《史蒂芬霍金》PPT课件.ppt

2019/6/13,1,当今爱因斯坦,_史蒂芬霍金,2019/6/13,2,斯蒂芬威廉霍金，英剑 桥大学应用数学及理论理 学系教授，当代最重要广 义相对论和宇宙论家，当今享有国际盛誉的伟人之一，被称为在世的最伟大的科学家。,2019/6/13,3,斯蒂芬威廉霍金出生于1942年1月8日。毕业于牛津大学和剑桥大学，并获剑桥大学哲学博士学位。他因为在21岁时不幸患上了会使肌肉萎缩的卢伽雷氏症，所以被禁锢在轮椅上。,2019/6/13,4,1972年，他考虑黑洞附近的量子效应，发现黑洞会像黑体一样发出辐射，其辐射的温度和黑洞质量成反比，这样黑洞就会因为辐射而慢慢变小，而温度却越变越高，最后以爆炸而告终。黑洞辐射的发现具有极其基本的意义，它将引力、量子力学和统计力学统一在一起。,2019/6/13,5,霍金：让思想在宇宙的最深处飞扬,1974年以后，他的研究转向了量子引力论。虽然人们还没有得到一个成功的理论，但它的一些特征已被发现。例如，空间时间在普朗克尺度（10-33厘米）下不是平坦的，而是处于一种粉末的状态。在量子引力中不存在纯态，因果性受到破坏，因此使不可知性从经典统计物理、量子统计物理提高到了量子引力的第三个层次。,2019/6/13,6,从童年时代起，运动从来就不是霍金的长项，几乎所有的球类活动他都不行。 到牛津的第三年，霍金注意到自己变得更笨拙了。直到1962年霍金在剑桥读研究生后，他的母亲才注意到儿子的异常状况。刚过完21岁生日的霍金在医院里住了两个星期，经过各种各样的检查，他被确诊患上了“卢伽雷氏症”，即运动神经细胞萎缩症。,病魔出现了,霍金:轮椅上的勇士,1963年，霍金被确诊患上了运动神经细胞萎缩症。他被“宣判”只剩两年的生命。 1970年11月的一个夜晚，霍金在慢慢爬上床时开始思考黑洞的问题。这一闪念在经过年的思考后形成了完整的理论。1973年11月，霍金正式向世界宣布了有名的“霍金辐射”。霍金获得1988年的沃尔夫物理奖。,2019/6/13,7,2019/6/13,8,霍金:轮椅上的勇士,1985年，一次手术后，霍金失去了说话的能力。他就是在这样的情况下，极其艰难地写出了著名的时间简史，探索着宇宙的起源。今天时间简史已成为世界上最畅销的科普书籍。,2019/6/13,9,时间简史中，霍金念念不忘的就是大统一理论，这是爱因斯坦未竟的梦想。霍金在本书中坦言，不能用单独的美妙的公式描述和预测宇宙的每一件事情，因为量子理论的测不准原理决定了宇宙是不确定性和确定性统一的。,霍金:轮椅上的勇士,1988年： 时间简史：从大爆炸到黑洞 获沃尔夫基金奖。至今销售2500万册。 1993年： 黑洞与婴儿宇宙及其它论文出版。,2019/6/13,10,2019/6/13,11,黑洞婴儿宇宙及其他是一本有关宇宙和它的一位探索者的书。这位探索者不是别人，正是作者本人，剑桥大学的史蒂芬霍金。他惊天动地的学说彻底改变了人类的宇宙观。宇宙的演化孕育出生命、思维和智慧，宇宙之于生命，犹如母亲之于婴儿。,霍金:轮椅上的勇士,2001年： 果壳中的宇宙出版 2002年： 在巨人的肩膊上出版,2019/6/13,12,2019/6/13,13,果壳中的宇宙该书是霍金教授继时间简史后最重要的著作。霍金教授在这本书中，再次把我们带到理论物理的最前沿，在霍金教授的世界里，真理和幻想有时只是一线之差。霍金教授以他独特的热情，邀请我们一起展开一场非凡的时空之旅。,2019/6/13,14,霍金:轮椅上的勇士,2002年月20日，4000多位世界各地的数学家齐集北京，像群星一般照耀出一片璀灿的“数字天空”。在这天空中有颗最耀眼的“明星”，他就是英国科学家史蒂芬霍金。他以自己创造的伟大理论和传奇的一生影响了整个世界。,2019/6/13,15,果壳里的空间之王霍金,英国剑桥大学教授史蒂芬霍金被人称为当今最伟大的科学家，他的科普著作时间简史风靡全世界，发行上千万册。,霍金:轮椅上的勇士,同时，他却是一个患肌萎缩症的病人，其科学研究基本上是在轮椅上完成的，他因此成为全世界大众崇拜的偶像。