科学家霍金的事迹材料
科学家霍金的事迹材料
史蒂芬·威廉·霍金，著名物理学家、宇宙学家、数学家。霍金是继爱因斯坦之后最杰出的理论物理学家和当代最伟大的科学家。下面是学习啦小编跟大家分享的霍金事迹，欢迎大家来阅读学习。
霍金人物经历
史蒂芬·威廉·霍金(Stephen William Hawking) ，1942年1月8日出生于英国牛津。毕业于牛津大学(University of Oxford)和剑桥大学(University of Cambridge)，并获剑桥大学博士学位。他在21岁时不幸患上了会使肌肉萎缩的卢伽雷氏症，因此被禁锢在轮椅上，只有三根手指可以活动，疾病已经使他的身体严重变形，头只能朝右边倾斜，肩膀左低右高，双手紧紧并在当中，握着手掌大小的拟声器键盘，两脚则朝内扭曲着，嘴已经歪成S型，只要略带微笑，马上就会现出“呲牙咧嘴”的样子。这已经成为他的标志性形象。
1985年，因患肺炎做了穿气管手术，被彻底剥夺了说话的能力，演讲和问答只能通过语音合成器来完成。当时医生预测他最多活两年，但他依然顽强的活着。
1973年，他考察黑洞附近的量子效应，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。
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论，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。《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，而且整个宇宙正是起始于此。理论物理学的细节在未来的20年中还会有变化，但就观念而言，已经相当完备了。
史蒂芬·威廉·霍金的生平是非常富有传奇性的，在科学成就上，他是有史以来最杰出的科学家之一，他的贡献是在他被卢伽雷氏症禁锢在轮椅上20年之久的情况下做出的。他的贡献对于人类的观念有深远的影响，所以媒体早已有许多关于他如何与全身瘫痪作搏斗的描述。吴忠超(霍金的学生)于1979年第一回见到他时的情景至今还历历在目。那是第一次参加剑桥霍金广义相对论小组的讨论班时，身后门一打开，脑后忽然响起一种非常微弱的电器的声音，回头一看，只见一个骨瘦如柴的人斜躺在电动轮椅上，他自己驱动着电开关。译者尽量保持礼貌而不显出过分吃惊，但是他对首次见到他的人对其残疾程度的吃惊早已习惯。吃饭他要用很大努力才能举起头来。在失声之前，只能用非常微弱的变形的语言交谈，这种语言只有在陪他工作、生活几个月后才能通晓。他不能写字，看书必须依赖于一种翻书页的机器，读文献时必须让人将每一页摊平在一张大办公桌上，然后他驱动轮椅如蚕吃桑叶般地逐页阅读。人们不得不对人类中居然有以这般坚强意志追求终极真理的灵魂从内心产生深深的敬意。从他对译者私事的帮助可以体会到，他是一位富有人情味的人。每天他必须驱动轮椅从他的家——剑桥西路5号，经过美丽的剑河、古老的国王学院驶到银街的应用数学和理论物理系的办公室。该系为了他的轮椅行走便利特地修了一段斜坡。霍金虽然身残但志不残，非常乐观。
他还证明了黑洞的面积定理。在富有学术传统的剑桥大学里他拥有几个荣誉学位，是最年轻的英国皇家学会会员。在公众评价中，被誉为是继阿尔伯特·爱因斯坦之后最杰出的理论物理学家。他提出宇宙大爆炸自奇点开始，时间由此刻开始，黑洞最终会蒸发，在统一20世纪物理学的两大基础理论——爱因斯坦的相对论和普朗克的量子论方面走出了重要一步。
他因患“渐冻症”(肌肉萎缩性侧索硬化症卢伽雷氏症)，禁锢在轮椅上达50年之久，他却身残志不残，克服了残废之患而成为国际物理界的超新星。他不能写，甚至口齿不清，但他超越了相对论、量子力学、大爆炸等理论而迈入创造宇宙的“几何之舞”——无边界条件。尽管他那么无助地坐在轮椅上，他的思想却使人们遨游到广袤的时空，解开了宇宙之谜。
