斯蒂芬·霍金

英国理论物理学家、宇宙学家及科普作家

斯蒂芬·霍金

斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking,1942年1月8日~2018年3月14日),生于英国牛津,是英国理论物理学家、宇宙学家和科学思想家。[11][12][13]获得英国皇家学会院士、大英帝国司令勋章(CBE)、[14]英国爵士、[15]美国总统自由勋章等荣誉称号,[14]生前是英国剑桥大学教授。[11][12][13]1962年,霍金以一等荣誉学位进入剑桥大学攻读博士学位,1963年,被诊断出肌萎缩性脊髓侧索硬化症(Amyotrophic lateral sclerosis)。[8][7]1965年,获得理论物理学博士学位,开始在剑桥授课。[16][17]1975年,担任剑桥大学教授,[7]1977年,升任为引力物理学讲座教授,次年,获得爱因斯坦奖与牛津大学荣誉博士学位。[12]1979年,霍金获得剑桥大学卢卡斯数学教授职位,[13]1988年,出版了《时间简史》(A Brief History of Time),迅速登上美国和英国的畅销书榜,被翻译成40多种语言。2006年,被英国广播电台选举为最伟大的100名英国人中的第25名,[12]2009年,担任剑桥大学应用数学和理论物理系的研究主任。[7]2018年3月14日,霍金在位于剑桥的家中去世,享年76岁。 [13]

斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking,1942年1月8日~2018年3月14日),生于英国牛津,是英国理论物理学家、宇宙学家和科学思想家。[12][13][14]获得英国皇家学会院士、大英帝国司令勋章(CBE)、[15]英国爵士、[16]美国总统自由勋章等荣誉称号,[15]生前是英国剑桥大学教授。[12][13][14]

1962年,霍金以一等荣誉学位进入剑桥大学攻读博士学位,1963年,被诊断出肌萎缩性脊髓侧索硬化症(Amyotrophic lateral sclerosis)。[9][8]1965年,获得理论物理学博士学位,开始在剑桥授课。[17][18]1975年,担任剑桥大学教授,[8]1977年,升任为引力物理学讲座教授,次年,获得爱因斯坦奖与牛津大学荣誉博士学位。[13]1979年,霍金获得剑桥大学卢卡斯数学教授职位,[14]1988年,出版了《时间简史》(A Brief History of Time),迅速登上美国英国的畅销书榜,被翻译成40多种语言。2006年,被英国广播电台选举为最伟大的100名英国人中的第25名,[13]2009年,担任剑桥大学应用数学和理论物理系的研究主任。[8]2018年3月14日,霍金在位于剑桥的家中去世,享年76岁。 [14]

霍金最主要的研究领域是宇宙和黑洞,[12]是第一个提出由广义相对论和量子力学联合解释的宇宙论理论之人,他是量子力学的多世界诠释的积极支持者。[19][20][7]20世纪70年代,霍金和罗杰彭罗斯一起证明了在宇宙时空中存在奇点,到1988年,他们共同获得沃尔夫奖[13][17]1974年,霍金在《自然》杂志上发表论文,阐述了自己的新发现——黑洞是有辐射的,这一辐射被叫做“霍金辐射”,[7]该论文被称为“物理学史上最深刻的论文之一”;[18]20世纪70年代,提出了黑洞蒸发现象和无边界的霍金宇宙模型;[19][20][7]1981年,霍金在批评思想家维尔纳·艾哈德的物理会议上提出黑洞信息佯谬等。[13]2006年6月15日,霍金在香港科技大学主持题为“宇宙的起源”的演讲,同月19日,霍金在北京人民大会堂进行了“宇宙的起源”主题讲座。[21][22]2017年,霍金为英国BBC录制纪录片《探索新地球》。[23]

早年生活经历

1942年1月8日,霍金出生于英国牛津,[24][25]他出生的那天正好是伽利略逝世300年忌日。他的父亲是弗兰克·霍金(1905~1986年),母亲伊莎贝尔·霍金(1915~2013年),他们两人均就读于牛津大学,弗兰克主修医学,伊莎贝尔学习哲学、政治学和经济学。[9]第二次世界大战爆发后,弗兰克原本想要从军,但上级认为他如果从事研究工作可以对国家给出更有价值的贡献,他于是在一所医学研究院任职研究员,伊莎贝尔也在这所研究院找到一份秘书工作。他们在那里结婚。他们婚后居于伦敦附近郊区海格特,当时正值纳粹德军轰炸英格兰,伦敦遭受几乎夜夜不停的空袭。夫妻二人被迫作决定,伊莎贝尔搬迁到较为安全的牛津把孩子生下来。霍金诞生后,伊莎贝尔又回到海格特。霍金有两个妹妹菲莉帕与玛莉,斯蒂芬14岁时,他有一个收养的弟弟爱德华。[26]

