2018年3月14日,英國(guó)著名物理學家、宇宙學家、數學家史蒂芬·威廉·霍金去世,享年76歲。這(zhè)注定是(shì)個(gè)不(bù)平凡的(de)日子(zǐ),愛因斯坦在(zài)這(zhè)一(yī / yì /yí)天出(chū)生,而(ér)這(zhè)個(gè)年代最偉大(dà)的(de)科學家之(zhī)一(yī / yì /yí)霍金,在(zài)今天去世。這(zhè)位連生活都不(bù)能自理,幾十年來(lái)坐在(zài)輪椅上(shàng),時(shí)刻面臨生命威脅的(de)“殘障”人(rén)士,卻被譽爲(wéi / wèi)繼愛因斯坦之(zhī)後最傑出(chū)的(de)理論物理學家和(hé / huò)當代最偉大(dà)的(de)科學家,被譽爲(wéi / wèi)“宇宙之(zhī)王”。霍金爲(wéi / wèi)這(zhè)個(gè)時(shí)代留下了(le/liǎo)太多真知灼見和(hé / huò)大(dà)膽設想,奇點、黑洞、反物質......是(shì)時(shí)候該了(le/liǎo)解一(yī / yì /yí)下這(zhè)些深奧的(de)理論了(le/liǎo)。
霍金最知名的(de)兩個(gè)理論分别是(shì):「奇點定理」與「霍金輻射」,它們都與黑洞有關。根據愛因斯坦的(de)廣義相對論,人(rén)們發現宇宙中存在(zài)一(yī / yì /yí)種密度極大(dà)的(de)天體,它的(de)引力之(zhī)強,甚至連光都無法逃脫它的(de)吸引,這(zhè)就(jiù)是(shì)黑洞。
但尴尬是(shì),這(zhè)種天體雖然被證實存在(zài),但因爲(wéi / wèi)光都會被吸走,所以(yǐ)人(rén)們根本無法去觀測、了(le/liǎo)解它。而(ér)霍金則根據數學計算,和(hé / huò)物理學家羅傑·彭羅斯一(yī / yì /yí)同向人(rén)類展示了(le/liǎo)黑洞的(de)中心的(de)樣子(zǐ)。
當你有機會漫遊宇宙,并不(bù)小心被吸到(dào)黑洞中心,就(jiù)會發現一(yī / yì /yí)種叫做「奇點」的(de)東西。在(zài)奇點上(shàng),大(dà)量的(de)物質不(bù)斷的(de)彙聚、擠壓,凝結成爲(wéi / wèi)一(yī / yì /yí)點。它的(de)體積無限小,密度無限大(dà),同時(shí)這(zhè)也(yě)讓引力達到(dào)了(le/liǎo)無窮大(dà),而(ér)它就(jiù)是(shì)黑洞的(de)中心。
計算出(chū)了(le/liǎo)黑洞中心,霍金就(jiù)開始琢磨黑洞的(de)外圍,他(tā)根據量子(zǐ)力學,推算出(chū)了(le/liǎo)關于(yú)黑洞的(de)「霍金輻射」。簡單的(de)說(shuō),就(jiù)是(shì)黑洞并不(bù)是(shì)隻吃不(bù)吐,它也(yě)在(zài)不(bù)斷的(de)往外噴東西。通常來(lái)說(shuō)大(dà)家都認爲(wéi / wèi)真空就(jiù)是(shì)空的(de),但從量子(zǐ)理論出(chū)發,其實空間中還存在(zài)着正反粒子(zǐ)。這(zhè)些粒子(zǐ)不(bù)斷的(de)出(chū)現、消失,周而(ér)複始,默默的(de)遵循着能量守恒。
而(ér)當他(tā)們遇到(dào)黑洞這(zhè)個(gè)奇葩天體,事情就(jiù)開始變得不(bù)同了(le/liǎo):正反粒子(zǐ)中會有一(yī / yì /yí)方被吸入黑洞。
另一(yī / yì /yí)方則會幸運逃離,而(ér)這(zhè)個(gè)逃跑的(de)家夥,就(jiù)是(shì)霍金輻射。
那些逃跑的(de)粒子(zǐ)還會從黑洞獲得能量,以(yǐ)便于(yú)跑的(de)更遠,黑洞的(de)質量也(yě)會逐漸變小,如同蒸發一(yī / yì /yí)般。最終經曆漫長歲月後,黑洞會縮小至極限,并爆發出(chū)100萬個(gè)原子(zǐ)彈的(de)能量,化爲(wéi / wèi)一(yī / yì /yí)片虛無。
霍金與羅傑·彭羅斯還對此進一(yī / yì /yí)步推論,世間萬物都會終結于(yú)黑洞,凝縮于(yú)奇點。然後它會發生爆炸,形成新的(de)星系、行星、以(yǐ)及世間的(de)一(yī / yì /yí)切。這(zhè)或許就(jiù)是(shì)我們宇宙的(de)開端。而(ér)當大(dà)部分人(rén)類還覺得探索宇宙不(bù)如優先解決溫飽的(de)時(shí)候,霍金卻已經給出(chū)了(le/liǎo)人(rén)類逃離地(dì / de)球的(de)最後期限:600年。
這(zhè)是(shì)因爲(wéi / wèi)他(tā)預測,在(zài)2600年,地(dì / de)球将會因爲(wéi / wèi)人(rén)類活動而(ér)變成一(yī / yì /yí)顆赤色火球。霍金認爲(wéi / wèi),自人(rén)類誕生以(yǐ)來(lái),地(dì / de)球所面臨的(de)災難愈發嚴重。從火山噴發、小行星撞擊、流行性病毒,再到(dào)人(rén)口過剩、氣候變化、AI威脅,地(dì / de)球很快将變得不(bù)再适合生存,後代們必須在(zài)太空中建立新的(de)生存空間。
他(tā)對此還曾建議,我們的(de)鄰居,半人(rén)馬座阿爾法星是(shì)逃離的(de)最佳選擇。而(ér)該星系距離地(dì / de)球25萬億英裏,也(yě)就(jiù)是(shì)4.37光年,如今最快的(de)宇宙飛船需要(yào / yāo)3萬年才能到(dào)達那裏。所以(yǐ)說(shuō)準備「搬家」,已經是(shì)人(rén)類的(de)當務之(zhī)急。
不(bù)知道(dào)霍金的(de)大(dà)腦中到(dào)底裝着怎樣深邃的(de)世界,才能做出(chū)這(zhè)些深遠的(de)貢獻與思考。也(yě)許,他(tā)的(de)思維早已延展至宇宙深處,活躍于(yú)星辰大(dà)海。而(ér)無論是(shì)現在(zài)還是(shì)未來(lái),人(rén)們都會永遠緬懷這(zhè)位傳奇科學家。
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