霍金的魅力不仅在于他是一个充满传奇色彩的物理天才，也因为他是一个令人折服的生活强者。他不断求索的科学精神和勇敢顽强的人格力量深深地吸引了每一个知道他的人。患有肌肉萎缩性侧索硬化症的他，几乎全身瘫痪，后来又因为实行气管造口手术，从而失去语言能力，但1988年仍出版《时间简史》，至今已出售逾2500万册，成为全球最畅销的科普著作之一。
霍金1942年出生于英国牛津，出生当天正好是伽利略逝世300周年忌日，父亲法兰克是毕业于牛津大学的热带病专家，母亲伊莎贝尔1930年于牛津研究哲学、政治和经济。
1942年1月，纳粹德军狂轰滥炸英格兰，伦敦遭受几乎夜夜不停的空袭。这迫使霍金一家搬离海格特的家园，迁到牛津避难。他们在霍金诞生后又回到了伦敦。童年时的霍金，学业成绩并不突出，但喜欢设计极为复杂的玩具，据说他曾做出一台简单的电脑。
1959年，17岁的霍金入读牛津大学的大学学院攻读自然科学，自称用了很少时间而得到一等荣誉学位，随后转读剑桥大学研究宇宙学,1963年被诊断患有肌肉萎缩性侧索硬化症，即运动神经元疾病，当时医生诊断他只能活两年，但他却奇迹的活了下来，虽然他丧失了活动能力，但其坚强的意志却促使其成为了科学领域的伟人。
霍金曾澄清自己当时并未酗酒，只感到自己有“悲剧性格”，并使自己沉醉于瓦格纳的音乐里。直至他遇上了首任妻子简·王尔德(Jane ·Wilde)，两人结婚后育有3名子女。23岁时，他获剑桥大学哲学博士学位，留在剑桥大学进行研究工作。
霍金的主要成就
斯蒂芬·霍金的研究为今天我们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》(The Simpsons)和科幻剧集 《星际迷航：下一代》(Star Trek: The Next Generation)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上帝和哲学已死，这意味着人类将从愚昧的自我奴役超脱出来。
极端物质化的当今世界是否比以前更进步，还是很可疑的事。人们必须做形而上的追求，才能脱离动物界的生存状态。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。霍金在《大设计》的开篇中说到“哲学已死”就是这个意思。
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，但是在之后的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”。最新的科学突破是霍金的同事，伦敦玛丽皇后学院的麦克·格林(Michael .Green)参与建构的超弦理论，简称为“弦论”，这理论指出所有粒子和自然力量，其实都是在震荡中的像弦一样的微小物体，解决了霍金一直想努力解答的重力问题，这个理论必须建立在宇宙必须有9、10甚至是大于11个的维度中，而人类身处的三维世界可能仅仅是真正的宇宙的其中一个膜……为数众多的世界各地科学家正在太空和地球做相关的实验来证明弦论以及从实验来证明从而支持霍金的黑洞理论和量子理论。
据英国媒体2014年1月24日报道，英国著名科学家斯蒂芬·霍金教授再次以其与黑洞有关的理论震惊物理学界。他在日前发表的一篇论文中承认，黑洞其实是不存在的，不过“灰洞”的确存在。
在这篇名为《黑洞的信息保存与气象预报》(Information Preservation and Weather Forecasting For Black Holes)的论文中，霍金指出，由于找不到黑洞的边界，因此黑洞是不存在的。黑洞的边界又称“视界”。经典黑洞理论认为，黑洞外的物质和辐射可以通过视界进入黑洞内部，而黑洞内的任何物质和辐射均不能穿出视界。
霍金的最新“灰洞”理论认为，物质和能量在被黑洞困住一段时间以后，又会被重新释放到宇宙中。他在论文中承认，自己最初有关视界的认识是有缺陷的，光线其实是可以穿越视界的。当光线逃离黑洞核心时，它的运动就像人在跑步机上奔跑一样，慢慢地通过向外辐射而收缩。