童年时期的霍金
童年时期的霍金

学术背景

霍金的启蒙学校是拜伦贵族学校(Byron House School),8岁时转学到圣奥尔本斯女子学校(St Albans High School for Girls)[注1],之后又转学到拉德雷特公校(Radlett School)读了一年,1952年9月进了圣奥尔本斯公校(St Albans School)。霍金的父母十分重视教育,父亲希望霍金可以考进西敏公学(Westminster School),但13岁的霍金在奖学金考试当天生病了,没有奖学金也没有助学金,父母无法负担昂贵的学费,所以霍金留在了圣奥尔本斯公校(St Albans School)。从1958年起,在数学老师Dikran Tahta的指导下,霍金和小伙伴们利用时钟零件、旧电话交换机和其它回收零件制作电脑,霍金在科学方面的天赋逐渐突出。[8]

少年时期的霍金
少年时期的霍金

1959年,17岁的霍金入读牛津大学攻读自然科学,并获得了自然科学一级荣誉学士学位[17][19]被认为是大学里最有天赋的学生之一。大二、大三的时候,因参加学院的划艇会,霍金变得活泼幽默,对古典音乐和科幻小说产生了兴趣。在他黄金学生时代,霍金开始感受到自己的身体变得越来越笨拙,甚至在楼梯上摔倒。1962年,20岁的霍金成功以一等荣誉学位进入剑桥大学攻读博士学位,并开始了自己第一项科学挑战,他决定看看自己是否能够帮助证明并发展宇宙大爆炸理论。21岁时,霍金被诊断出肌萎缩性脊髓侧索硬化症(Amyotrophic lateral sclerosis),俗称渐冻症,预测只能活2年。[9][8]1965年,霍金获得理论物理学博士学位,并且在剑桥授课,开始了自己的学术生涯。[17][18]

大学时期的霍金
大学时期的霍金

工作生活

1970年,霍金研究黑洞的特性,他预言来自黑洞的射线辐射[注2]及黑洞的表面积永远也不会减少。1974年,被选为皇家学会会员,他继续证明黑洞有温度,黑洞发出热辐射,以及气化导致质量减少。[25]1975年,霍金返回剑桥大学担任大学教授,常常接受媒体的采访,他在宇宙学的成就也得到了学术界的认可和赞扬,发布的论文和研究也受到了高度关注,他的研究成果获得了无数奖章。[8]1977年,霍金升任为引力物理学讲座教授。次年,获得爱因斯坦奖与牛津大学荣誉博士学位。[13]1979年,霍金获得剑桥大学卢卡斯数学教授职位,[14]20世纪70年代,提出了黑洞蒸发现象和无边界的霍金宇宙模型,推进了爱因斯坦创立的相对论普朗克创立的量子力学两大基础理论。[19][20][7]

1988年,霍金出版了一本关于宇宙奥秘的科普书《时间简史》(A Brief History of Time),迅速登上美国英国的畅销书榜,已经被翻译成40多种语言,售出了一千余万本。2000年,撰写完成了姊妹作《胡桃里的宇宙》,概述霍金在完成《时间简史》之后的一些研究结果,例如,关于膜世界的研究结果等。[13]2001年,撰写了续篇《果壳中的宇宙》(The Universe in a Nutshell),2022年,获得了皇家自然社会科学书籍奖。除此之外,霍金与女儿露西还共同撰写了乔治探险宇宙系列儿童故事书“乔治宇宙的秘密钥匙”“乔治的宇宙寻宝”“乔治和大爆炸”和“乔治与牢不可破的密码”。[8]

2006年,英国广播电台的“伟大英国人”节目于2002年选举霍金为最伟大的100名英国人中的第25名。[13]2007年,霍金完成了由美国“零重力”公司策划的失重飞行。[19]2009年,霍金从剑桥大学卢卡斯数学教授职位退休后担任剑桥大学应用数学和理论物理系的研究主任。[8]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,霍金本色出演参与了客串。[17][27]2014年霍金在Pink Floyd的专辑《The Endless River》(无尽的河流)中歌唱《Talkin‘ Hawkin》(滔滔不绝的霍金)。[28]2015年,霍金与俄国科技界亿万富翁尤里·米尔纳共同发起突破倡议,其目标是探寻外星生命。2017年,为英国BBC录制纪录片《探索新地球》,[13]同年10月,授权剑桥大学资源库将自己在24岁时撰写的博士论文向全球免费开放,提供下载,[27][17]同年11月,霍金预言2600年能源消耗增加,地球或将变成“火球”,11月6日,霍金表示技术有望逆转工业化对地球造成的一些危害,有助于消除疾病和贫困,但人工智能需要加以控制。[13]

霍金的博士论文部分截图
霍金的博士论文部分截图

逝世

2018年3月14日,霍金在位于剑桥的家中去世,享年76岁, [14]这一天正是20世纪最伟大物理学家爱因斯坦的诞辰。[17]霍金的子女在14日凌晨发布的一份声明中说:“我们非常伤心,我们敬爱的父亲今天去世了。”声明还说,“他是一位伟大的科学家,一位杰出的人,他的工作和遗产将继续流传于世。”[18]