,2019/6/13,16,霍金的奇特,霍金的奇特还在于，他的科学贡献是在全身瘫痪几十年的情况下完成的，他长期被一种被称为肌萎缩性脊髓侧索硬化症的病所折磨，连说话的肌肉也已经萎缩麻痹，完全丧失了语言功能，只能依靠尚能活动的三个手指，利用安装在轮椅上的语音合成器与人交流。,2019/6/13,17,乐观的霍金,“我认为我的残疾对我的科学研究没有多大影响。”尽管被禁锢轮椅年，霍金却依然达观开朗。“我享受生活，从音乐和我的家庭中得到巨大的快乐。” 在1985年和2002霍金二次访问中国，并分别在中国科技大学、北京师范大学作了演讲。,2019/6/13,18,霍金的目标,他的目标是解决从牛顿以来一直困扰人类的“第一推力”问题。他认为宇宙的演化完全取决于物理定律。,2019/6/13,19,什么是黑洞？,中文名称： 黑洞 英文名称： black hole 定义： 由一个只允许外部物质和辐射进入而不允许物质和辐射从中逃离的边界即视界(event horizon)所规定的时空区域。,2019/6/13,20,黑洞何其多？,原先人们认为黑洞不多，但科学家发现在宇宙尺度上，黑洞几乎“无所不在”。仅在我们生活的银河系就有不少。日本科学家发现银河系中心存在24个黑洞，其质量分别相当于太阳的3200倍到125万倍不等。,2019/6/13,21,黑洞的产生,黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程；恒星的核心在自身重量的作用下迅速地收缩，发生强力爆炸。当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止，被压缩成一个密实的星球。,2019/6/13,22,黑洞的产生,但在黑洞情况下，由于恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去。中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末，剩下来的是一个密度高到难以想象的物质。,2019/6/13,23,由于高密度而产生的力量，使得 黑洞任何靠近它的物体都会被它吸进去。于是黑洞就形成了。,黑洞的特点,与别的天体相比，黑洞十分特殊。人们无法直接观察到它，物理学家也只能对它内部结构提出各种猜想。而使得黑洞把自己隐藏起来的的原因即是弯曲的空间。,2019/6/13,24,黑洞的特点,根据广义相对论，空间会在引力场作用下弯曲。这时候，光虽然仍然沿任意两点间的最短距离传播，但相对而言它已弯曲。在经过大密度的天体时，空间会弯曲。光也就偏离了原来的方向。,2019/6/13,25,霍金宇宙论,霍金提出时间及宇宙是有起点和终点，肯定了同时代其他人开创的宇宙大爆炸学说，推翻古典物理学有关时空是永恒存在的学说。,2019/6/13,26,霍金宇宙论,按照该项定理，他进一步提出具有革命意义的“宇宙无边论”（No Boundary Proposal)，该论说指出，在扩张中的宇宙外，并没有任何人类认知的“空间”存在。,2019/6/13,27,霍金宇宙论,在黑洞研究上，他亦提出多重创见，认为黑洞并非完全漆黑一片，相反，黑洞会发出一种辐射（后来被称为霍金辐射），这种辐射（能量）以极缓慢的速度离开黑洞后，亦即意味黑洞能量会耗尽，造成黑洞蒸发现象。,2019/6/13,28,霍金：让思想在宇宙的最深处飞扬,一个瘦的出奇、全身瘫痪的天才，他的身体无力地蜷缩在轮椅里，思想却在宇宙的最深处飞扬，穿越时间与空间，追寻宇宙的尽头，探索黑洞的隐秘这就是史蒂芬霍金，被称为“当今爱因斯坦”的思想家、物理学家。,2019/6/13,29,霍金：让思想在宇宙的最深处飞扬,探索黑洞的隐秘这就是史蒂芬霍金，被称为“当今爱因斯坦”的思想家、物理学家。 没有哪一位科学家的著作能像时间简史那样成为发行量上千万，全世界平均每500个人就拥有一册的畅销书。,2019/6/