“经典黑洞理论认为，任何物质和辐射都不能逃离黑洞，而量子力学理论表明，能量和信息是可以从黑洞中逃离出来的。”
霍金同时指出，对于这种逃离过程的解释需要一个能够将重力和其他基本力成功融合的理论。在过去近一百年间，物理学界没有人曾试图解释这一过程。
对于霍金的“灰洞”理论，一些科学家表示认可，但也有人持怀疑态度。美国卡夫立理论物理研究所的理论物理学家约瑟夫·波尔钦斯基 (Joseph Polchinski)指出，根据爱因斯坦的重力理论，黑洞的边界是存在的，只是它与宇宙其他部分的区别并不明显。
其实，早在2004年霍金就曾做出过类似表示。当年7月21日，霍金在“第17届国际广义相对论和万有引力大会”上指出，黑洞并非如他和其他大多数物理学家以前认为的那样，对其周遭的一切“完全吞噬”，事实上被吸入黑洞深处的物质的某些信息可能会在某个时候释放出来。
1973年，霍金称自己通过计算得出结论，黑洞在形成过程中其质量减少的同时，还不断在以能量的形式向外界发出辐射。这就是著名的“霍金辐射”理论。但是，该理论提到的黑洞辐射中并不包括黑洞内部物质的任何信息，一旦这个黑洞浓缩并蒸发消失后，其中的所有信息就都随之消失了。这便是所谓的“黑洞悖论”。
这种说法与量子力学的相关理论出现相互矛盾之处。因为现代量子物理学认定这种物质信息是永远不会完全消失的。30多年来，霍金试图以各种推测来解释这一自相矛盾的观点。霍金曾表示，黑洞中量子运动是一种特殊情况，由于黑洞中的引力非常强烈，量子力学在此时已经不再适用了。但是霍金的这种说法并没有让科学界众多持怀疑态度学者信服。
现在看来，霍金终于给了这个当年自相矛盾的观点一个更具有说服力的答案。霍金称，黑洞从来都不会完全关闭自身——霍金辐射，它们在一段漫长的时间里逐步向外界辐射出越来越多的热量，随后黑洞将最终开放自己并释放出其中包含的物质信息。
霍金的学术研究
1.时光机
英国著名物理学家史蒂芬·威廉·霍金继日前承认外星人的存在后，又发表一个惊人论述：他声称带着人类飞入未来的时光机，在理论上是可行的，所需条件包括太空中的虫洞或速度接近光速的宇宙飞船。不过，霍金也警告，不要搭时光机回去看历史，因为“只有疯狂的科学家，才会想要回到过去‘颠倒因果’。”
据英国媒体报道，物理学家霍金在拍摄的一部有关宇宙的纪录片时提到，人类其实能建造出接近光速的宇宙飞船，并且能够进入未来。霍金甚至说，自己是因为担心别人把他当成“怪人”，所以才不敢乱说话，也不愿意多谈有关时光机的东西，直到透过纪录片后才敢大方讨论。
2.时间缝隙
至于时光机的关键点，霍金强调就是所谓的“四度空间”，科学家将其命名为“虫洞”。霍金强调，“虫洞”就在我们四周，只是小到肉眼很难看见，它们存在于空间与时间的裂缝中。
他指出，宇宙万物非平坦或固体状，贴近观察会发现一切物体均会出现小孔或皱纹，这就是基本的物理法则，而且适用于时间。时间也有细微的裂缝、皱纹及空隙，比分子、原子还细小的空间则被命名为“量子泡沫”，“虫洞”就存在于其中。
3.回到过去
而科学家们企图穿越空间与时间的极细隧道或快捷方式，则不断在量子天地中形成、消失或改造，它们连结两个不同的空间及时间。部分科学家认为，有朝一日也许能够抓住“虫洞”，将它无限放大，使人类甚至宇宙飞船可以穿越;另外若动力充足加上完备科技，科学家或许也可以建造一个巨大的“虫洞”。
霍金指出，理论上时光隧道或“虫洞”不只能带着人类前往其他行星，如果虫洞两端位于同一位置，且以时间而非距离间隔，那么宇宙飞船即可飞入，飞出后仍然接近地球，只是进入所谓“遥远的过去”。因为在4度空间中，10分钟也许是n小时。不过霍金警告，不要搭时光机回去看历史。
4.飞去未来
史蒂芬·威廉·霍金表示，如果科学家能够建造速度接近光速的宇宙飞船，那么宇宙飞船必然会因为不能违反光速是最大速限的法则，而导致舱内的时间变慢，那么飞行一个星期就等于是地面上的100年，也就相当于飞进未来。
