霍金宇宙图象理论简述
霍金 的时空平行学说
斯蒂芬·威廉·霍金是一位杰出的理论物理学家，他的研究领域包括广义相对论和量子引力。
他在1992年提出了一个关于平行宇宙的理论，即“无边界的宇宙模型”。
在这个模型中，他认为宇宙没有明确的边界，而是一个无限延伸的时空结构。
霍金的这个理论引发了广泛的讨论和研究。
他的理论基于广义相对论的原理，认为宇宙是一个连续的时空结构，没有明确的起点和终点。
同时，他也引入了量子引力的概念，认为宇宙的结构是量子化的，存在着许多可能的状态。
霍金认为，由于量子引力的效应，宇宙可能会在某些特定的条件下产生分支，形成平行宇宙。
这些平行宇宙可能具有不同的物理定律和历史，因此我们无法直接观测到它们。
霍金的这个理论在科学界引起了很大的反响，一些科学家认为这是一种创新的理论，有助于我们理解宇宙的本质。
然而，这个理论也面临着一些挑战，包括缺乏实验证据和需要进一步的理论验证。
总的来说，霍金的时空平行学说是一个具有启发性的理论，它提醒我们思考宇宙的深层次问题，并探索可能存在的平行宇宙。
虽然这个理论还需要更多的研究和验证，但它为我们打开了一个全新的视角，让我们重新审视宇宙的本质和可能性。
霍金的非凡贡献
霍金的非凡贡献霍金（Stephen Hawking）是英国著名的理论物理学家、宇宙学家，他为人类的科学研究做出了巨大的贡献。
尽管他生活在一个身体不自由的状态下，但他的思想和智慧却迸发出了无与伦比的光芒。
本文将介绍霍金先生在理论物理学与宇宙学领域所发表的科学成果，并探讨他对人类智慧与探索精神的启迪。
一、黑洞理论的突破霍金以其开创性的工作而闻名于世，其中最著名的就是他对于黑洞的研究。
在1974年，他提出了霍金辐射理论（Hawking Radiation），这一理论挑战了传统观念中黑洞是永恒不变的思想。
他认为黑洞并非真正的黑暗，而是会以微弱的辐射释放能量，最终会逐渐蒸发消失。
这个理论的惊人之处在于，它结合了广义相对论和量子力学的原理，为我们对于宇宙的理解提供了全新的视角。
霍金辐射理论不仅改变了人们对黑洞的认识，也对我们对于宇宙起源和演化的理解有了重大的影响。
二、时间和空间之谜的破解霍金的研究还拓展到了关于时间和空间的基本问题。
他的《时间简史》一书是他最著名和受欢迎的作品之一，其中详细介绍了他对于时间和空间的理论。
在书中，霍金提出了量子引力理论，试图将量子力学和广义相对论结合起来，以解释宇宙的起源、时间的性质以及可能存在的平行宇宙等问题。
他的理论挑战了传统的牛顿力学观念，并为我们揭示了时间和空间背后的奥秘。
三、科学启蒙和公众教育的功绩除了他的科学研究，霍金还以其科学启蒙和公众教育工作赢得了广泛的认可。
尽管他的研究领域非常专业和复杂，但他总是能够以通俗易懂的语言向普罗大众解释复杂的科学问题。
他的著作《时间简史》成为了畅销书，让人们对于宇宙和物理学有了更深入的理解。
通过媒体和公开演讲，他向人们普及了科学知识，鼓励年轻人追求科学事业，并为人们激发了对于无限智慧和探索未知的好奇心。
四、霍金的勇气与乐观精神尽管霍金生活在一个极具挑战的身体状况下，但他的勇气和乐观精神令人动容。
他无论面对何种困难，都以无比的坚韧和毅力追求自己的目标。
霍金是什么物理原理的应用
霍金是什么物理原理的应用1. 引言在物理学领域，霍金（Stephen Hawking）是一个非常具有重要意义的人物。
他的研究和贡献不仅扩展了我们对宇宙的理解，还深刻影响了其他领域。
本文将重点探讨霍金作为一个物理学家，如何应用物理原理来解释宇宙的各种现象。
2. 量子力学应用量子力学是现代物理学中的基础理论之一，而霍金则是量子力学在宇宙学中的重要应用者之一。
他的著作《时间简史》中提到了许多有关量子力学在宇宙学中的应用。
以下是其中一些关键点：•黑洞蒸发：霍金提出了著名的霍金辐射理论，即黑洞并非完全吸收所有物质和能量，而是会随时间逐渐蒸发。
这一理论基于量子力学的概念，进一步深化了我们对黑洞的认识。
•宇宙起源：霍金也尝试通过量子力学的概念解释宇宙的起源。
他提出了“无边界宇宙”理论，认为宇宙并没有真正的起点，而是从一个量子波函数开始，逐渐演化成我们所知的宇宙。
3. 广义相对论应用广义相对论是爱因斯坦的理论，描述了引力的工作原理和空间及时间的弯曲。
在这方面，霍金也做出了自己的贡献。
以下是两个例子：•时空弯曲：霍金提出，在黑洞的中心存在一个奇点，这是由于引力的作用导致时空的弯曲和扭曲所造成的。
他的研究表明，黑洞内部的奇点可能会与宇宙的起源有着密切的关联。
•时空奇点：霍金还研究了宇宙的奇点，即宇宙起源时空中的极端条件。
他认为，在大爆炸之前的奇点中，物理规律会失去意义，这也引发了对宇宙起源的深入思考和讨论。
4. 粒子物理学应用除了量子力学和广义相对论的应用之外，霍金还通过粒子物理学对宇宙的研究做出了贡献。
以下是其中的一些方面：•暗物质：霍金认为，宇宙中存在大量的暗物质，这是一种我们无法直接观测和探测的物质形态。
他通过粒子物理学的研究，对暗物质的性质和存在进行了深入探索。
•宇宙微波背景辐射：霍金也对宇宙微波背景辐射进行了研究。
这是宇宙大爆炸后剩余的微弱辐射，在宇宙学中具有重要的意义。
他通过粒子物理学的方法，解释了宇宙微波背景辐射的来源和意义。
ourpictureoftheuniverse每段大意
ourpictureoftheuniverse每段大意
《Our Picture of the Universe》是斯蒂芬·霍金所著的一本书，以下是每段大意：- 第一章：我们对宇宙的理解。
- 历史背景：简要介绍了一些关键贡献者及其观点。
- 牛顿定律：哲学上对时间起点概念的挣扎。
- 奥伯斯佯谬：为什么夜空是黑暗的。
- 物理理论的性质：文章的结构。
- 第二章：集体意识。
- 集体行动：集体意识。
- 圣·奥古斯丁：西方教会的著名医生之一。