霍金的灵柩被抬往圣玛丽教堂
霍金的灵柩被抬往圣玛丽教堂

主要成就

霍金的主要研究领域是宇宙和黑洞,1976年提出了“霍金辐射”理论,[29]广义相对论的框架下,与罗杰彭罗斯一起证明了在宇宙时空中存在奇点[17][30]证明了黑洞事件世界的面积不减定理[17][7][31]提出了量子宇宙学模型里重要的无边界假说,[7]以及黑洞信息佯谬等,[13]推进了爱因斯坦创立的相对论和普朗克创立的量子力学两大基础理论。[19][20][7]

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霍金辐射理论是霍金一生中最伟大的贡献

霍金辐射

1974年,霍金在黑洞视界附近的弯曲时空中,通过弯曲时空量子场论的工具巧妙的得到了黑洞具有辐射,且辐射是一个黑体谱这样一个结论。通过辐射的黑体谱,霍金给出了黑洞温度的表达式,这一辐射也被叫做“霍金辐射”,[7]即黑洞在形成中质量减少的同时,还不断在以能量形式向外界发出辐射,[29]这是霍金最重要的工作。霍金辐射的重点是要考虑到计入量子效应之后,真空中时时刻刻发生的虚粒子对的产生和湮灭。但是因为黑洞视界的存在,在黑洞表面产生的虚粒子对中的一个粒子将会进入黑洞视界,而它的伙伴则会逃离,并作为辐射粒子被观测到。因为能量守恒的限制,进入视界的粒子在无穷远处的人看来能量是负的,因此它降低了黑洞的能量,这样这一过程的整体效果就好像黑洞辐射出去了粒子而自身能量降低。[7]

霍金辐射示意图
霍金辐射示意图

奇性定理

奇性定理是说,只要满足引力特别强、能量条件、因果条件等,黑洞是可以存在于我们的真实世界的,宇宙也可以诞生于一个奇点,不再只是纯理想的模型。[6]20世纪70年代,在广义相对论的框架下,霍金和罗杰彭罗斯一起证明了在宇宙时空中存在奇点,[17][30]1988年,他们共同获得沃尔夫奖,表彰他们“对于广义相对论的重要研究,这些研究显示了宇宙奇点的必要性和与黑洞相关物理。[13]彭罗斯定理保证了当时空满足某些合理的因果条件,而物质场满足某种合理的能量条件时,测地不完备性会出现在黑洞的内部,因此证明了黑洞内部存在奇点。而霍金则将Penrose这一证明用在了整个宇宙的研究中,沿着时间减小的方向,按照霍金最初的表述,可以保证大爆炸开始时宇宙具有无限大的能量密度。这一论断终结了在19世纪60年代和大爆炸宇宙模型竞争的稳恒态宇宙模型,这也是霍金博士论文的主要内容。[7]

黑洞内视图
黑洞内视图

黑洞热力学

霍金在这些奇点理论的力作之后,发展了一系列关于黑洞特性的理论,其中最出人意料、最有趣的成果之一是关于爱因斯坦广义相对论。其中,最重要的是霍金于1970年首先证明了黑洞事件世界的面积不减定理[17][7][31]即跟着时光的增添黑洞的面积不减,这很天然使人将黑洞的面积和热力学shāng接洽在一起。1972年,霍金与Bardeen及Carter合作写了一篇关于黑洞力学(black hole mechanics)的论文,他们指出一个黑洞的力学性质可以用两个物理量来描述:黑洞视界的面积和视界表面的引力(surface gravity),这两个量分别类似于热力学中的熵和温度,因此也可以定义黑洞的熵和温度。[17][6]最早关于黑洞面积与熵的关系是由John Wheeler的研究生Jacob Bekenstein提出的,但是因为进入黑洞的粒子永远无法逃离这一特征,黑洞看上去无法自发地辐射粒子,因此也就难以给黑洞定义一个合理的温度。在缺少温度定义的情况下,黑洞与热力学系统之间也仅仅只能是类比,这一困难在1974年霍金关于黑洞的自发辐射的文章中被彻底解决了,黑洞力学被升格为了黑洞热力学[7]

基于这种类似性,他们给出了相应于热力学四大定律的黑洞力学的四大定律,其中包括霍金在1971年发表的黑洞边界面积不减定理(也被称为霍金定理,也是黑洞力学的第二定律),黑洞的边界就是黑洞的事件视界(event horizon)(简称视界)。由于黑洞的引力之强,它会不断从外界吸收物质到它的视界面内,而视界面里面的物质却无法逃脱,因此黑洞就像一条只进不出的“贪吃蛇”,随着时间的演化,它的质量会越来越大,相应的视界面的面积也会越来越大而丝毫不减。[6]

