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霍金號(hào)稱“宇宙之王”,為什么得不了諾貝爾獎(jiǎng)?

 善信慧兵 2018-01-01

如今的霍金幾乎是宇宙的代名詞了,人們一提到霍金,就首先想到浩瀚無垠的宇宙。誠然如此,霍金的許多理論都是和宇宙有關(guān)的。那么大家就會(huì)好奇的問一句,既然霍金這么厲害,為什么卻沒能獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)呢?難道是諾獎(jiǎng)委員會(huì)故意刁難霍金?下面我們就來看看霍金在物理上的具體貢獻(xiàn),你或許就明白了!(首先來一張霍老爺子的年輕帥氣照)

為了客觀中立,我們既不吹捧霍老爺子,也不貶低他老人家。霍金的一生提出了許多理論,但在學(xué)界有影響的也就只有兩個(gè)理論:奇點(diǎn)理論和霍金輻射。這些理論的提出或許對(duì)你我現(xiàn)在的生活沒有什么改觀,但卻是打開神秘宇宙的一道金鑰匙。

要討論霍金的奇點(diǎn)理論和霍金輻射,就必須先從相對(duì)論入手。1915年,愛因斯坦提出了廣義相對(duì)論。人們的時(shí)空觀被瞬間顛覆,原來地球繞太陽旋轉(zhuǎn)并不是因?yàn)橐?,而是因?yàn)樘柧薮蟮馁|(zhì)量扭曲了周圍的時(shí)空,迫使地球繞著太陽旋轉(zhuǎn)。愛因斯坦的時(shí)空彎曲理論認(rèn)為天體的質(zhì)量越大,時(shí)空就越彎曲,逃離該天體所需的速度就越大。但是在相對(duì)論以前,人們沒有速度極限的概念,按照牛頓的經(jīng)典力學(xué),光速并不是絕對(duì)的。即便有個(gè)天體質(zhì)量無限大,光都有可能逃離出該天體。然而相對(duì)論的出世確立了光速不變和光速極限理論。這就意味著光速就是一個(gè)確切的數(shù)值,在真空中以大概每秒30萬公里的速度前行。

那么這時(shí)候就可以通過引力公式算出黑洞的最低密度。我們知道,一個(gè)天體的質(zhì)量和體積(密度)決定了逃離該天體的最低速度。而速度又是有上限的,那就是光速。那么宇宙中會(huì)不會(huì)有一個(gè)質(zhì)量和體積比例很大的天體,導(dǎo)致了逃離該天體所需的速度大于光速呢?這就是黑洞,因?yàn)楹诙吹拿芏葲Q定了逃離黑洞所需的速度大于光速,這樣連光都逃離不出去了,所以在視界以外看來就是黑的?;艚鸬钠纥c(diǎn)理論還預(yù)言了,黑洞中心必然是一個(gè)體積無限小,時(shí)空曲率無限大的奇點(diǎn)!

可以看出來,霍金的奇點(diǎn)理論是基于廣義相對(duì)論做出來的數(shù)學(xué)推算。所以這個(gè)基石不屬于霍金,那是屬于愛因斯坦。

霍金之后發(fā)現(xiàn)黑洞并不符合量子力學(xué)的不確定原理,為了使其符合量子力學(xué)的基本原理,以符合能量守恒。于是認(rèn)為黑洞會(huì)釋放出一些虛粒子。此后的霍金也通過數(shù)學(xué)推算出來了霍金輻射的存在的可能。但目前依舊沒有觀測(cè)出霍金輻射,那僅僅只是一種理論預(yù)言罷了!

我們可以看出來,霍金的奇點(diǎn)理論是建立在相對(duì)論的基礎(chǔ)上的,而“霍金輻射”又是建立在相對(duì)論和量子力學(xué)的基礎(chǔ)上的。所以霍金只是在前人奠定的理論大廈上縫縫補(bǔ)補(bǔ)了而已。而且霍金的奇點(diǎn)理論和霍金輻射,目前都沒有技術(shù)手段觀測(cè)到,所以目前并不能用觀測(cè)事實(shí)來證實(shí)可靠性。 所以霍老爺子還并不能獲得諾貝爾獎(jiǎng)!

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