- 冰河世纪：更确切地说是冰川时代，更通俗地说，“冰河时代”指的是最近的寒冷时期，在大约2万年前的最后一个冰川高峰期达到顶峰，当时北美和欧亚大陆的大部分地区都被广泛的冰层覆盖。
若你还想了解更多内容，可以继续向我提问。
时间与空间霍金的宇宙观
时间与空间霍金的宇宙观时间与空间：霍金的宇宙观宇宙是一个千古谜题，人类对于宇宙的认知一直是科学与哲学探索的重要领域。
而正是由于伟大的物理学家斯蒂芬·霍金的贡献，我们对于宇宙的理解迈上了一个新的台阶。
在他的著作《时间简史》中，霍金详细阐述了他独特而深邃的宇宙观。
本文将从时间和空间两个维度，探讨霍金的宇宙观的核心思想。
一、时间的本质霍金将时间视为宇宙中的第四个维度，与空间一同构成了时间与空间的统一整体。
他提出了著名的时间箭头理论，即宇宙的时间在单向上持续流动。
他将宇宙的起源与时间的起点联系在一起，认为时间的开始与宇宙的大爆炸时刻相一致。
在这个理论中，宇宙从一种高度有序的状态逐渐向无序趋近，这被称为熵增。
霍金认为，这种熵增现象是因为宇宙的初态是非常特殊的，所以它有着不断演化的趋势。
此外，霍金还提出了时空的弯曲理论，即广义相对论。
他认为，质量和能量会弯曲时空，形成引力场。
这种弯曲产生的效应是，时间的流逝速度会因为引力的差异而有所变化。
例如，当质量非常巨大时，它会极大地弯曲时空，时间流逝的速度将减慢。
这一理论在解释宇宙的形成和演化中起到了重要的作用。
二、空间的结构在霍金的宇宙观中，空间也是一个不可或缺的要素。
霍金认为，空间是一个无限延伸的四维网格，其中包含了所有物质和能量的存在。
这个网格具有弯曲的性质，质量和能量的分布会影响空间的弯曲程度。
霍金使用著名的黑洞理论来解释空间的结构。
他认为，当一颗巨大恒星在宇宙中耗尽了所有的燃料，其内核会坍缩成一个非常小而密集的物体，即黑洞。
黑洞的密度极高，它会产生巨大的引力，使得周围的空间被弯曲得如同陷阱，其他任何物质都无法逃脱其引力影响。
这一理论在解释引力和空间弯曲的同时，也揭示了宇宙中最神秘且奇特的物质结构。
三、时间与空间的统一时间与空间的统一是霍金宇宙观的重要思想。
他认为，时间和空间的结构紧密相连，构成了宇宙的基础。
在时间箭头理论中，时间的流逝是宇宙演化的关键因素。
史蒂芬霍金宇宙大爆炸理论建立
史蒂芬霍金宇宙大爆炸理论建立史蒂芬·霍金（Stephen Hawking）是一位享誉世界的物理学家和宇宙学家，他为我们解开宇宙的奥秘做出了巨大的贡献。
其中最著名的成就之一，便是他与罗杰·彭罗斯（Roger Penrose）合作提出的宇宙大爆炸理论（Big Bang Theory）。
这一理论对于我们理解宇宙的起源和演化起着重要的作用。
宇宙大爆炸理论是指宇宙起源于一个极高密度、极高温度的初始状态，然后通过一个巨大的爆炸事件迅速膨胀扩散，并逐渐演化成我们所看到的宇宙的样子。
这一理论的提出归功于霍金和彭罗斯针对爱因斯坦的广义相对论和宇宙的观测数据进行的深入研究。
霍金和彭罗斯的宇宙大爆炸理论主要是基于爱因斯坦的广义相对论和宇宙膨胀的观测结果。
广义相对论是描述引力的一种理论，它提出了时空的弯曲和物质的能量密度对时空的影响。
宇宙膨胀的观测结果表明，我们所处的宇宙是在不断地扩张着，并且遵循着所谓的“宇宙膨胀定律”。
根据这些观测结果和理论基础，霍金和彭罗斯提出了宇宙大爆炸理论的核心观点：宇宙最初处于一个极高温度和高密度的状态，随着时间的推移，宇宙不断膨胀，温度逐渐下降。
在宇宙膨胀的过程中，物质逐渐形成，星系和星系团也逐渐出现。
这一理论与宇宙膨胀定律相吻合，并且能够解释宇宙在不同时期的演化过程。
宇宙大爆炸理论的提出具有重要的科学意义。
首先，它解释了宇宙的起源和演化过程，使我们对宇宙有了更加深入的认识。
其次，它为理论物理学和宇宙学研究提供了新的方向和方法。
宇宙大爆炸理论的成功也激发了科学家们对于宇宙起源的探索，如宇宙微波背景辐射、暗物质、黑洞等领域的研究。
尽管宇宙大爆炸理论已经成为广为接受的宇宙学模型，但它仍然存在一些问题和挑战。
例如，宇宙在初始时刻是否真的经历过一个“大爆炸”事件，以及在宇宙起源之前发生了什么等问题。
然而，这些问题不影响宇宙大爆炸理论的核心思想和基本结论。
史蒂芬·霍金对于宇宙大爆炸理论的建立做出了重要贡献，他的研究不仅推动了宇宙学的发展，也对整个科学界产生了深远的影响。
类文阅读：我们的宇宙图像
类文阅读：我们的宇宙图像（英）霍金本文选自英国物理学家斯蒂芬•威廉•霍金于1988年编写的一本科普图书《时间简史》。
讲述关于宇宙的起源和命运，主要介绍了什么是宇宙、宇宙发展的最新状况和关于宇宙本性的最前沿知识，阅读本文，要注意学习作者的科学探究精神、实事求是的精神以及敢于突破传统的精神。
科学的终极目的在于提供一个简单的理论去描述整个宇宙。
然而，大部分科学家遵循的方法是将这问题分成两部分。
首先，是一些告诉我们宇宙如何随时间变化的定律；第二，关于宇宙初始状态的问题。
毕全功于一役地设计一种能描述整个宇宙的理论，看来是非常困难的。
反之，我们是将这问题分成许多小块，并发明许多部分理论。
每一部分理论描述和预言一定有限范围的观测，同时忽略其他量的效应或用简单的一组数来代表之。
可能这方法是全错的。
如果宇宙中的每一件东西都以非常基本的方式依赖于其他的任何一件东西，很可能不能用隔离法研究问题的部分去逼近其完备的答案。
尽管如此，这肯定是我们在过去取得进展所用的方法。
牛顿引力理论又是一个经典的例子，它告诉我们两个物体之间的引力只决定于与每个物体相关的一个数——它的质量；而与物体由何物组成无关。
这样，人们不需要太阳和行星结构和成份的理论就可以计算它们的轨道。
今天科学家按照两个基本的部分理论——广义相对论和量子力学来描述宇宙。
它们是本世纪上半叶的伟大的智慧成就。
广义相对论是描述引力和宇宙的大尺度结构，也就是从只有几英哩直到大至1亿（1后面跟24个0）英里，即可观测到的宇宙范围的尺度的结构。