宇宙中的大部分物质是黑物质,大部分的宇宙学家有一个关于暗物质的设想,即暗物质可能是一种亚原子粒子,为了解释暗物质,宇宙学家们便想到了一种远在行星形成前产生的黑洞,即原生黑洞马德里自治大学(Autonomous University of Madrid)的粒子物理学家Juan García-Bellido有一个这样的模型,称为混合型膨胀(hybrid inflation)。它预测早期的宇宙产生大量的且大质量的原生黑洞。García-Bellido说这些黑洞可以解决几个宇宙学的开放性问题。比如,几个原生黑洞的融合可能可以解释X射线研究中远距离观测到的大量的大质量黑洞。原生黑洞在产生宇宙红外背景中观测到的(密度)波动方面起着重要作用。[32]

双黑洞的艺术想象图
双黑洞的艺术想象图

量子宇宙学

在20世纪80年代,暴胀模型的提出一举解决了传统热大爆炸模型中难以解释的观测上和理论上的疑难,霍金开始把注意力转移到宇宙学的研究上,提出了量子宇宙学模型里重要的无边界假说,该假说认为宇宙在时间和空间上没有边界,在大爆炸之前,时间并不存在,因此诸如对宇宙开始的诘问是没有意义的。他本人对此打过一个形象的比喻,就像诘问北极点之北是没有意义的那样。霍金对他的无边界假说有严格的数学表述,即他与哈特(James Hartle)一起提出的霍金-哈特态。一个空间上闭合的宇宙的量子态可以由一个波函数描述,该波函数是一个定义在三维紧致流形和流形上物质场的泛函,可以证明,该波函数还满足惠勒-德威特(Wheeler-DeWitt)二阶泛函微分方程。他们提出,该波函数对三维几何的基态振幅,可以由对所有以该三维几何为边界的紧致正定四维几何的路径积分给出,而对其哈密顿量是厄米的要求则定义了惠勒-德威特方程的边界条件和可能的激发态的谱。[7]

黑洞信息佯谬

1981年,霍金在批评思想家维尔纳·艾哈德的物理会议上提出黑洞信息佯谬:由于黑洞发射霍金辐射的频谱如同理想热辐射,当黑洞因霍金辐射而最终消失之时,所有信息也会不可逆地遗失。[13]霍金辐射的发现导致黑洞可能在形成后蒸发,而霍金辐射是纯粹的热辐射谱,从而完全丢失形成黑洞前客体的信息,这个结论依据了诸如因果律、不确定性原理等效原理等十分一般性的可靠假设,但是却与量子力学中信息必须是守恒的幺正性要求相违背。黑洞信息佯谬一直是引力领域近几十年来的中心议题之一,原因之一在于它是任何可能的量子引力理论的试验田,而流行的方案有三种:其一,信息确实丢失了,量子力学在量子引力处需要修改;其二,信息依然是守恒的,只是不知道辐射以何种方式带出了信息;其三,信息残存在黑洞蒸发后的某种剩余里。[7]

学术论文

发表时间论文名称刊载于参考资料
1970年《The Singularities of Gravitational Collapse and Cosmology》Physical and Engineering Science[33]
1971年《Gravitational Radiation from Colliding Black Holes》 . Physical Review Letters[34]
1972年《Black holes in general relativity》Communications in Mathematical Physics[35]
1974年《Black hole explosions?》Nature[36]
1982年《The development of irregularities in a single bubble inflationary universe》Physics Letters B[37]
1983年《Wave function of the Universe》Physical Review D[38]
2005年《Information loss in black holes》Physical Review D[39]

社会任职

时间担任职务参考资料
2002年8月15日浙江大学名誉教授[46]
1979年~2009年剑桥大学卢卡斯数学教授[8][14]

荣誉奖项

时间荣誉参考资料
1974年英国皇家学会院士[15]
1975年爱丁顿奖章[15]
1975年庇护十一世金牌[15]
1976年麦克斯韦奖[15]
1976年海涅曼奖[15]
1976年休斯奖章[15]
1978年爱因斯坦奖[13][15][16]
1978年牛津大学荣誉博士学位[15][16]
1979年剑桥大学卢卡斯数学教授职位[14]
1981年弗兰克林奖章[15]
1982年大英帝国司令勋章(CBE)[15]
1989年英国爵士荣誉称号,成为英国皇家学会学员和美国科学院外籍院士[16]
2002年英国广播电台“最伟大的100名英国人”第25名[47]
2006年英国皇家学会的科普利奖章[15][16]
2008年丰塞卡奖[15][16]
2009年美国总统自由勋章[15]
2013年基础物理学特别突破奖[15]