霍金举人造卫星为例，指卫星在轨道运行时，由于受地球重力影响较小，卫星上的时间比地上时间稍快。由此，霍金就设想出一艘大型极速宇宙船，可在1秒内加速至时速9.7万公里，6年内加速至光速的99.99%，比史上最快的宇宙船阿波罗10号快2000倍。船上的乘客就是变相飞向未来，作出名副其实的时间旅行。
5.四度空间
即使是在太空中，万物也都有时间的长度，在时间中漫游，意味着穿越该“4度空间”。
霍金举例指出，开车直线行进等于是在“1度空间”中行进，而左转或右转等于加上“2度空间”，至于在曲折蜿蜒的山路上下行进，就等于进入“3度空间”。穿越时光隧道就是进入“4度空间”。
6.外星人论
斯蒂芬·霍金在美国探索频道2010年4月25日播出的纪录片《跟随斯蒂芬·霍金进入宇宙》中说，外星人存在的可能性很大，但人类不应主动寻找他们，应尽一切努力避免与他们接触。霍金在片中向观众介绍他对是否存在外星人等宇宙未解之谜的看法。“真正的挑战是弄明白外星人长什么样，”霍金说。在他看来，外星生命极有可能以微生物或初级生物的形式存在，但不能排除存在能威胁人类的智能生物。“我想他们其中有的已将本星球上的资源消耗殆尽，可能生活在巨大的太空船上，”他说，“这些高级外星人可能成为游牧民族，企图征服并向所有他们可以到达的星球殖民。”霍金认为，鉴于外星人可能将地球资源洗劫一空然后扬长而去，人类主动寻求与他们接触“有些太冒险”。“如果外星人拜访我们，我认为结果可能与克里斯托弗·哥伦布当年踏足美洲大陆类似。那对当地印第安人来说不是什么好事。”
2015年7月20日，史蒂芬•霍金启动了人类历史上规模最大的外星智慧生命的搜索行动。该行动将通过扫描宇宙的方式进行搜寻，历时十年，并将耗费一亿美元。这个名为“突破聆听”(The Breakthrough Listen) 的项目，将由俄罗斯硅谷企业家尤里•米尔纳全额出资。此次的地外智慧生命搜寻行动，也将是人类史上最权威、最全面和最深入的科学搜索，旨在发现任何地外生命的迹象。
7.星际移民
霍金在2010年8月接受美国知识分子视频共享网站BigThink访谈时，再曝惊人言论，称地球终将毁灭，而人类要想继续存活只有一条路：移民外星球。
霍金表示，人类如果想一直延续下去，就必须移民火星或其他的星球，而地球迟早会灭亡。霍金说：“人类已经步入越来越危险的时期，我们已经历了多次事关生死的事件。由于人类基因中携带的‘自私、贪婪’的遗传密码，人类对于地球的掠夺日盛，资源正在一点点耗尽，人类不能把所有的鸡蛋都放在一个篮子里，所以，不能将赌注放在一个星球上。”
8.大众明星
1988年，霍金的科普著作《时间简史：从大爆炸到黑洞》发行，从研究黑洞出发，探索了宇宙的起源和归宿，该书被译成40馀种文字，出版逾1000馀万册，但因书中内容极其艰深，在西方被戏称为“读不来的畅销书”(Unread Bestseller)，有学者曾指这种书之所以仍可以如此畅销，是因为书本尝试解答过去只有神学才能触及的题材：时间有没有开端，空间有没有边界。2001年10月又一部作品《果壳中的宇宙》(The Uniierseina Nutshell)出版发行。该书是《时间简史》的姐妹篇，以相对简化的手法及大量图解，诉说宇宙起源。2006年，他在香港透露正与女儿合撰一套类似《哈利波特》，但主题是理论物理学而非魔法的小说。
霍金亦试图通过通俗演讲，将自己的思想与整个世界交流，除了常在英国及美国发表演说，他90年代曾两次到访日本，2002年8月曾到访杭州发表《膜的新奇世界》(Brane New World)，2006年6月在香港科技大学发表《宇宙的起源》时，哄动一时，被戏称受到“摇滚巨星”级的接待。霍金的声望，令他多次获邀到外地演说，常获国家元首接见。