另一方面，量子力学处理极小尺度的现象，例如万亿分之一英寸。
然而，可惜的是，这两个理论不是互相协调的——它们不可能都对。
当代物理学的一个主要的努力，即是寻求一个能将其合并在一起的理论——量子引力论。
我们还没有这样的理论，要获得这个理论，我们可能还有相当长的路要走。
现在，如果你相信宇宙不是任意的，而是由确定的定律所制约的，你最终必须将这些部分理论合并成一套能描述宇宙中任何东西的完整统一理论。
《时间简史》：霍金的宇宙观与科学哲学
时间简史：霍金的宇宙观与科学哲学简介《时间简史》是英国著名物理学家斯蒂芬·霍金于1988年出版的一本科普读物，被誉为是人类对宇宙和时间的认知历程中最伟大的里程碑之一。
本书通过通俗易懂、深入浅出的方式解释了有关宇宙起源、时空概念、量子力学以及黑洞等复杂问题，极大地拓展了普通读者对科学哲学的理解。
宇宙起源与演化霍金在《时间简史》中首先讨论了宇宙的起源。
他提到了现代天文学发现的“大爆炸理论”，即宇宙起源于一个初始极度热密集状态并逐渐膨胀。
然后他探讨了黑洞、星系形成以及银河系演化等话题，并详细说明了这些过程如何形成多样化的结构。
时空概念与广义相对论霍金进一步引导读者探讨时空概念以及相对论。
他介绍了爱因斯坦提出的广义相对论，其中包括引力场、时空弯曲以及宇宙中的时间流逝等概念。
他还解释了为什么在强引力场中会出现黑洞，并讨论了如何理解黑洞这种异常的天体。
量子力学与基本粒子《时间简史》还涉及到量子力学和基本粒子的研究。
霍金解释了量子理论如何描述微观世界，并介绍了电子、质子、中子等基本粒子，以及它们如何相互作用。
他还讨论了超对称性理论以及最新的粒子物理实验发现。
时间箭头与熵增定律在书中，霍金也探讨了时间箭头和熵增定律的概念。
他解释了为什么时间只能向前流动，而不能倒退，并将这一现象与热力学中的熵增加联系起来。
这一部分涉及到对物理学和哲学领域一些深刻而有趣的思考。
科学哲学与未来展望最后，霍金还谈到了科学哲学以及人类对宇宙的认知能力。
他提出“极大统一理论”的设想，试图解决目前存在于物理学中的几个未解之谜，例如量子力学和广义相对论的一体化。
他还讨论了人工智能、宇宙旅行等前沿科技，并对未来科学发展进行展望。
结语《时间简史》是一本令人着迷的科普读物，通过霍金流畅而幽默的写作风格，将复杂的理论与实用解释结合起来，为读者提供了一个窥探宇宙奥秘的机会。
这本书不仅丰富了科学知识，也深入探讨了科学哲学问题，激发了读者对于宇宙与时间的思考和好奇心。
史蒂芬·霍金的宇宙观
（九）黑洞
•
在用量子力学考虑大爆炸奇点之前，我们先看看另一个在广义相对论 框架下的奇点——黑洞。 我们都知道逃逸速度。星体所产生的引力场（和星体的质量及密度 有关）越大，从其表面逃逸所需的极限速度就越大。如果这个引力场大 到某个极限，使以光速运动的物体也不能挣脱它的束缚而逃逸，那么我 们将无法观察到这个星体，仅能感受到它的引力效应。。这就是在200年 前对黑洞的最初定义。 实际上，对于光不能象对待普通物体那样考虑，因为普通物体在上 抛的过程中速度逐渐变慢，并最终落回地面，而光是以不变的速率前进 的。因此必须以广义相对论的观点重新解释黑洞现象，也就是： 光由于强大的引力场造成的空间——时间扭曲，而被强烈地折弯并 回到星体表面，不能从其表面逃逸。 黑洞是一个空间——时间区域，它的最外围是光所能从黑洞向外到 达的最远距离，这个边界称为“事件视界”。它如同一个单向的膜，只 允许物质穿过视界并落到黑洞里去，但没有任何物质能够从里面出来！
1514年，教士尼古拉· 哥白尼提出了"日心说"，认为太阳静止地位于宇宙的中心， 而地球和其它的行星围绕着太阳作圆周运动。由于害怕教会的迫害，哥白尼只能秘 密地传播他的学说。后来，伽利略观测木星时，发现木星的几个行星围绕着木星旋 转，这表明其它星球不一定围绕着地球旋转。继而开普勒修正了哥白尼的理论，用 椭圆轨道取代了圆周轨道，使其很好的符合观测结果。他们的公开支持，最终宣告 了亚里士多德学说的终结。 1687年，伊萨克· 牛顿出版了举世闻名的《原理》。在书中提出了著名的万有 引力定律。《原理》一书解决了物体如何在空间和时间中运动的问题。 人们利用他的理论，甚至可以精确地计算星球运行的轨道。 但是问题又出现了。根据万有引力定律，星球间总是相互吸引的，它们似乎不 能保持大尺度上的相对静止，而终将落到一起。牛顿也意识到了这点，他解释说： 如果有限颗行星分布在一个有限的区域中，这种情形的确会发生。但如果存在无限 颗行星，均匀的分布在无限的空间，这种情形就不会发生，因为这时引力分布是均 匀的，不存在任何一个使它们聚集的中心。 其实这是我们所经常遇到的一个理论陷阱。实际上在一个无限的宇宙中，每一 颗恒星都可以看作是一个中心，因为在它的每个方向上都有无限多颗恒星。正确的 方法应该是：先考虑有限空间的情形，恒星会坍塌到一起。在这个区域外均匀地加 上更多的恒星。按照牛顿定律，这些加上的恒星对原先的区域没有什么影响，所以 恒星还是会落到一起。我们任意地加上更多的星体，愿意加多少都可以，它们总是 会坍缩到一点。换言之，宇宙的局部区域总是不均匀的，应该出现局部性的坍缩， 并且这种趋势会逐渐扩大。而观测到的结果并不存在这种情形。 于是我们遇到了一个不小的问题：无限静态的宇宙不存在！
霍金的简介及原理
霍金的简介及原理
霍金是世界著名的理论物理学家,他的主要贡献和研究原理可以概括为以下几点:
一、个人简介
斯蒂芬·威廉·霍金,1942年出生于英国牛津,著名宇宙学家和理论物理学家,剑桥大学理论宇宙学中心研究主任。
二、主要科学贡献
1. 和潘洛斯together 提出了大爆炸理论描述宇宙起源。
2. 在黑洞热力学研究方面做出重大贡献,证明黑洞会发射辐射。
3. 借助量子力学效应解释了黑洞信息佯谬。
4. 提出广义相对论可以与量子理论统一的观点。
