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发信人: PlayerUnkwn (’s Battlegrounds), 信区: Astronomy
标 题: 世界欠霍金一个诺贝尔奖
发信站: 水木社区 (Thu Oct 8 04:10:53 2020), 站内
在霍金在世的时候,有记者问霍金,为什么你没拿过诺贝尔物理学奖。霍金这样回答:
因为我的黑洞蒸发(也就是我们平常说的霍金辐射)还没有被观测或者实验所证实。
很显然,霍金对自己的学术成就非常自信,原因也很简单,因为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,不
管多么合理和漂亮。
而诺贝尔奖,是非常现实主义的,不会给一个只存在于纸面上的理论颁奖,诺贝尔物理
奖的授予对象必须经过实验或实践的证明,于是直到去世,霍金也没有得奖。
去年,诺贝尔奖打破之前的规则,把奖颁给了James Peeble,尽管James Peeble有观测
支持,但并没有直接证明其理论。
今年,诺贝尔奖破例的幅度,比去年还更大了一些。
刚刚,2020 年诺贝尔物理学奖公布,其中一部分由罗杰·彭罗斯(Roger Penrose)获
得,以表彰他“发现黑洞的形成是对广义相对论的一次强有力预测”。另一部分由莱因
哈特·根泽尔(Reinhard Genzel)和安德里亚·格兹(Andrea Ghez)获得,因为他们
“发现了银河系中心的一个超大致密天体的存在” 。
这一次的获奖者之一:罗杰·彭罗斯(Roger Penrose)就是霍金的好友,著名的奇点理
论,就是由罗杰·彭罗斯与霍金一起提出的。这些理论,都围绕着一个事物:黑洞。
1916年,爱因斯坦发表了著名的广义相对论,在广义相对论中,爱因斯坦创造性地将引
力的本质解释为物质扭曲时空所造成的几何现象,质量越大的天体造成的时空弯曲程度
越大。
在广义相对论发表一个月后,德国天文学家卡尔·史瓦西,通过计算广义相对论引力场
方程得到了著名的史瓦西解。史瓦西解表明,如果将大量物质聚拢在时空中的一点,那
么这团物质就会把时空严重扭曲,以至于每秒30万公里的光都无法逃脱,这便是我们现
在所熟知的黑洞雏形。
爱因斯坦本人并不相信黑洞的存在,甚至在1939年发表的一篇论文中还公开说明黑洞不
能存在的理由。
罗杰·彭罗斯的伟大之处在于,在爱因斯坦去世十年后,彭罗斯证明了黑洞确实可以形
成,并对其进行了详细描述:在黑洞的核心,隐藏着一个点,在那里,所有已知的自然
法则都停止了。
霍金在看了这个研究后,开始把这个理论应用到宇宙学中。基于当时的理论研究和天文
观测,人们知道宇宙是从一次“大爆炸”中诞生的。1970年,霍金和彭罗斯共同发表论
文提出,如果广义相对论(以及其他几个数学条件)是正确的,那么在宇宙大爆炸必然
是从一个奇点开始的。
说世界欠霍金一个诺贝尔奖,是因为霍金在这之后的研究,要比今年的获奖内容:“发
现黑洞的形成是对广义相对论的一次强有力预测”,更进一步。
1972年,著名黑洞专家惠勒的弟子,普林斯顿大学的博士生贝肯斯坦提出一个猜想,他
认为黑洞像普通物质一样,也拥有热力学的熵,而且熵的大小和它的表面积成正比。后
来通过研究,霍金提出了黑洞蒸发,也就是霍金辐射。
当然,得不得诺贝尔奖,对于霍金来说,已经并不重要,这是一个由人评出来的奖项,
自然有其偏向性与规则,即便是爱因斯坦,获奖内容,也是光电效应,而非他自己最出
名的广义相对论。而霍金的成就,也不仅仅在于其研究内容给宇宙学打开了一扇新的大
门,还有他将宇宙本性以浅显易懂的语言讲述给全世界,并启发了许许多多人对宇宙的
兴趣。
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