○ 霍金的博士論文的扉頁(yè)。| 圖片來(lái)源: Stephen Hawking/Cambridge University Library 昨天,劍橋大學(xué)將著名物理學(xué)家史蒂芬·霍金(Stephen Hawking)的博士論文《膨脹宇宙的屬性》(Properties of Expanding Universe)放在學(xué)校的開(kāi)放獲取機(jī)構(gòu)知識(shí)庫(kù)上,任何人都可以免費(fèi)下載查閱。 論文一經(jīng)開(kāi)放就引來(lái)了大家的紛紛下載,劍橋大學(xué)的網(wǎng)站甚至一度幾近崩潰。對(duì)此,霍金說(shuō):“每一代人都是站在巨人的肩膀上前行,正如當(dāng)我還只是劍橋的一名年輕博士生時(shí),受到牛頓、麥克斯韋和愛(ài)因斯坦的啟發(fā)一樣。聽(tīng)到有這么多人對(duì)我的論文表現(xiàn)出興趣真的很棒,希望最終看到它時(shí)不會(huì)覺(jué)得失望?!?/span> ○ 霍金的博士論文部分截圖。手寫(xiě)的句子為:“這篇論文是我的原創(chuàng)工作。”| 圖片來(lái)源: Stephen Hawking/Cambridge University Library 這篇論文提交于1966年,那時(shí)的霍金還只是劍橋的一個(gè)鮮有人知的年輕博士。24歲的他已經(jīng)開(kāi)始遭受運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元病癥的折磨,這是一種終將使他全身癱瘓的疾病。但那時(shí)他仍然可以握筆寫(xiě)字,除了論文開(kāi)頭的聲明是用手寫(xiě)的,文中的公式也全部都是手寫(xiě)。 ○ 論文中的手寫(xiě)公式。| 圖片來(lái)源: Stephen Hawking/Cambridge University Library 翻看這篇論文的感覺(jué)很奇妙,因?yàn)樗c現(xiàn)代博士論文在整體風(fēng)格有些不同,除了公式和符號(hào)幾乎都要靠手寫(xiě)之外,我們還能看見(jiàn)像下圖顯示的那種被大段劃掉的內(nèi)容,也是相當(dāng)率真了。 ○ 論文中被劃掉的章節(jié)。| 圖片來(lái)源: Stephen Hawking/Cambridge University Library 論文長(zhǎng)度為119頁(yè),正文內(nèi)容只有四個(gè)章節(jié),分別是:
在第一章里,霍金描述了宇宙的膨脹對(duì)適用于穩(wěn)恒態(tài)宇宙模型的霍伊爾-納里卡的引力理論造成的問(wèn)題。第二章則討論了在均勻且各向同性的膨脹宇宙中的微擾(一個(gè)大質(zhì)量天體在運(yùn)動(dòng)時(shí),受到一個(gè)以上的天體的吸引或其他影響,導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)軌道發(fā)生偏差),得到的結(jié)論是星系不能由初始微小的微擾的增長(zhǎng)而形成,并研究了在這種情況下,引力輻射的傳播和吸收是怎樣的。在第三章中,霍金使用漸進(jìn)展開(kāi)的數(shù)學(xué)方法來(lái)研究膨脹宇宙中的引力輻射。在論文的最后一章中,霍金探討了了奇點(diǎn)在宇宙模型中的產(chǎn)生,他認(rèn)為在滿(mǎn)足一些普通條件的情況下,奇點(diǎn)的產(chǎn)生就能是無(wú)法避免的。 ○ 論文中的致謝頁(yè)。| 圖片來(lái)源: Stephen Hawking/Cambridge University Library 剛要打開(kāi)這篇論文時(shí),我不禁有些小激動(dòng)。作為世界上最負(fù)盛名的物理學(xué)家,大多數(shù)人其實(shí)對(duì)他的科學(xué)貢獻(xiàn)并不是很了解。