三、研究原理
1. 应用广义相对论描述引力和时空曲率。
2. 利用量子力学处理物质的微观行为。
3. 进一步研究量子引力理论,探索量子化时空。
4. 关注黑洞和大爆炸奇点的行为。
四、主要著作
《时间简史》《大设计》《宇宙繁盛史》等多部科普读物。
五、重要贡献
1. 对一般公众进行宇宙学知识的普及。
2. 在极端物理条件下探索基本理论的局限性。
3. 开拓人类对宇宙起源和本质的科学理解。
综上所述,这简要概括了霍金的主要贡献和研究原理。
他对宇宙学理论做出的开创性工作,对后世影响深远。
《时间简史》：科学与宇宙的奥秘
时间简史：科学与宇宙的奥秘简介《时间简史》是英国物理学家斯蒂芬·霍金于1988年出版的一本科普书籍。
该书以通俗易懂的方式，系统介绍了关于宇宙起源、演化和结构等领域的最新研究成果。
霍金以他独特的视角和深入浅出的解释，带领读者一同探索科学世界中时间和空间的奥秘。
1. 宇宙起源：大爆炸理论在《时间简史》中，霍金首先介绍了宇宙起源问题，并详细讲述了大爆炸理论。
根据这一理论，我们相信宇宙起源于一个无比高温和高密度的点，即大爆炸。
随着时间的推移，整个宇宙开始膨胀并不断演化。
2. 引力与黑洞接下来，霍金讲述了引力和黑洞对宇宙演化的重要性。
他向读者解释了引力是如何塑造物质在空间中运动的，并深入探讨了黑洞形成、性质以及其对时空的影响。
这一部分引导着读者了解宇宙中最神秘和强大的力量。
3. 量子力学与相对论在《时间简史》中，霍金还提到了两大科学理论：量子力学和相对论。
他讲解了这两个领域是如何推动科学发展和对我们理解宇宙的贡献。
量子力学解释了微观世界的规律，而相对论则揭示了时空的结构和变形。
4. 时间、熵以及物质霍金以自己深厚的物理学知识为基础，深入探讨了时间、熵以及物质之间的关系。
他向读者解释了时间是如何流逝，并在介绍热力学第二定律时涉及到熵的概念。
同时，他还阐述了物质如何通过时间演化和互动。
5. 平坦宇宙与暗能量在书籍的后半部分，霍金探讨了平坦宇宙假说和暗能量。
平坦宇宙假说认为我们所处的空间是平坦、无边界的，而暗能量则被视为推动宇宙加速膨胀的原因。
6. 多宇宙理论最后，在《时间简史》中，霍金介绍了多宇宙理论。
根据这一理论，我们的宇宙只是众多平行世界中的一个。
这一概念引发了对于宇宙结构和存在多样性的探讨。
结语《时间简史》是一本介绍科学与宇宙奥秘的经典著作。
通过通俗易懂的方式，斯蒂芬·霍金带领读者深入理解关于时间、空间、物质和能量等领域的现代科学知识。
这本书不仅为科学爱好者提供了全面而精彩的阅读体验，也帮助普通读者更好地理解宇宙起源与演化的奥秘。
时空的奇妙旅程史蒂芬霍金的宇宙之谜
时空的奇妙旅程史蒂芬霍金的宇宙之谜时空的奇妙旅程：史蒂芬·霍金的宇宙之谜宇宙，无疑是人类永恒的谜题。
长久以来，人们一直努力探索宇宙的奥秘，寻求关于宇宙起源、演化和未来命运的答案。
而在这场探索中，史蒂芬·霍金（Stephen Hawking）无疑是最耀眼的一颗星。
一、宇宙的起源：大爆炸理论的诞生霍金于1965年在剑桥大学获得博士学位后，便投身于对宇宙发展历程的研究。
经过多年的努力，他提出了著名的“大爆炸理论”，该理论认为宇宙起源于一个极端炽热、高密度的状态，随着时间的推移，发生了一次巨大的爆炸，从而诞生了我们所熟知的宇宙。
这个理论对于解释宇宙的起源和演化有着重要意义，成为现代物理学的基石之一。
二、黑洞：宇宙最神秘的存在除了对宇宙起源的探索，霍金还对黑洞进行了深入研究。
黑洞是一种极为紧密的物质聚集形态，它的引力极其强大，甚至连光也无法逃脱。
在霍金的理论中，黑洞不再是只有吞噬物质的存在，而是可以辐射出粒子的。
这种辐射现象被称为“霍金辐射”，极大地拓展了我们对黑洞的认识。
三、时间和空间：相对论的奇妙世界在霍金的研究中，时间和空间的本质也备受关注。
霍金提出了相对论的概念，并发展了著名的“广义相对论”。
相对论认为时间和空间是相互联系的，它们并非独立存在。
这一理论揭示了时间和空间在宇宙中的相互作用，对于我们理解宇宙结构和演化有着重要影响。
四、多元宇宙：无数平行宇宙的存在霍金的研究还引领着我们进入了多元宇宙的领域。
在他的理论中，宇宙并不仅限于我们所处的这一个，还存在着无数个平行宇宙。
每个宇宙都拥有不同的规律和特性，形成了一个多元宇宙的大家族。
这个理论对于我们理解宇宙的多样性和复杂性有着重要启示。
五、命运的归宿：宇宙的终局除了揭示宇宙的起源和演化，霍金还着力研究了宇宙的终局。
在他的理论中，宇宙可能有多种不同的终局方式，其中最著名的是“大撕裂”和“热寂”两种情景。
大撕裂预言了宇宙会因为不断膨胀而从内部撕裂并崩溃。
宇宙的诞生与演化史蒂芬霍金的宇宙史
宇宙的诞生与演化史蒂芬霍金的宇宙史宇宙的诞生与演化史——蒂芬·霍金的宇宙史宇宙是人类永恒的追问与探索的对象。
自古以来，人类对宇宙的起源和演化过程一直充满了好奇和猜想。
而蒂芬·霍金作为世界著名的理论物理学家，通过其深入的研究和贡献，为我们揭示了宇宙的诞生与演化的一些奥秘。
一、宇宙的起源在传统的宇宙学观念中，人们一直认为宇宙是由一个大爆炸而形成的。
这一理论被称为“宇宙大爆炸理论”或“宇宙起源理论”。
然而，蒂芬·霍金在20世纪70年代提出了他的观点——“宇宙大爆炸理论”的完善和修正版本，即“宇宙膨胀模型”或“宇宙演化理论”。
据蒂芬·霍金的理论，宇宙的起源并非由于一个“大爆炸”所导致，而是源于“奇点”的产生。
奇点是一个极端高密度和高温的状态，它无法用物理学的定律进行描述或预测。
奇点的诞生被认为是宇宙的起点，宇宙从奇点开始膨胀和演化。
二、宇宙的膨胀与演化蒂芬·霍金的宇宙演化理论认为，宇宙的膨胀和演化是由于引力的作用而产生的。
根据现有的证据来看，宇宙的膨胀是一个不断进行的过程，并且在过去的几十亿年里，宇宙的膨胀速度一直在加快。
蒂芬·霍金进一步解释了宇宙膨胀的机制，他提出了“暗能量”的概念。