霍金曾指，大众会好奇一位残障人士，为何会想到这么多宇宙论，令他成了大众媒体的宠儿。事实上，他在“星舰奇航记”中的电视系列剧“银河飞龙”饰演过自己，与爱因斯坦及牛顿一起打桥牌;他亦曾在美国卡通片《辛普森一家》中“演出”，拯救剧中的女孩。其形象也在卡通片《飞出个未来》中的一集里出现。卡通片《居家男人》中则有与其类似的角色(Steve)对其进行了滑稽的模仿。
北京时间2012年4月6日播出的热播美剧《生活大爆炸》第五季第21集中，史蒂芬·霍金本色出演参与了客串。
9.学术赌注
霍金喜欢就一些科学命题，与其他学者开赌，一时成为科学界美谈。
能否发现希格斯玻色子
霍金跟美国密歇根大学的戈登教授打了个赌：CERN不会发现希格斯玻色子。
希格斯玻色子是英国著名物理学家希格斯与其他同事经过漫长年代的潜心研究，等待了48年，才发现了希格斯玻色子，也称为“上帝粒子”。
10.黑洞是否存在
集一生精力研究黑洞的霍金，曾担心黑洞可能只是理论上的概念，而现实中根本不存在。他为免到时自己变得一无所有，1975年他与另一名物理学家索恩(Kip Thorne)开赌：究竟黑洞是否存在。
11.裸奇点的存在
1991年，霍金又要求开赌，这次索恩与他站在同一阵线，对赌一方是物理学家裴士基(John Preskill)。当时的命题是，奇点应该被黑洞围绕，但没有被黑洞包围的“裸奇点”(naked singularities)是否存在。
霍金与索恩押注：裸奇点并不存在，随即与裴士基立下赌据，谁输了要向对方送上一件用来“遮蔽裸体”的T恤衫，写上适当的服输字眼。霍金于1997年修正他的理论，指出裸奇点有可能存在。
12.公式阐述英格兰队夺冠
当地时间2014年5月28日，英国伦敦，英国物理学家、宇宙学家霍金出席新闻发布会，阐述其通过科学公式计算的英格兰队如何能够在2014世界杯上获得冠军。霍金此前就英国对如何获得世界杯冠军进行了长达一个月的研究。
首先，三狮军团需要在海拔500米以下的球场比赛，而当气温提升仅仅5摄氏度时，他们的夺冠几率就会下降59%!其次，英格兰队在当地下午3点比赛时会提升三分之一的几率夺冠，身着红色比赛球衣则会提升5分之一。
上面是基于自然因素的分析，霍金教授还从球队的技战术分析了三狮军团的前景，他认为打4-3-3将会比4-4-2更为管用。基于英格兰和巴西的地理位置，长途飞行会让英格兰的夺冠几率下降22%。
最后，霍金教授还将问题延伸到了裁判，他的分析指出英格兰在欧洲裁判的手下会有63%的赢球几率。“欧洲裁判会更同情英格兰队，而不是苏亚雷斯。”，对于英格兰小报普遍担心的太太团会让球员分心的因素，霍金教授称完全没必要担心。霍金教授总结称，“英格兰夺冠的机会可以概括成以环境，生理，心理，政治以及战术等方面综合数据的影响。”
英格兰队每每在世界大赛上遭遇点球魔咒，霍金教授对此也有具体分析，“球速是非常关键的，所以球员在罚点球的时候最好助跑3步，这和点球摆放没有关系，如果这套理论早点传播出去，恐怕瓦德尔就不会错失1990年世界杯的那记点球。”另外，霍金教授提到，好的角球主罚者会有84%的点球命中率。
在发布会的最后，霍金教授开玩笑称不会把金钱放在投注英格兰队上面，他还是会继续研究宇宙空间问题，以及其他慈善事业。
2016年4月13日，霍金微博宣布了一项外星探索计划，将制造可达到光速1/5的“纳米飞行器”。
霍金的人物评价
史蒂芬·威廉·霍金是本世纪享有国际盛誉的伟人之一，出生于伽利略逝世三百周年纪念日，剑桥大学数学及理论物理学系教授，当代最重要的广义相对论和宇宙论家。荣获英国剑桥大学卢卡斯数学教席，这是自然科学史上继牛顿和狄拉克之后荣誉最高的教席。70年代他与彭罗斯一道证明了著名的奇性定理，为此他们共同获得了1988年的沃尔夫物理奖。他因此被誉为继爱因斯坦之后世界上最著名的科学思想家和最杰出的理论物理学家。
霍金的生平是非常富有传奇性的，在科学成就上，他是有史以来最杰出的科学家之一。他担任的职务是剑桥大学有史以来最为崇高的教授职务，那是牛顿和狄拉克担任过的卢卡斯数学教授。
看了“霍金事迹 ”的人还看了：
1.霍金奋斗的故事