物理學家李淼談霍金:愛因斯坦後影響最大的科學家|霍金|黑洞|李淼
原標題:物理學家李淼眼中的霍金:愛因斯坦後影響最大的科學家 一生三大學術貢獻
新京報快訊(記者許雯)據外媒今日報道,被稱為目前地球上最偉大的宇宙物理學家霍金逝世。中山大學天文與空間科學研究院院長李淼認為,霍金可能是愛因斯坦之後社會影響最大的科學家,他發現的奇點定理、黑洞蒸發和對宇宙量子起源的研究是他對物理學的三大學術貢獻,並且啟發了公眾對宇宙探索的興趣。
「對人類的貢獻更多在於社會意義」
李淼接受新京報記者採訪時表示,自己曾多次在學術場合見到霍金,「第一次是在霍金1985年首次訪問中國的時候。1986年,我去劍橋大學,又見到了霍金。後來兩次,都是在美國。」得知霍金去世的消息,李淼並不意外,「他的身體狀況一直不太好,都是在硬撐。」
李淼認為,除學術成就外,霍金對人類的貢獻更多在於其社會意義。1988年,霍金的科普著作《時間簡史:從大爆炸到黑洞》發行,從研究黑洞出發,探索了宇宙的起源和歸宿,該書被譯成40餘種文字,出版逾1000餘萬冊,但因書中內容極其艱深,在西方被戲稱為「讀不來的暢銷書」。
「雖然書中內容並不通俗易懂,但引發了很多人對科學的特別是天體物理、天文學的興趣和探索宇宙的熱情。」李淼表示,霍金後期學術成果較少,一年只發表一兩篇學術論文,對物理學界影響力已遠不如從前,但社會影響力和貢獻很大,「可能是繼愛因斯坦之後在公眾社會影響最大的科學家。」
霍金逝世前還留下多個對人類未來的警告,比如他曾預言地球資源將在2600年枯竭,人類必須離開地球;在談到人類智慧的極限時,他說人的大腦尺度被產道限制,預料在100年之內人類將能夠在人體之外養育嬰兒。李淼對此直言,「有些是可能發生的,有些就不太靠譜,比如2600年地球資源枯竭,我認為是不會發生的。」
「對物理學有三大學術貢獻」
霍金一生致力於研究宇宙時空,試圖把廣義相對論和量子理論合併成完備的統一理論,解釋宇宙時空中一切事物。李淼認為,霍金一生對物理學研究有三大貢獻,其中奇點定理和霍金蒸發理論已被全球物理學家普遍接受,而關於宇宙的量子起源研究目前尚未得到物理學界認可。
「霍金第一大學術貢獻是他還在讀博士時,和一位中國物理學家彭羅斯一起證明的奇點定理。」李淼解釋稱,奇點定理認為宇宙一定起源於一個奇點,在這個點上,空間和時間消失,物質密度無限大,物理學定律全部失效,包括通常用來研究宇宙的愛因斯坦相對論,即萬有引力理論在奇點附近也失效了。過去,物理學家一直致力於把量子力學和愛因斯坦相對論結合起來,但都沒有完全成功,奇點定理側重研究二者的融合。
李淼認為,霍金對物理學的第二大貢獻是70年代初獨立發現了黑洞有輻射,黑洞並不黑。「通常我們認為黑洞是完全黑的,不會發光,但是霍金把量子力學應用到黑洞附近,發現了黑洞並不黑,會輻射包括光在內的所有基本粒子,後來這種現象被稱為霍金蒸發或者黑洞蒸發。」
目前天文學家尚未觀測到這種輻射,也就是說霍金蒸發理論還沒有被證實。李淼表示,原因在於黑洞的質量通常比較大,至少是太陽的幾倍,根據霍金的研究,黑洞質量越大,輻射的速度就越小,溫度就越低。比如一個幾倍於太陽質量的黑洞,溫度只有一千萬分之一度(絕對溫度),遠遠低於無所不在的微波背景輻射的溫度。只有當黑洞的溫度高於微波背景輻射的溫度,才有被觀測到的可能。「但是物理學界仍然普遍認可這一理論。而且這一發現,也讓物理學家更加重視研究量子力學和愛因斯坦相對論的融合。」
李淼表示,霍金關於宇宙的量子起源的研究目前尚未得到物理學界普遍認可,但影響依然很大,所以可看作霍金的第三大學術貢獻。「他認為宇宙不需要設定原始狀態,宇宙是自洽的,是通過量子漲落蹦出來的,這一理論被稱為無界理論。」
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責任編輯:張玉
霍金黑洞李淼
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