霍金去世,5分鐘動畫幫你讀懂這位超越時代的科學家

3月14日註定是個不平凡的日子,愛因斯坦在這一天出生,而這個年代最偉大的科學家之一霍金,在今天去世。也許,他其實是飛向了宇宙?霍金為這個時代留下了太多真知灼見和大膽設想,奇點、黑洞、反物質......是時候該了解一下這些深奧的理論了,只需5分鐘,狂丸用動畫帶你走近這位物理學家的世界。

霍金最知名的兩個理論分別是:「奇點定理」與「霍金輻射」,它們都與黑洞有關。根據愛因斯坦的廣義相對論,人們發現宇宙中存在一種密度極大的天體,它的引力之強,甚至連光都無法逃脫它的吸引,這就是黑洞。

但尷尬是,這種天體雖然被證實存在,但因為光都會被吸走,所以人們根本無法去觀測、了解它。

而霍金則根據數學計算,和物理學家羅傑·彭羅斯一同向人類展示了黑洞的中心的樣子。

當你有機會漫遊宇宙,並不小心被吸到黑洞中心,就會發現一種叫做「奇點」的東西。

在奇點上,大量的物質不斷的匯聚、擠壓,凝結成為一點。它的體積無限小,密度無限大,同時這也讓引力達到了無窮大,而它就是黑洞的中心。

計算出了黑洞中心,霍金就開始琢磨黑洞的外圍,他根據量子力學,推算出了關於黑洞的「霍金輻射」。簡單的說,就是黑洞並不是只吃不吐,它也在不斷的往外噴東西。

通常來說大家都認為真空就是空的,但從量子理論出發,其實空間中還存在著正反粒子。這些粒子不斷的出現、消失,周而復始,默默的遵循著能量守恆。

而當他們遇到黑洞這個奇葩天體,事情就開始變得不同了:正反粒子中會有一方被吸入黑洞。

另一方則會幸運逃離,而這個逃跑的傢伙,就是霍金輻射。

那些逃跑的粒子還會從黑洞獲得能量,以便於跑的更遠,黑洞的質量也會逐漸變小,如同蒸發一般。

最終經歷漫長歲月後,黑洞會縮小至極限,並爆發出100萬個原子彈的能量,化為一片虛無。

霍金與羅傑·彭羅斯還對此進一步推論,世間萬物都會終結於黑洞,凝縮於奇點。

然後它會發生爆炸,形成新的星系、行星、以及世間的一切。這或許就是我們宇宙的開端。

而當大部分人類還覺得探索宇宙不如優先解決溫飽的時候,霍金卻已經給出了人類逃離地球的最後期限:600年。

這是因為他預測,在2600年,地球將會因為人類活動而變成一顆赤色火球。

霍金認為,自人類誕生以來,地球所面臨的災難愈發嚴重。從火山噴發、小行星撞擊、流行性病毒,再到人口過剩、氣候變化、AI威脅,地球很快將變得不再適合生存,後代們必須在太空中建立新的生存空間。

他對此還曾建議,我們的鄰居,半人馬座阿爾法星是逃離的最佳選擇。

而該星系距離地球25萬億英里,也就是4.37光年,如今最快的宇宙飛船需要3萬年才能到達那裡。所以說準備「搬家」,已經是人類的當務之急。

不知道霍金的大腦中到底裝著怎樣深邃的世界,才能做出這些深遠的貢獻與思考。也許,他的思維早已延展至宇宙深處,活躍於星辰大海。

而無論是現在還是未來,人們都會永遠緬懷這位傳奇科學家。

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