暗能量是一种存在于宇宙空间中的能量形式，它的存在可以解释为什么宇宙的膨胀速度在加快，而不是减慢或停止。
在宇宙的演化过程中，还出现了许多令人惊奇的现象和结构，例如恒星、星系和黑洞等。
这些结构的形成和演化，也是蒂芬·霍金一直关注和研究的课题。
三、黑洞与宇宙结构黑洞是宇宙中最神秘和引人注目的天体之一。
蒂芬·霍金对黑洞的研究为我们对宇宙结构和演化提供了重要的指导。
根据蒂芬·霍金的理论，黑洞是由巨大恒星的崩塌形成的，它具有极端的引力，甚至连光都无法逃离它的吸引力。
他的研究还发现了黑洞的辐射现象，被称为霍金辐射。
蒂芬·霍金的工作为我们认识黑洞的本质和性质提供了突破，揭示了黑洞在宇宙中的作用和地位。
宇宙大爆炸的起源霍金的宇宙学理论
宇宙大爆炸的起源霍金的宇宙学理论宇宙大爆炸的起源：霍金的宇宙学理论在科学领域中，宇宙大爆炸理论是一个备受关注的话题。
这一理论获得了霍金的支持和提出，并成为了现代宇宙学中的核心理论之一。
本文将探讨宇宙大爆炸的起源，并介绍霍金的宇宙学理论。
一、宇宙的起源关于宇宙的起源，有多种不同的观点和理论。
早期的宇宙学理论通常认为宇宙是静态存在的，而不是一个起源于某一点的爆炸现象。
然而，20世纪初的观测数据揭示出宇宙正在膨胀，并意味着宇宙可能起源于某一刹那的爆炸事件。
二、宇宙大爆炸理论的提出霍金的宇宙学理论起源于20世纪60年代，当时他与罗杰·彭罗斯一起工作。
他们的工作表明，宇宙曾经处于一个非常高密度和高温的状态，被称为“奇点”。
在这个奇点之前，宇宙是不存在的，时间和空间也无法被定义。
根据宇宙大爆炸理论，时间、空间和一切物质都源于这个奇点。
起初，宇宙是极其微小的，但随着时间的推移，它经历了快速的膨胀，创造了我们现在所知的宇宙。
三、宇宙的演化霍金的宇宙学理论认为，宇宙的演化是由引力主导的。
根据爱因斯坦的广义相对论，物体的质量会扭曲时间和空间，形成引力场。
类似地，宇宙中的物质也会产生引力，从而使得宇宙的演化受到引力的影响。
在宇宙的早期，物质的分布不均匀，存在微小的产生引力的不规则性。
这些微小的不规则性逐渐增长并形成物质团块，进而形成星系和其他结构。
宇宙大爆炸理论解释了宇宙的起源和演化，以及我们所观测到的宇宙结构的形成过程。
四、对宇宙大爆炸理论的支持和挑战宇宙大爆炸理论得到了大量的观测和实验证据的支持。
例如，背景辐射的存在与宇宙大爆炸的理论预测相符合。
背景辐射是宇宙大爆炸后剩余的微波辐射，可以追溯到宇宙诞生的时期。
然而，宇宙大爆炸理论仍然面临一些挑战和未解决的问题。
其中之一是“暗能量”的问题，即目前宇宙加速膨胀的原因。
另外，对于宇宙形成时刻的详细了解以及奇点之前的情况也仍然存在困难。
五、未来的探索随着科技的不断进展，人类对于宇宙的认知也在不断扩展。
时间简史宇宙的起源
时间简史宇宙的起源作为人类的一员，我们总是对宇宙的起源和存在感到好奇。
自古以来，众多哲学家、科学家以及宗教信仰者们都在尝试解答这个看似无解的问题。
直到上世纪末，英国物理学家斯蒂芬·霍金在他的著作《时间简史》中提出了他对宇宙起源的理论。
本文将根据霍金的观点，试图向读者介绍宇宙的起源以及相关的科学理论。
1. 大爆炸宇宙论霍金所提出的宇宙起源理论主要基于大爆炸宇宙论，这一理论也被大多数科学家广泛接受。
根据这个理论，宇宙起源于约138亿年前的一次巨大爆炸，此次爆炸被称为“大爆炸”，或简称为“宇宙大爆炸”。
2. 膨胀宇宙和暗能量随着宇宙的膨胀，物质和能量开始从一个极其密集的状态中释放出来。
在这个过程中，宇宙的温度和密度逐渐降低。
然而，宇宙的膨胀并非是均匀的，而是存在着一些微小的起伏。
这些微小起伏最终导致了宇宙的结构形成，例如星系、星云等。
此外，霍金的理论还提到了“暗能量”的存在。
暗能量是一种神秘的能量形式，它占据了宇宙总能量的约70%。
然而，对于暗能量的起源，科学家们仍然知之甚少。
它的存在对于宇宙的膨胀起着重要作用。
3. 引力和黑洞在宇宙扩张的过程中，引力起着重要的作用。
它吸引着物质并将它们聚集起来形成星系、行星、恒星等。
同时，引力也导致了黑洞的形成。
黑洞是宇宙中最神秘的物体之一，它是一种极为密集的天体，具有强大的引力，以至于连光都无法逃离它的吸引。
根据霍金的理论，黑洞是由星体坍塌而成，它们在宇宙中广泛存在。
4. 时间和时空的曲率霍金进一步阐述了时间和时空的曲率，这一理论得到了广泛的关注和讨论。
根据他的观点，宇宙中的物体和能量会扭曲时空。
例如，质量越大的物体会导致时空弯曲的程度越大。
这种曲率会影响周围的物体和光线传播的路径。
5. 多个宇宙和多元宇宙论除了单个的宇宙，霍金的理论还提到了存在多个宇宙的可能性，这被称为“多元宇宙论”。
根据这个理论，我们的宇宙只是许多宇宙中的一个。
每个宇宙都拥有不同的物理常数和初始条件。
霍金的理论
霍金的理论被公认为是现代物理学家中最杰出的人物，霍金（Stephen Hawking）是真正的物理学传奇，他在过去的几十年里发表了许多伟大的理论，他的理论改变了人们对宇宙的认识。
本文将通过介绍霍金的一些重要理论来描述他在宇宙物理学上的贡献。
首先，让我们来谈谈霍金发表的最有名的理论之一：宇宙的整体对晦涩物理学的建模。
宇宙模型是一个以宇宙的大小、年龄和结构为中心的数学模型。
它的初衷是描述宇宙的历史，解释它的运行方式，并预测它未来的状态。
霍金提出了一种新的宇宙模型，他发现宇宙不是永恒存在的，而是正在不满足平衡而变大。
这个理论被称为“大爆炸理论”，它证明了宇宙是一个有限的，有起点的宇宙。
接下来，我们再谈谈霍金提出的重力与弦理论。
普通相对论建立在质能方程上，但霍金发现，原子以某种方式束缚了重力，这就需要一些新的理论来解释它。
因此，他提出了一种可以融合重力与弦理论的理论，以研究量子力学与引力物理学，从而理解复杂的宇宙现象。
此外，霍金还发表了关于宇宙的黑洞理论。