四种假说

星际移民假说

早在2011年,霍金在接受美国视频共享网站BigThink访谈时就称地球将在两百年内毁灭,人类要想活命只能移民外星球。他预测,到2600年,世界将拥挤得“摩肩擦踵”,电力消耗将让地球变成“炽热”的火球,想要避免这样的世界末日,最好的方法就是移民到太空,探索人类在其他星球上生活的可能。[48]

AI威胁假说

霍金一直是AI威胁论的主要旗手。早在2014年12月,霍金接受英国广播公司(BBC)采访时就明确表示:“制造能够思考的机器无疑是对人类自身存在的巨大威胁,当人工智能发展完全,就将是人类的末日。”2015年,霍金曾联合思想家乔姆斯基马斯克等数千名知识分子发表联名公开信中警告:必须取缔“机器人杀手”的研发和应用,人工智能方面的军备竞赛可能是人类的灾难,它将助长战争和恐怖主义,加剧世界动荡局势。[48]

外星人假说

2010年4月25日,霍金在美国探索频道播出的纪录片《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,从而避免黑暗森林打击。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。”[48]

时光机假说

霍金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’。”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,只是小到肉眼无法看见,它们存在于空间与时间的裂缝中。[48]

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9.7万千米,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。[48]

萝莉岛相关报道

2006年3月,据光明网报道霍金在临近岛屿参加学术会议后,曾受邀登上“萝莉岛”吃烧烤,[49]但被爱泼斯坦诱骗未成年少女组织卖淫事件所牵扯。[50]

人物评价

纽约时报评:“他在轮椅上漫游宇宙,思考万有引力的本质和宇宙的起源,并成为人类决心和好奇心的象征。”[24]

英国广播公司在讣闻中评价说,霍金毕生都致力于科学知识的普及,他已经成为普通人眼中理论物理的代言人。[27]

浙江工业大学教授吴忠超评:“霍金是引力物理领域继爱因斯坦后最伟大的理论物理学家。”[51]

数学家丘成桐评:“我佩服霍金,他是我的好朋友,是了不起的物理学家。”“他坐着轮椅还想爬山、爬长城。只要能够做到,他都要去做,他总希望自己能跟普通人一样尽量去做。”[51]

中华人民共和国外交部发言人评:“霍金先生是一位杰出的科学家,也是一位长期与疾病作顽强斗争的斗士,为科学为人类作出了巨大贡献。”[52]

英国皇家造币厂消费者总监尼古拉·豪厄尔评:“我们非常高兴能用硬币向霍金致敬。霍金是世界上最杰出的物理学家之一,他在普及科学和黑洞方面的突破性工作是对人类的重大贡献。”[53]

著名人工智能专家、斯坦福大学终身教授、谷歌云首席科学家李飞飞在其个人推特上发文称:“20年前,他的大爆炸和黑洞的研究激励我在普林斯顿大学攻读物理,如今,他关于人工智能可能带来的冲击的谨慎观点激励我们将这一技术用于社会的福祉。斯蒂芬·霍金的聪明才智和谦逊将永远被铭记。”[48]

剑桥大学实验天文学名誉教授亚历山大·博克森贝格评:“他让人赞叹的地方不仅是在被告知可能仅剩两年寿命后仍坚强地活了超过50年,还在于全身瘫痪并没有阻止他在尖端科学领域取得一系列突破性成就。”[12]

剑桥大学李约瑟研究所所长梅建军说:“人类只要能把地球上的事放一放,稍微想想宇宙的事,哪怕有一点点想知道时间以何开始、宇宙终于何处的冲动,那就是科学普及的成功了,霍金做到了!”[12]

家庭成员

父亲和母亲

霍金的父亲弗兰克是毕业于牛津大学的热带病专家,母亲伊莎贝尔1930年代在牛津研究哲学、政治和经济,他们都居住在伦敦。1942年1月时,纳粹德军轰炸英格兰,伦敦遭受几乎夜夜不停的空袭。这迫使霍金的父母搬离海格特的家园,迁到牛津避难。[9][10]

弟弟和妹妹

霍金有两个亲生妹妹菲莉帕(小1岁)和玛莉(小5岁),14岁时,家里收养了一个弟弟爱德华(小14岁)。[11]他们都喜欢听聪明的音乐,看聪明的书,罗素是他们共同崇拜的英国人。在别人眼里看来,他家是有点古里古怪的高级知识分子家庭。 [11]

婚姻生活

第一任妻子

霍金就读剑桥大学研究院时期,在1963年的新年派对里,遇到了正准备进入伦敦大学的简·王尔德(Jane Wilde),两人相爱相知。他们在1964年10月订婚,1965年7月14日结婚,婚姻持续了25年,并育有3个孩子。大儿子Robert在1967年出生,女儿Lucy在1970年出生,小儿子Timothy在1979年出生。[8]1990年,霍金和简离婚。[54]