由于他較高的曝光率,許多人只當(dāng)他是一位身殘志堅(jiān)的醫(yī)學(xué)奇跡加高智商科學(xué)家而已,并時(shí)常會(huì)有“學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)比不上聲望”的評(píng)價(jià)。但事實(shí)真的如此嗎? 霍金于1942年出生于牛津,在牛津完成本科物理的學(xué)習(xí)后,才去往劍橋大學(xué)攻讀宇宙學(xué)博士學(xué)位,在劍橋,他優(yōu)秀的學(xué)術(shù)水平吸引了眾多關(guān)注,但與此同時(shí)不幸的是,他被診斷為患有運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元疾病,那時(shí)人們認(rèn)為只有剩下不到兩年的壽命。他的博士論文借鑒了羅杰·彭羅斯(Roger Penrose)的定理,一個(gè)用于描述存在于黑洞中心的“時(shí)空奇點(diǎn)”理論,并將這個(gè)理論更進(jìn)一步的運(yùn)用到對(duì)整個(gè)宇宙的思考上。這一成果讓他順利地拿到了博士學(xué)位,并且獲得了劍橋大學(xué)的亞當(dāng)斯獎(jiǎng)(Adams Prize)。 結(jié)束博士生涯的學(xué)習(xí)后,霍金繼續(xù)留在劍橋,先后在劍橋大學(xué)的天文系和數(shù)學(xué)系從事研究工作?;艚鹄^續(xù)與彭羅斯合作來(lái)進(jìn)一步發(fā)展他的奇點(diǎn)理論,認(rèn)為宇宙的起源或許源自于一個(gè)奇點(diǎn)。他們的研究結(jié)果表明,根據(jù)愛(ài)因斯坦的相對(duì)論,我們的時(shí)空可能從奇點(diǎn)大爆炸開(kāi)始,而以黑洞的形式結(jié)束。這些結(jié)果預(yù)示了廣義相對(duì)論與量子理論統(tǒng)一的重要性,而霍金發(fā)現(xiàn),這種統(tǒng)一會(huì)帶來(lái)的其中之一個(gè)結(jié)果就是:黑洞并不黑,而是會(huì)發(fā)射輻射——霍金輻射——直至最終消失殆盡。這一理論在當(dāng)時(shí)產(chǎn)生了極大的爭(zhēng)議,但現(xiàn)已被廣泛接受,它標(biāo)志著的是物理學(xué)的一大突破。 霍金卓越的科學(xué)生涯成就還不只這些,他有18篇學(xué)術(shù)論文被引用次數(shù)超過(guò)500次,其中包括著名的《黑洞機(jī)制的四大定律》(The Four Laws of Black Hole Mechanics)、《黑洞和熱力學(xué)》(Black hole and thermodynamics)和《宇宙的波函數(shù)》(Wave function of Universe)等等影響深遠(yuǎn)的學(xué)術(shù)論文。除此以外,霍金積極參與了許多優(yōu)秀科普書(shū)籍的創(chuàng)作,例如最有名的《時(shí)間簡(jiǎn)史》(A Brief History of Time)和《果殼中的宇宙》(The Universe in a Nutshell)等等。 霍金無(wú)疑是偉大的,他不僅有眾多響當(dāng)當(dāng)?shù)膶W(xué)術(shù)貢獻(xiàn),還為科學(xué)的傳播與普及不斷地付出努力。他認(rèn)為科學(xué)是一件可以被所有人理解的事,而不僅僅屬于專(zhuān)業(yè)從事科學(xué)工作的人,這種態(tài)度值得我們每一個(gè)人去尊敬?;艚鹫f(shuō):“通過(guò)開(kāi)放我的博士論文,我希望能激勵(lì)世界各地的人,都能抬頭去仰望星空、而不只是低頭注意自己的腳下,希望我們能更多地去思考我們?cè)谟钪嬷械奈恢?,并試著去理解宇宙。因此不僅僅只是我的論文,世界上任何地方的任何人,都應(yīng)該享有不受阻礙的接觸人類(lèi)思想瑰寶的自由?!?/span> ○ 史蒂芬· ○ 史蒂芬·霍金教授。(圖片來(lái)源:hawking.org) |
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