面对无限的黑洞，他建立了一种理论，以解释黑洞的形成机制。
他认为，当宇宙中的星球和恒星合并到一起时，会生成巨大的重力，这种重力可以使量子效应导致星球和恒星之间出现非常强大的紧凑性，从而形成黑洞。
最后，我们要提到的是霍金提出的宇宙学定律：宇宙的热力学定律。
宇宙的热力学定律指的是，宇宙会在它的热力学平衡状态中逐渐冷却，并最终到达它的热力学熵最高值。
这一理论证明了宇宙正处于一个有限的老化过程中。
总结起来，霍金的理论改变了人们对宇宙的认识，他发表的宇宙模型和重力与弦理论，黑洞理论，以及宇宙学定律为人们了解宇宙提供了重要的指导。
因此，霍金在宇宙物理学上确实做出了重大的贡献，他的理论使我们能够更好地了解宇宙的结构和运行方式，以及宇宙自身的变化和理论。
著名物理学家霍金对宇宙的理解
著名物理学家霍金对宇宙的理解在当代科学史上，著名的物理学家霍金无疑是一个不可忽视的人物。
作为天体物理领域的重要人士，霍金的科研成就和对宇宙的理解都非常深刻和有影响力。
他所提出的一系列学说和观点，不仅推动了人类对宇宙本质的认识，而且也为我们展示了物理学研究的魅力和神秘性。
首先，霍金的最著名的学说之一是黑洞理论。
他在20世纪70年代提出的黑洞理论，将人们对于宇宙的认识提升到了一个全新的层次。
他指出，在宇宙中存在着一种特殊的天体，它的引力场非常强大，以至于任何物体一旦被它吸入，都会永远被困在其中。
而这种天体就是黑洞。
黑洞是我们对宇宙最神秘的物体之一。
对于一般的天体物理学家而言，先前黑洞主要是一个理论概念，没有太多的实际证据支持其存在。
虽然霍金没有发现任何实物证据，但他的黑洞理论被称为“现代物理学的奇迹”。
这个理论迅速风靡全球，许多天体物理学家甚至激动地预测，我们迟早会探测到这种神秘的物体。
除了对黑洞的研究以外，霍金对宇宙本质的认识同样是指引我们进入宇宙更深层次的重要门户。
他的“时间箭头”理论，揭示了时间流动的“离散性”，即时间是有方向的，具有明确的过去和未来，而不是静止或重复的。
这个理论是基于对热力学的研究，它是一种主张宇宙在随时间流逝中总是进入更高“混乱度”状态的学说。
另外一个重要学说就是霍金的“量子引力理论”，这个理论揭示了物理学中两大理论的矛盾，从而描绘了一个全新的、结合量子论和广义相对论的宇宙图像。
这个理论不仅解决了物理学当中一些重要的谜题，而且也极大地引领了物理学的发展。
虽然霍金患有严重的运动神经元疾病，但这并没有阻碍他在物理学领域的贡献。
随着科学的发展，我们对于宇宙的理解也不断深入。
需要深入研究的是，霍金的理论仅仅描述了宇宙的局部，但仍有很多未知的事情，需要我们继续研究探寻。
总之，霍金对宇宙的理解从多个角度探讨了宇宙的本质，帮助我们更好地认识这个神秘的世界。
他的理论和学说不仅具有实用价值，而且也拓宽了我们的思维和想象的空间。
霍金的无边界宇宙理论
霍金的无边界宇宙理论宇宙是人类长久以来一直关注的话题，人们在探索宇宙的过程中，也不断提出各种理论来解释它的本质和起源。
霍金的无边界宇宙理论是其中之一，它是霍金晚年的杰作，对于人类理解宇宙的深层次问题具有重要意义。
1. 理论概述霍金的无边界宇宙理论是基于量子力学和广义相对论的结合，试图解释宇宙在起源时刻如何发展，并针对宇宙的边界问题提出了全新的观点。
根据这一理论，宇宙并没有明确的起点，也没有确定的边界，它是一个无限延展的空间。
这与过去人们多认为宇宙起源于一次大爆炸的观点不同，同时也打破了传统宇宙学的边界概念。
2. 时间的概念重新界定在传统宇宙观中，时间被认为是有始有终的，它从宇宙的起点开始，也将在宇宙的终点结束。
然而，在霍金的无边界宇宙理论中，时间并没有起点，也没有终点。
他认为，时间在宇宙中是呈现出类似于地球表面的形状，也就是时间没有边界，死亡和诞生并不能完全定义宇宙的起源和终结。
3. 量子力学对宇宙演化的重要性霍金的无边界宇宙理论中，量子力学扮演了重要的角色。
因为在宇宙起源时刻，宇宙的尺度非常微小，必须运用量子力学的理论才能精确描述。
量子力学的波函数帮助我们理解宇宙的早期演化，并提供了计算宇宙现象的有效工具。
通过将量子力学与广义相对论结合，霍金的理论成功解释了宇宙的起源和发展。
4. 引力和量子力学的矛盾然而，霍金的无边界宇宙理论也引发了一些问题。
在量子力学中，微小尺度下的空间-时间曲率会产生量子涨落，而在广义相对论中，宇宙较大尺度下的曲率可以通过经典物理理论进行计算。
两个理论之间的矛盾性是悬而未决的问题，也是当代物理学中的重要挑战。
如何将引力量子化仍然是科学家们努力研究的方向。
5. 持续探索和研究的方向霍金的无边界宇宙理论仅是对宇宙起源和发展的一种解释，尚有许多未知和未解决的问题等待我们去探索和研究。
宇宙黑暗能量、黑洞信息丢失等问题仍然困扰着科学家们。
未来的研究将继续推动人类对宇宙的认知边界，或许会给我们带来更深刻的理解和突破。
霍金的理论
霍金的理论
霍金，英国著名理论物理学家，以及一位深受尊敬的思想家，是当今时代最著名的科学家之一，他研究的理论已经深深影响了世界上许多科学家的研究方向。
霍金的最著名的理论是广义相对论，它的基本思想是重力场有时会缩短时间，它们会对其他物体产生引力，这是宇宙的基本规律。
另外，他还提出了“黑洞”理论，即黑洞是一种由超大质量组成的深沉存在，它们可以吸收其他物体，而不会受到任何外部干扰。
此外，霍金还发现了宇宙的扩展的可能性，以及宇宙的“多个大爆炸”的可能性，他还发现了大量的宇宙射线，他的研究表明，宇宙是从一种微小的密度膨胀而来的，而这就是宇宙的始祖。
霍金的理论不仅牵涉到宇宙研究，也影响了社会发展和科学研究的方向。
他的理论提出了新的思考方式，引领着科学界和社会发展前进。
他的理论让人们重新审视了宇宙的构成，从而开始调整对宇宙的理解，改变了人们对宇宙的看法。
此外，它还改变了物理学的研究方向，让人们更加深入地去研究宇宙和物质的性质，因此，研究宇宙的科学家也加快了自己的研究步伐。