霍金和第一任妻子
霍金和第一任妻子

第二任妻子

霍金的病情慢慢恶化,需要护士24小时轮班护理,其中一个护士便是霍金的第二任妻子伊莲·梅森(Elaine Mason)。就在与简离婚四个月后,霍金便与曾照顾过他的护士伊莱恩·美森开始一起生活。2006年,这对结婚11年的夫妇向剑桥地方法院递交了离婚申请,霍金与第二任妻子伊莱恩·美森离婚。[8][54]

霍金和第二任妻子
霍金和第二任妻子

收入来源

据估计霍金个人拥有约2000万美元的资产,是这个世界上收入最高的科学家,年收入约300万美元,其助理的年薪为2.5万英镑(约合人民币22万元)。霍金拥有有一辆阿斯顿·马丁跑车,一台世界上最昂贵且独一无二的黑科技轮椅,由英特尔等公司赞助,曾有人预估它的价值约95~100万美元。霍金拥有多个不同的固定收入来源,首先,作为一名畅销书作家,霍金是十几本出版书籍的作者或合著者,每一本书都有一大笔版税;其次,帮助制作电影,并在一些电影和电视节目中露面,拥有电影制作费。2014年,电影《万物理论》中扮演霍金的演员埃迪·雷德梅尼赢得了英国电影学院奖最佳男主角奖,使霍金的出场费逐渐增加;此外,霍金获得许多奖项也为他带来了不菲的奖金。比如,2012年,霍金获得 “生命科学突破奖基金会”颁发的基础物理学奖,而这一奖项的奖金高达300万美元。[19]

生病经历

进剑桥攻读天体物理学硕士的第二年,21岁的霍金被诊断患了肌萎缩性脊髓侧索硬化症(卢伽雷氏症),[27]全身瘫痪,不能言语,手部只有三根手指可以活动,当时,医生判断他只能活两年。[13][24]20世纪60年代后期,霍金的身体状况又开始恶化,行动走路都必须使用拐杖,不再能定期教课。20世纪70年代后期,霍金的言语功能逐年退步,只剩下他的家人或密友能够听得懂他的话,为了与其他人通话,他必须依赖翻译。1985年,霍金拜访欧洲核子研究组织时,感染了严重的肺炎,必须使用维生系统。由于病况危急,霍金必需接受气管切开术,这手术可以帮助他呼吸,但会使他从此以后再也无法发声。2005年,他开始使用脸颊肌肉的运动来控制他的通讯设备,每分钟大约可以输出一个字,由于这种疾病很可能引起闭锁症候群,霍金与神经学专家研发出一套新系统,让电脑将他的脑波图样翻译为词句。2009年,他不再能独立驾驶他的轮椅,他的呼吸越加困难,时常需要使用人工呼吸器,还有几次严重到需要去医院诊疗。[30]

坐在轮椅上的霍金
坐在轮椅上的霍金

业余生活

太空飞行

虽然霍金现已全身瘫痪,需要用语音合成器与人对话,他仍然积极地丰富自己的人生,霍金作为一位楷模,他常常发表演讲、参与募款活动,并且与11位杰出人士一同签署了第三个千禧年残障宪章(Charter for the Third Millennium on Disability),呼吁政府设定预防残障措施以及保障残疾人士的权利。[8]2007年,霍金完成了由美国“零重力”公司策划的失重飞行:飞机爬升至高空后俯冲,机舱内的人可经历长达25s的完全失重体验,体验前,霍金说:“我被困在轮椅上差不多四十年,感受一下零重力是很棒的体验。”[19]

艺术魅力

2014年霍金在Pink Floyd的专辑《The Endless River》(无尽的河流)中贡献出自己独特的声音,歌曲的名字就叫《Talkin‘ Hawkin》(滔滔不绝的霍金)。[28]

无缘诺贝尔奖

霍金生前为什么没有获得过诺贝尔奖,对于这个问题,霍金本人曾经这么回答记者:“因为我的黑洞蒸发[注3]还没有被观测或者实验所证实。”很显然他认为自己最值得获得诺贝尔物理学奖的学术成就就是霍金辐射。霍金辐射的理论基础非常牢靠,而且宇宙中黑洞很多,所以霍金辐射应该是存在的。但是既然还没有被观测到,那就只能还是理论模型,未经实验或者观测验证的理论模型就仍然有可能不正确,无论多么合理和漂亮,既然有可能不正确,诺奖委员会当然就不会给霍金颁奖。[55]

轮椅飙车

1963年1月,霍金被查出罹患无法治愈的肌萎缩性脊髓侧索硬化症,此后病情一直不断恶化,1969年他被迫坐上了轮椅。但霍金并没有因此消沉,他甚至喜欢上了“轮椅飙车”这项运动,经常把电动轮椅开到全速档,疾驶到马路中间,享受助理被吓坏的表情。霍金最喜欢做的事就是用轮椅轧过讨厌的人的脚趾头。在1976年的一次英国皇家宴会中,英国王子查尔斯就不幸中招,霍金轧过他的脚趾之后,还高兴地开着轮椅在地上转了一圈。在自己的自传里,霍金也曾写过:人生中最大的遗憾之一就是没有轧过撒切尔夫人的脚趾。[46]

