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霍金为什么伟大?科普影响力无人能及

来源:中国新闻网 日期:2018-03-15

 

  中新网3月14日电 综合报道,14日,英国著名物理学家史蒂芬·霍金家族的发言人称,霍金逝世,享年76岁。

  霍金的子女在一份声明中说:“我们亲爱的父亲今天去世了,我们深感悲痛”。声明称,霍金“是一个伟大的科学家,一个不平凡的人,他的研究和成就的影响将持续多年”。

  人们在惋惜的同时,也发现了奇迹般的时空节点——“1642年1月8日,伽利略逝世;1942年1月8日,霍金出生;1879年3月14日爱因斯坦出生,2018年3月14日,霍金逝世。仿佛看到伟人们一代又一代地接过智慧的接力棒,在银河里奔跑,愿你们在星辰中相遇。”

  霍金1942年1月8日在英国牛津出生。他毕业于牛津大学和剑桥大学,并获剑桥大学博士学位。1963年,21岁的他不幸被诊断患有肌肉萎缩性侧索硬化症即运动神经细胞病。当时,医生曾诊断身患绝症的他只能活两年,可他一直坚强地活了下来。

  3月14日,据外媒报道,知名物理学家史蒂芬·霍金去世,享年76岁。

  【霍金为什么伟大?】

  ——科学成就

  霍金的研究领域是引力与黑洞。他的主要贡献有两个:奇点定律(1970)与霍金辐射(1974)。

  奇点定理:他和彭罗斯一起开创性地运用拓扑学的方法,证明广义相对论方程导致奇点解,间接地证明了大爆炸奇点的存在。

  霍金辐射:运用弯曲时空背景下的量子场论方法,证明黑洞像热力学黑体一样对外辐射。这是广义相对论和量子力学相结合的第一个典范,具有特殊的重要性。

  霍金的主要工作都作于上世纪60年代末70年代初黑洞研究大发展时期,他的早期工作对引力与黑洞领域起到了非常大的促进作用。其证明了广义相对论的奇性定理和黑洞面积定理,提出了黑洞蒸发现象和无边界的霍金宇宙模型。在统一20世纪物理学的两大基础理论——爱因斯坦创立的相对论和普朗克创立的量子力学方面走出了重要一步。

  霍金认为他一生的贡献是,在经典物理的框架里,证明了黑洞和大爆炸奇点的不可避免性,黑洞越变越大;但在量子物理的框架里,他指出,黑洞因辐射而越变越小,大爆炸的奇点不但被量子效应所抹平,而且整个宇宙正是起始于此。

  霍金21岁时患上肌肉萎缩性侧索硬化症,全身瘫痪,不能言语,手部只有三根手指可以活动。

  ——科普成就

  霍金作为当代理论物理的代言人,对于在公众面前宣传理论物理作用是极大的。这一影响力应该无人能出其右。当然,霍金在学术界的名气是与其贡献相称的。同行们将霍金视为上世纪70年代以来在引力和黑洞领域作出杰出贡献的众多学者之一。

  霍金的代表作《时间简史》(1988),探索着宇宙的起源,凭借丰富的想象,精妙的构思,字字珠玑,阐释宇宙未来之变,神奇而美妙。这本书至今累计发行量已达2500万册,被译成近40种语言。

  《果壳中的宇宙》是霍金继《时间简史》后最重要的著作。霍金在书中,再次把我们带到理论物理的最前沿,用通俗的语言解释宇宙的原理。这本书和《时间简史》一起,成为全世界最畅销的科普著作之列,影响力可见一斑。

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  我们都知道霍金患的是肌肉萎缩性侧索硬化症,不如我们一起来看看肌肉萎缩性侧索硬化症究竟是怎么回事?肌萎缩侧索硬化也叫运动神经元病,后一名称英国常用,法国又叫夏科病,而美国也称卢伽雷氏病。我国通常将肌萎缩侧索硬化和运动神经元病混用。它是上运动神经元和下运动神经元损伤之后,导致包括球部、四肢、躯干、胸部腹部的肌肉逐渐无力和萎缩。

  肌萎缩侧索硬化的病因至今不明。20%的病例可能与遗传及基因缺陷有关。另外有部分环境因素,如遗传、重金属中毒等,都可能造成运动神经元损害。产生运动神经元损害的原因,目前主要理论有:

  1、神经毒性物质累积,谷氨酸堆积在神经细胞之间,久而久之,造成神经细胞的损伤。

  2、自由基使神经细胞膜受损。

  3、神经生长因子缺乏,使神经细胞无法持续生长、发育。

  早期症状轻微,易与其他疾病混淆。患者可能只是感到有一些无力、肉跳、容易疲劳等一些症状,渐渐进展为全身肌肉萎缩和吞咽困难。最后产生呼吸衰竭。

  依临床症状大致可分为两型:

  1、肢体起病型

  症状首先是四肢肌肉进行性萎缩、无力,最后才产生呼吸衰竭。

  2.延髓起病型

  在四肢运动还好之时,就已经出现吞咽、讲话困难,很快就进展为呼吸衰竭。

  简单的说就是硬化症影响的是交感神经控制的肌肉,并不会影响副交感神经的肌肉,而男性器官是用副交感神经所控制的,所以疾病并没有影响霍金的生育能力。

  霍金是怎么说话和打字的呢?

  “Equalizer”首先被安装到苹果二代电脑上,然后连接到了“Speech+”公司开发的一款语音合成器上。系统经过了工程师大卫·梅森的改进,他将手提电脑的程序安装到了霍金所坐轮椅的扶手上,在这个新系统的帮助下,霍金可以每分钟“说”出15个单词。

  使用这个软件,光标会在屏幕上一行一行地扫描,经过某个单词或者字母时,霍金按下开关,单词或者字母会显示在屏幕下方。这个步骤会一直重复进行,直到凑出整个句子。接下来语音合成器会将句子念出来。渐冻症的霍金那些预言都是这么发出来的。

 

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