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霍金的十大预言是什么

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  • 2024-05-29 18:32:07

作为世界上最伟大的科学家之一,霍金曾在他破碎的身体里写下自己的荣耀。他为人类的财富留下了许多智慧。当人们谈论宇宙时,除了爱因斯坦还有一个霍金。

面积定理

这是最近证明的一个定理,研究成果差不多一个月前刚刚发表。所谓面积定理类似于我们熟悉的熵增定理。霍金告诉我们,黑洞的表面积只会增加,不会减少。

麻省理工学院天体物理学家Maximiliano Isi分析了2015年两个黑洞合并的著名事件GW洪都博客150914的数据,发现两个黑洞的总表面积为23.5万平方公里,合并形成的黑洞表面积为36.7万平方公里。就这样,通过实际观测数据,科学家们证实了霍金面积定理。

大爆炸理论

人们对宇宙的诞生一直有不同的看法。一百多年前,科学家们开始争论一个话题:宇宙的膨胀有起点吗?如果有,应该是从“大爆炸”中诞生的;如果不是,就是所谓的宇宙稳态理论,即宇宙在时间上是无限的。

但是霍金通过计算发现,宇宙的宇宙论在数学上并不是自洽的,所以只有大爆炸宇宙论才是可靠的。现在科学家已经基本接受了这个理论,根据目前的研究,我们宇宙的起点大约在138亿年前。

黑洞是真实的

1915年,爱因斯坦提出了广义相对论,然后在第二年,史瓦西通过广义相对论预言了黑洞的存在。然而,从那以后(甚至直到今天),人们一直质疑黑洞的存在。

霍金对这个神秘的天体深信不疑。他巧妙地结合了广义相对论和量子力学的理论,证明了黑洞是真实存在的,并推导出了许多关于黑洞的理论。果不其然,2019年,事件视界望远镜捕捉到了M87星系中心的超大质量黑洞,从实际观测角度证明了他的正确性。

霍金辐射

霍金关于黑洞的重要理论除上述面积定理外,还包括霍金辐射。与我们认为黑洞总是在吞噬不同的是,霍金认为黑洞周围空之间会产生虚拟粒子对,其中一个会被黑洞吞噬,另一个会在空之间被射向宇宙,这样黑洞的质量会不断减少,就像慢慢蒸发一样。

这个理论最近也得到了证实。以色列科学家用声波模拟霍金辐射现象,发现这个过程与霍金的预测完全一致,说明霍金的理论没有问题。

黑洞信息悖论

霍金辐射理论一经提出,就给科学家带来了极大的困扰。因为这种理论意味着落入黑洞的物质所携带的信息完全丢失,这就是所谓的黑洞信息悖论。换句话说,当一对虚拟粒子从黑洞周围产生时,我们不知道它们在落入黑洞之前是什么,这与量子力学的时间反演性质相反。

霍金自己对这个理论的解释是,黑洞周围有一些零能量粒子云,他称之为“软毛”,这些信息就储存在这里。然而,这只是解释信息悖论的几种假说之一,尚未得到证实。

原始黑洞

大质量恒星的超新星爆发确实是形成黑洞的途径,但不一定是唯一的途径。霍金认为,在早期的宇宙中,由于当时物质的密度如此之高,一些物质可能会直接坍缩成黑洞。

在这种情况下,黑洞不需要到达奥本海默·极限,这意味着质量可以非常小,甚至不到1克。然而,根据霍金辐射理论,如果有这样一个小黑洞,它很快就会完全蒸发。今天的宇宙中可能存在一个稍微大一点的原始黑洞,但目前科学家仍然不可能观测到它。

多元宇宙

关于多元宇宙的争论由来已久。很多人认为,从大爆炸那天起,我们的宇宙就没有什么特别的,只是无数个宇宙中的一个。

霍金晚年一直在思考这个问题,但和很多科学家一样,他对无穷大的概念有些抵触。无限宇宙是指无论一个事件发生的概率有多小,只要不是零,就一定会发生。霍金提出了一个新的数学框架。虽然他没有完全否定多元宇宙的存在,但他至少证明了宇宙的数量不是无限的。当然,这个理论似乎很难在短时间内得到验证。

时光穿梭车

首先,我们能否回到过去是一个巨大的问题。更让霍金困惑的是时间旅行带来的悖论,也就是著名的祖父悖论:如果你回到过去,杀死你的祖父,你现在会消失吗?

这个问题真的让很多人很难回答。过去时空对现在时空是否有影响,在我们达到这个目标之前无法回答。霍金认为,一些我们尚未理解的物理定律会产生保护作用,阻止这种情况的发生。然而,考虑到我们甚至认为按时旅行空是荒谬的,恐怕要花很长时间来验证这个理论。

创造者

毕竟这是一个从BIGBANG衍生出来的问题:大爆炸之前有什么?无论是别的什么原因导致了宇宙大爆炸,还是所谓的造物主创造了宇宙,对于霍金来说都是一个荒谬的答案。

他认为BIGBANG之前的概念是荒谬的,因为宇宙创造了时间而宇宙并没有出现,所以不存在“之前”这种东西。而且,他多次表示,在BIGBANG之前,空房间里没有“创作者”。当然,如果你想说服别人,恐怕这个论点的证据很难找到。

世界末日

这可能是最熟悉的霍金预言。霍金的言论在网络上经常被提及,相信很多人都不止一次看到。可能导致世界末日的因素有很多,比如气候恶化、外星人入侵、人工智能叛乱等等。与其他理论不同,我们不希望这个预测得到验证。或者,当它被验证时,没有人能看到它。

霍金虽然身有残疾,终身只能坐在轮椅上,但是它在物理科学,宇宙探索方面做出的贡献是巨大的。尤其是他发表的《时间简史》影响着全球无数科学家,也影响着无数的人们。正是霍金用非常简单的语言和风趣的话语,让无数的人们对宇宙星空产生了兴趣。

霍金在宇宙探索方面的是比较深的,比如有关黑洞研究提出了霍金辐射,让人们对黑洞有了更新的认知。除了很多的科学研究之外,霍金和爱因斯坦一样,也是非常喜欢对未来做出一些预言。我们都知道,爱因斯坦做出的预言不少,而且大部分后来都被科学家得到了证实,那些没有被证实的,科学家还在积极努力。

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