荧屏触电

1992年,霍金首次“触电”是在《星际迷航:下一代》中客串自己,与扮演牛顿爱因斯坦的演员一起打牌。[46]

客串《星际迷航:下一代》
客串《星际迷航:下一代》

喜欢打赌

霍金喜欢和物理学家打赌,且经常输。他曾和密西根大学的戈登·凯恩(Gordon Kane)打赌称,希格斯预言的“上帝粒子”永远不会被发现,希格斯批评了霍金的研究,指责霍金“作为名人,享有其他科学家没有的长期公信力”。2012年7月,欧洲核子中心通过大型强子对撞机发现了希格斯玻色子,完成了粒子物理标准模型的最后一块拼图,希格斯也由此摘得2013年的诺贝尔物理学奖。霍金第一时间向凯恩送去了100美元赌注。[20][56]

纪录片

时间纪录片图片参考资料
2010年04月25日与霍金一起了解宇宙
《与霍金一起了解宇宙》
《与霍金一起了解宇宙》
[57][58]
2016年05月18日霍金的天才实验
霍金的天才实验
霍金的天才实验
[59]
2016年09月22日跟史蒂芬·霍金一起探索宇宙 第一季
跟史蒂芬·霍金一起探索宇宙 第一季
跟史蒂芬·霍金一起探索宇宙 第一季
[60]
2017年09月11日探索新地球
《探索新地球》
《探索新地球》
[28][61]
2018年08月29日为什么我们有创意:蜈蚣的困境
为什么我们有创意:蜈蚣的困境
为什么我们有创意:蜈蚣的困境
[62]

电影

时间作品制片人图片参考资料2015年01月01日万物理论詹姆斯·马什[63]2016年01月27日人人都能玩量子亚历克斯·温特[64]2017年09月25日生活大爆炸 第十一季马克·森卓斯基[65]2019年03月20日宇宙尽头约翰·D·鲍斯韦尔[66]

书籍作品

introduction《时间简史》是一本由英国物理学家斯蒂芬·威廉·霍金创作的科学著作,于1988年首次出版,被翻译成40种文字,销售了近1000万册。[40]
时间1988
introduction在《果壳中的宇宙》这部新作中,霍金把读者带到理论物理的最前沿,真理在那里甚至比幻想更令人眼花缭乱。他利用通俗的语言解释制约着宇宙的原理。[3]
publisher湖南科学技术出版社
时间2003-03
introduction《大设计》是2011年湖南科学技术出版社出版的图书,作者是斯蒂芬·霍金。解释了霍金对宇宙和统一理论也有了许多新的思考,对于未来的发展有许多预言和展望。[41]
名称大设计
publisher湖南科学技术出版社
时间2011-01
introduction《我的简史》是2014年7月湖南科学技术出版社出版的图书,作者是史蒂芬·霍金的,讲述了自己从战后的伦敦的男孩成长为国际学术巨星的岁月。[42]
publisher湖南科学技术出版社出版
时间2014-07
introduction《时间简史续编》是为那些想要更多地了解霍金教授的生平及其学说的读者而编的。[43]
publisher湖南科学技术出版社
时间2007-06-02
introduction《宇宙的起源与归宿》是由译林出版社于2009年8月1日出版的图书,作者为斯蒂芬·霍金。本书收录了霍金在英国剑轿大学的七场讲学内容。[4]
时间2009-08-01
introduction《时空本性》2007年湖南科技出版社出版的图书,作者(英)史蒂芬·霍金//罗杰·彭罗斯。[44]
publisher湖南科技出版社出版
时间2007-06
introduction《乔治的宇宙大爆炸》主要作者是史蒂芬霍金。[45]
publisher湖南科学技术出版社
时间2013-04