更为重要的是，霍金的理论也改变了人们对“无穷大”的认识，从而把宇宙放大到一个新的高度，对人们产生了深远的影响。
霍金的理论，不仅给了人们大量宝贵的思想，而且也给物理学带来了很多新的想法，也引发了一系列新的研究方向。
在我们完成了宇宙的解释之前，研究霍金的理论的重要性仍将持续。
它的发现将有助
于我们更加深入地理解宇宙，从而更好地改变我们的生活，改变我们对宇宙的观点。
从霍金的理论的发现，我们可以更加深刻地理解宇宙，从而提升人类的文明水平，引领社会发展走向更加美好的未来。
探索宇宙的奇迹斯蒂芬霍金传读书笔记
探索宇宙的奇迹斯蒂芬霍金传读书笔记斯蒂芬·霍金是一位被广泛尊敬和崇拜的天才物理学家，他的著作《探索宇宙的奇迹》无疑是留给我们的宝贵遗产。
读完这本书后，我深受震撼和启发。
本文将分享我的读书笔记，介绍霍金的主要思想和他对宇宙的探索。
1. 宇宙的起源：大爆炸理论霍金在《探索宇宙的奇迹》中详细阐述了宇宙的起源理论——大爆炸理论。
他通过深入浅出的解释，向读者展示了宇宙诞生的过程。
据霍金解释，宇宙的起源可以追溯到大约137亿年前的一次巨大爆炸，从而创造了时空与物质。
2. 黑洞的奇妙世界霍金对黑洞的研究和理解为我们揭示了宇宙中最神秘的现象之一。
他解释了黑洞是如何形成的，以及它们如何吞噬物质和能量。
霍金还提到了黑洞的奇异性和它们与时间、空间之间的关系。
3. 时间和空间的曲折霍金对时间和空间的研究使他成为了广受赞誉的理论物理学家之一。
他指出了广义相对论和量子力学的冲突，并尝试通过发展量子引力理论来解决这个问题。
他的思想使得我们对时间和空间的理解更加深入，也为之后的科学家提供了宝贵的研究方向。
4. 生命在宇宙中的存在在书中，霍金讨论了生命在宇宙中的存在问题。
他认为宇宙中存在其他智慧生命的可能性是存在的，尽管我们尚未找到确凿的证据。
通过比较地球上的生命和宇宙中的条件，霍金指出了地球上生命的特殊性，并提出了需要开展更多研究以揭示宇宙生命奥秘的观点。
5. 对宇宙的未来的展望霍金对宇宙的未来发展给出了自己的看法。
他提到宇宙不断膨胀的速度会逐渐加快，并最终导致一种称为“大撕裂”的现象。
根据他的研究，我们可能会生活在宇宙的一个特殊时期，距离大撕裂还有数十亿年的时间。
总结起来，斯蒂芬·霍金的《探索宇宙的奇迹》带领着读者进入了一个充满未知和奇妙的宇宙之旅。
他用通俗易懂的语言解释了复杂的物理学概念，向我们展示了他对宇宙的探索和理解。
这本书不仅是一部科学巨著，更是一本关于思想、好奇心和人类前进的力量的著作。
通过阅读这本书，我对宇宙的认识和思考得到了极大的拓展，也对这位天才科学家霍金产生了深深的敬仰之情。
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第２４卷 第４期 集宁师专学报 Ｖｏｌ．２４ Ｎｏ．４ 2002年12月 Journal of Jining Teachers College Dec.2002
收稿日期：2002－11－01
文章编号：1009-7171(2002)04-0041-03
霍金宇宙图象理论简述
张建忠1 袁晓松2
（1.集宁师专 物理系 内蒙古 集宁 012000; 2.集宁师专 教育系 内蒙古 集宁 012000） 摘 要 霍金是英国著名的理论物理学家，是继爱因斯坦之后最伟大的科学思想家。
他的一部《时间简史》清晰地向我们描述了宇宙生成的图景，把宇宙学的研究推向了一个新的阶段。
本文从解读霍金的《时间简史》入手对霍金的黑洞辐射理论和量子宇宙论做了简要的介绍，以求读者可以由此对霍金的宇宙观略见一斑
关键词 霍金 黑洞辐射 量子宇宙论 引力坍缩
中图分类号：O412.1 文献标识码：A
宇宙从何而来,又将向何而去?宇宙有开端吗?如果有的话,在这开端之前发生了什么?时间的本质是什么?它会有一个终结吗?这是一个吸引多少人去沉思默想的问题,是一个诱惑多少科学家去潜心钻研、精竭神殆的难题。
当代最激动人心的科学家史蒂芬・霍金,这颗物理学界的超新星,以他的一本《时间简史》为人类无尽的探索优雅的划上了一个漂亮的逗号,不用句号是因为霍金早已以他的深邃与思索告诉我们：任何物理学总是临时性的,你永远不可能将它证明。
在这部《时间简史》里霍金清晰地介绍了他的黑洞辐射理论和量子宇宙论。
黑洞辐射理论解决了宇宙开端和终结问题,而量子宇宙论完美地解决了第一推动力的问题。
本文拟就黑洞辐射理论和量子宇宙论作简要评述,以使更多的人了解霍金那奇特的具有创造性的物理思想。
1 黑洞辐射理论
一个质量足够大并足够紧致的恒星会有如此强大的引力场,以至于连光线都不能逃逸——任何从恒星表面发出的光,还没到达远处即会被恒星的引力吸引回来。
在宇宙中可能存在着大量这样的恒星,虽然会由于从它们那里发出的光不会到达我们这儿使我们不能看到他们,但我们仍然可以感到它们的引力的吸引作用,这就是我们称之为黑洞的物体。
霍金运用引力论和统计力学成功地解释
了黑洞的成因。
我们首先要理解一个恒星的生命周期。
起初,大量的气体(主要是氢)受自身引力吸引,而开始向自身坍缩而形成恒星。
当它收缩时气体原子相互越来越频繁地以越来越快的速度碰撞,气体的温度上升,最后,气体变得如此之热,以致于当氢原子碰撞时,它们不再弹开而聚合形成氦。
如同一个受控氢弹爆炸,反应中释放出来的热使得恒星发光。
这热又使气体的压力升高,直到它足以平衡引力的吸引,这时气体停止收缩。
这有点像气球内部气压试图使气球膨胀,橡皮的张力试图使气球缩小,它们之间存在一种平衡。
从核反应发出的热和引力吸引的平衡,使恒星在很长时间内维持这种平衡。
然而恒星会耗尽它的氢和其他的核燃料。
恒星初始燃料越多,则它燃尽的就越快。
这是因为恒星的质量越大,它就必须越热才足以抵抗引力；而它越热,它的燃料被用的越快。
