说明中间阶段黑洞的信息量有何变化。他充满信心地表示,这一发现将具有极为重要的现实和哲学意义。他过去曾推断,人类对过去和未来都是一片茫然。而现在,新的发现使他认为,“我们能够确定过去,也能够预测未来”。
不少专家还无法完全理解霍金的理论
有趣的是,霍金在更改自己理论的同时,也输掉了科学史上最著名的一次打赌。1997年,他同美国物理学家约翰·普雷斯基尔打赌,坚持自己关于黑洞的理论是正确的。普雷斯基尔则认为,黑洞不可能使其内部物质的信息丧失。他们的赌注是一本棒球百科全书。修正了自己的观点后,愿赌服输的霍金打趣地说:“我在英国很难找到这样一本书,所以我只能用一本板球百科全书来代替了。”
毋庸置疑,霍金的新理论将给国际物理学界带来又一次大地震。不过,不少专家在兴奋之余,也承认自己还是无法完全理解霍金的演讲内容。就连赢了“赌局”的普雷斯基尔也表示,他要等看到霍金的书面论文后才能做进一步的研究和评论。看来,霍金在探索科学问题中所表现出的惊人勇气和才智确实令人钦佩,但其理论的科学性和正确性恐怕还需要一段不短的时间来验证。
六、霍金的主要理论
霍金 是英国天体物理学家,他在继承和发展了爱因斯坦理论上,深化和具体了宇宙宏观天体的性质,并且在大型天体的结局上具体的描述了黑洞,其实黑洞这一特殊天体现象,在爱因斯坦广义相对论里面的推论已经导出了。
霍金只是发展和继承而已。他之所以成为21世纪的著名科学家,就是因为在一些比较困难的天文问题上,提出了自己的想法,并且详细的说明了黑洞理论、弦及其超弦理论,以及由黑洞理论推导出的虫洞等等听起来很科幻的天体现象理论。
但是,时光机,外星生物等等,只是他提出的幻想和一些科幻想法而已,不是理论。具体可参见下面: http://baike.baidu.com/view/5205.htm。
七、霍金有哪些被承认了的著名理论
首先是奇性定理。爱因斯坦创立的广义相对论被科学界公认为最美丽的科学理论。但是霍金和彭罗斯一道证明了广义相对论是不完备的。他们指出,如果广义相对论是普遍有效的,而宇宙间的物质分布满足非常一般的条件,那么宇宙时空中一定存在一些奇点。在奇点处经典物理的定律失效。人们通常谈论的奇点是宇宙产生元初的大爆炸奇点和黑洞中的奇点。爱因斯坦早先否认过奇点的存在,他甚至还写过论文以论证黑洞(那时还没有这个生动的称呼)的不可能性。霍金和彭罗斯的奇性定理表明了对引力的量子化是不可避免的。
其次是黑洞理论。人们知道,在经典引力论的框架里,黑洞只能吞噬物质,而不能吐出物质。黑洞的表面(视界)犹如地狱的入口,是一个有去无返的单向膜。霍金曾经证明视界的面积是非减的。1974年霍金发表了《黑洞在爆炸吗?》一文。这是20世纪引力物理在爱因斯坦之后的最伟大论文。在论文中,他把量子理论效应引进了黑洞研究,证明了从黑洞视界附近会蒸发出各种粒子,这种粒子的谱犹如来自黑体的辐射。随之黑洞质量降低,温度就会升高,最终导致黑洞的爆炸。在这被称为霍金辐射的场景中,量子理论、引力理论和统计物理得到了完美的统一。黑洞理论是科学史上非常罕见的例子,它首先在数学形式上被详尽的研究,后来才在天文学的许多观测上证实了它的普遍存在。现在,人们的共识是,每个星系的中心都是一颗极其巨大的黑洞。
史蒂芬·威廉·霍金的研究为理解黑洞和宇宙本源奠定了基础,不过据他本人指出,他在动画片《辛普森一家》和科幻剧集 《星际迷航:下一代》中的演出也同样精彩。
霍金在《大设计》中强调,宇宙不需要一个造物主或“上帝”,以“哲学已死”开篇,这意味着人类将从愚昧的自我奴役超脱出来,其否认了纯哲学和宗教可以真正解释自然,这也表明各大宗教只是古代精神世界探索未知,追求不灭解脱的体系,而非客观真理。随着时代的进步,人类文明也当奋起直追,不甘落后,这就是为什么世代有识之士追求存在、生命和宇宙的意义。解决这些命题本来应该是哲学家的任务,可惜科学的高度发展使得哲学无法跟上。
霍金希望解开宇宙诞生之时的奥秘,1970年代时,霍金将量子力学应用于解释黑洞现象,在之后的30年中,用量子力学解释整个宇宙已经变得更加困难了。霍金想找到一套可以完美解释整个宇宙现象的理论来说明137亿年诞生直到现在的宇宙,但是多年过去了就算无限接近他仍然没有得出结论。按照他的量子力学理论,宇宙诞生是大爆炸产生的,这是一个被压缩的无限小却具有超大重力的物质(也可以理解成密度无限大)爆炸的产物。量子力学的理论范畴不能够解释这一个过程是如何进行?为什么会这样?霍金说“那必须有一套可以描述小规模重力的理论”。