参考资料 66

  1. Stephen Hawking — Stephen Hawking Estate
  2. 霍金与时间箭头之谜 Hawking and Arrow of Time — 中国知网
  3. 果壳中的宇宙 — 豆瓣读书
  4. 宇宙的起源与归宿 — 豆瓣读书
  5. 霍金辐射的哲学探讨 — 国家哲学社会科学文献中心
  6. 除了《时间简史》,关于霍金你还应该知道这些! — 中科院物理所
  7. 3.14,怀念霍金教授 —— 霍金科学贡献的解读 — 中国科学院理论物理研究所
  8. 霍金去世,享年76岁!最后一条微博回复了王俊凯 — 中国新闻网、南方都市报、网络综合
  9. 物理学家霍金去世:比肩牛顿、爱因斯坦的" 宇宙之王" — 湖北日报
  10. 仰望星空:霍金和他的先行者 — 光明新闻
  11. 霍金逝世一周年,回顾科学巨人的生命历程 — 中国科普博览
  12. 告别霍金 — 新华国际头条
  13. 霍金一生大事记 | 这个时代最受尊敬的科学家之一!永远铭记 — 中新网、澎湃新闻、网易智能
  14. 科学家霍金骨灰将安放在西敏寺 与牛顿达尔文为邻 — 中国日报网
  15. 生于浩瀚宇宙,归于璀璨星辰||霍金先生,走好。 — 江西科技师范大学图书馆
  16. 英国物理学家史蒂芬·霍金去世,享年76岁 — 中国气象数据
  17. 史蒂芬·霍金:今夜,宇宙里多亮起一颗星辰 — 中国经济学人
  18. 霍金去世! 一个传奇结束了! — 新华视点
  19. 红星独家丨凡人霍金:常任邻居蹭Wi-Fi 喜欢中餐馆香辣土豆片 — 红星新闻
  20. 再见,霍金先生! — 综合自新浪科技、三联生活周刊、环球科学等
  21. 霍金教授在香港举行《宇宙的起源》讲座 — 新浪科技
  22. 霍金19日上午在人民大会堂开讲宇宙起源(图) — 新浪科技
  23. 霍金的“爱好”:用轮椅轧人脚趾头 曾轧过英王子 — 新浪网
  24. 英国物理学家史蒂芬·霍金去世,享年76岁 — 澎湃新闻
  25. 英国物理学家 史蒂芬 - 霍金简介 — 运城学院
  26. 残疾人励志故事|霍金的励志人生 — 唐山市开平区图书馆
  27. 英国物理学家霍金逝世引发全球各界悼念 — 国际在线新闻
  28. 【夜读】霍金去世:如果生活没有了乐趣,那将是一场悲剧 — 21世纪经济报道
  29. 夜读 | 如果生活没有了乐趣,那将是一场悲剧 — 人民网
  30. 物理博士带你认识一个真实的霍金 — 中科院物理所
  31. 关于霍金的记忆 — 科学世界
  32. 关于黑洞作为暗物质的争论仍在继续 — 中国数字科技馆
  33. https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspa.1970.0021
  34. https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.26.1344
  35. https://link.springer.com/article/10.1007/bf01877517
  36. https://www.nature.com/articles/248030a0
  37. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0370269382903732
  38. https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.28.2960
  39. https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.72.084013
  40. 时间简史 — 豆瓣读书
  41. 大设计 — 豆瓣读书
  42. 我的简史 — 豆瓣读书
  43. 时间简史续编 — 豆瓣读书
  44. 时空本性 — 豆瓣读书
  45. 乔治的宇宙大爆炸 — 豆瓣读书
  46. 浙江大学名誉教授霍金,当年在浙大的那场演讲掀起了科学飓风…… — 浙江大学
  47. 英国著名物理学家霍金去世:他飞向了星群 — 中国新闻网
  48. 回顾霍金一生:发表两大突出理论并留下三大主要贡献 — 中招网
  49. 涉及多名政要、名人!“爱泼斯坦名单”公开,案件细节曝光 — 光明网
  50. 丑闻再次爆炸,霍金还活着也受不了 — 凤凰网
  51. 面对霍金:“崇敬霍金总比追捧明星要强得多” — 中国新闻网
  52. 外交部就英国著名物理学家史蒂芬·霍金去世等答问 — 中国政府网
  53. 致敬霍金 英国皇家造币厂发行“黑洞”纪念币 — 央视网
  54. 霍金婚姻亮红灯递交离婚申请 传言曾受妻子虐待 — 央视网
  55. 霍金为何未曾获得诺贝尔奖 — 中国青年报
  56. 霍金打赌简史丨成人杂志、T恤、棒球百科,他输掉的那些赌约 — 澎湃新闻 ? 科学湃
  57. 与霍金一起了解宇宙 Into the Universe with Stephen Hawking的海报 — 豆瓣电影
  58. 与霍金一起了解宇宙的图片 — 豆瓣电影
  59. 史蒂芬·霍金的天才实验室 第一季的图片 — 豆瓣电影
  60. 跟史蒂芬·霍金一起探索宇宙 第一季的图片 — 豆瓣电影
  61. 探索新地球 The Search For A New Earth (2017) — 豆瓣电影
  62. 为什么我们有创意:蜈蚣的困境的图片 — 豆瓣电影
  63. 万物理论 The Theory of Everything (2014) — 豆瓣电影
  64. 人人都能玩量子 Anyone Can Quantum (2016) — 豆瓣电影
  65. 生活大爆炸 第十一季 The Big Bang Theory Season 11 (2017) — 豆瓣电影
  66. 宇宙尽头 — 豆瓣电影

注释

  1. 在当时的年代,年纪小的男孩可以在其中一间社堂(House)上学[8]
  2. 现在叫霍金辐射[25]
  3. 也就是我们平常说的霍金辐射[55]
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