太阳大概足以再燃烧50多亿年,但是质量更大的恒星可以在一亿年这么短的时间内用尽其燃料。
这个时间比宇宙的年龄短得多了。
当恒星耗尽了燃料,它开始变冷并开始收缩。
当该恒星收缩时,其表面的引力场变得很强,从而使得光线从恒星逃逸变得更为困难。
对于在远处的观察者而言,光线变得更黯淡更红。
最后,当这恒星收缩到某一临界半径时,表面引力场变得如此之强,以至于光线再也逃逸不出去。
按照相对论,没有东西会走得比光还快。
这样,如
42 集宁师专学报 2002年
果光都逃不出来,其他东西更不能逃逸,都会被引力拉回去。
也就是说,存在一个事件的集合或空间——时间区域,光线或任何东西都不可能从该区域逃逸而到达远处的观察者。
我们将这一区域称为黑洞,将其边界称作事件视界。
当我们对黑洞的产生有了满意的解释之后霍金又把他的研究目光投向了黑洞的消亡。
终于在一九七四年霍金成功地运用广义相对论和量子论对黑洞的消亡做出了圆满的解释,这就是他的黑洞辐射机制。
他的这一理论被物理学界认为是对宇宙学说做出了划时代的贡献。
霍金根据量子力学研究物质在黑洞邻近的行为时发现,黑洞似乎以恒定的速率发射出粒子,飞出的粒子具有准确的热谱。
黑洞正如同通常的热体那样产生和发射粒子,这热体的温度与黑洞的表面引力成比例并且和质量成反比。
量子力学表明,整个空间充满了“虚”粒子、反粒子对,它们不断地成对产生、分开,然后又聚到一块儿并互相湮灭。
这些粒子不象“实”粒子那样,不能用粒子加速器直接观察到,所以被称为虚的。
尽管如此,可以测量到它们的间接效应。
由它们在受激氢原子发射的光谱上产生很小的位移（蓝姆位移）证实了虚粒子的存在。
在黑洞存在的情形下,虚粒子对中的一个成员可以落到黑洞中去,留下来的另一个成员就失去了可以与之相湮灭的配偶。
这被背弃的粒子或反粒子,可以跟随其配偶落到黑洞中去,但是它也可以逃逸到无穷远去。
在那里,作为从黑洞发射出的辐射而出现。
而落入黑洞的粒子带有负能量,按照爱因斯坦方程E=mc2,能量和质量成正比,黑洞的能量减少,随着黑洞发射粒子,它的质量和尺度就稳恒地减少。
这样,使得更多粒子更容易穿透出来。
这样,发射就可以以不断增加的速度继续下去,直到黑洞最终把自己发射殆尽。
从长远看,宇宙中的每个黑洞都将以这个方法蒸发掉。
然而对于大的黑洞它需要的时间实在太长了,具有太阳质量的黑洞会存活1066年左右。
黑洞蒸发的最后阶段,它的质量变得非常小,温度变得非常高,黑洞就在猛烈的大爆炸中终结。
我们看到霍金的黑洞辐射机制把引力论、量子论和广义相对论统一到一起,使人们对黑洞的认识更为接近本质。
2 量子宇宙论
霍金对量子宇宙论的发展也作出了杰出的贡献, 他的目标是解决从牛顿以来一直困扰人类的“第一推力”问题。
他的宇宙模型是一个封闭的、无边界的、有限的四维时空——不需要上帝的第一推力,宇宙的演化完全取决于物理定律。
到1924年,我们才有了比较清晰的现代宇宙图象,美国天文学家埃德温・哈勃的观测具有里程碑的意义。
哈勃证明了我们的星系不是唯一的星系,事实上还存在许多其他的星系,在他们之间是巨大的、空虚的太空。
几乎所有的星系都远离我们而去,远离的速度与它们离我们的距离成正比。
换句话说,星系越远,则它离开我们运动的越快。
这表明宇宙是在膨胀,不同星系之间的距离一直在增加着。
哈勃的宇宙膨胀发现完全改观了宇宙起源的讨论。
如果你把星系现在的运动往时间的过去方向倒溯,他们在一百亿年和二百亿年前的某一时刻,似乎应该重叠在一起,在这个称为大爆炸奇点时刻,宇宙的密度和时空的曲率为无穷大。
所有的已知的科学定律在这种条件下都失效了。
我们不能确定在大爆炸前发生的事件,发生于大爆炸前的事件不能有后果,所以并不构成宇宙科学模型的一部分。
因此,应将它从我们的模型中删除掉。
但是霍金却宣称,时间是从大爆炸开始的。
宇宙学家一致认为,在大爆炸后,宇宙迅速冷却,从而是粒子组成体积较大的物质团块,这些团块最终构成为恒星、星系及行星。
但是在大爆炸起因的问题上,宇宙学家的观点仍然存在分歧。
霍金和图罗克认为,在大爆炸之前的瞬间,宇宙是一个微小的物体,它悬浮于一个没有时间的空间内,这个空间经历了迅速扩张—这种扩张被称为膨胀的时期,这种扩张发生在宇宙空前大爆炸之前极为短暂的一瞬间。
这一理论解释了大爆炸之前一瞬间发生的事件怎样导致了今天的宇宙。
第４期 张建忠 袁晓松：霍金宇宙图象理论简述 43
有些宇宙学家认为宇宙会继续扩张,但总有一天引力会迫使他收缩。
但霍金和图罗克却说,他们通过求解爱因斯坦的引力方程,证明了宇宙可以无限制扩大。
霍金的无边界宇宙模型能做出许多预言,比如空间是均匀的和各向同性的；时空是平性的,即宇宙可以演化足够长的时间,它的演化不应太激烈,已使我们的星系乃至生命有足够长的演化时期,并使智慧成熟到能询问这些宇宙问题;宇宙成团的物质结构起源于这个背景下的量子起伏;太空中存在着可以被检测到的太初引力波;宇宙常数为零;宇宙是宏观四维的,一维时间,三维空间；宇宙的无序度即熵随时间增加,这就决定了时间的箭头方向……其实在屏除了第一推力之后,在原则上,宇宙中的一切都可仅仅由物理定律而预言出来。
霍金的量子宇宙论对宗教和哲学的冲击是显而易见的,它以极其鲜明的形式扫清了沉积在人们观念中的陈腐观点。
他的哲学和美学魅力吸引了千千万万有教养的人士,这正是他的著作《时间简史》能够家喻户晓的原因。
霍金用他的黑洞辐射理论和量子宇宙理论解释了宇宙的起源、死亡和再生。
为我们描绘了一幅宇宙生命过程的全幅图景。
沿着霍金指引的方向,我们相信人类对宇宙的探索和认识将不断地接近绝对真理。
参考文献
[1]蒂芬・霍金.时间简史[M].长沙:湖南科学技术出版社,1995.
[2]蒂芬・霍金.金讲演录[M].长沙：湖南科学技术出版社,1995.
[3]曾谨言.量子力学(卷Ⅱ)[M].北京:科学出版社,2000.
[4]赵凯华.新概念物理教程—力学[M].北京:高等教育出版社,1995.。