霍金這麼知名的物理學家為什麼沒有得到過諾貝爾獎?

我是猴子

諾貝爾獎獲得是有條件,必須是驗證後的理論。而霍金的理論,大多是理論成果。沒有實驗基礎。關於霍金的理論。你可以看看下文的介紹。

導讀:剛才看新聞說,霍金去世了。他身殘志堅,是個思想者,值得敬佩。作為思想者,能給世人留下思想,我相信他是無憾的。霍金有哪些思想理論,大家可以看看下文。我在科普書《變化》介紹過他的理論。最後祝思想者一路走好。

史蒂芬·霍金是英國著名的天文物理學家和宇宙學家。

我們絕大多數中國人是在讀了霍金寫的科普著作《時間簡史》後,才知道他的。

霍金在21歲時就患上了盧伽雷式症,但後來他卻成了這種絕症有史以來最了不起的病人。

世界級頂尖雜誌《天文學》對他有這樣的評價:“當20世紀物理學的成就被客觀地承認時,史蒂芬·霍金的成就將被大書特書地載入科學史冊。”

霍金的成就就像他研究的黑洞一樣強力,令人傾倒。但是他卻幾次與“諾貝爾獎”失之交臂。

霍金的成就可以概括為:

第一,奇性定理。愛因斯坦創立的廣義相對論被科學界公認為最美麗的科學理論。但是霍金和彭羅斯一道證明了廣義相對論是不完備的。他們指出,如果廣義相對論是普遍有效的,而宇宙間的物質分佈滿足非常一般的條件,那麼宇宙時空中一定存在一些奇點。在奇點處經典物理的定律失效。人們通常談論的奇點是宇宙產生元初的大爆炸奇點和黑洞中的奇點。愛因斯坦早先否認過奇點的存在,他甚至還寫過論文以論證黑洞(那時還沒有這個生動的稱呼)的不可能性。霍金和彭羅斯的奇性定理表明了對引力的量子化是不可避免的。

第二,黑洞理論。人們知道,在經典引力論的框架裡,黑洞只能吞噬物質,而不能吐出物質。黑洞的表面(視界)猶如地獄的入口,是一個有去無返的單向膜。霍金曾經證明視界的面積是非減的。1974年霍金髮表了《黑洞在爆炸嗎?》一文。這是20世紀引力物理在愛因斯坦之後的最偉大論文。在論文中,他把量子理論效應引進了黑洞研究,證明了從黑洞視界附近會蒸發出各種粒子,這種粒子的譜猶如來自黑體的輻射。隨之黑洞質量降低,溫度就會升高,最終導致黑洞的爆炸。在這被稱為霍金輻射的場景中,量子理論、引力理論和統計物理得到了完美的統一。黑洞理論是科學史上非常罕見的例子,它首先在數學形式上被詳盡的研究,後來才在天文學的許多觀測上證實了它的普遍存在。現在,人們的共識是,每個星系的中心都是一顆極其巨大的黑洞。

第三,無邊界宇宙理論。霍金在80年代初,創立了量子宇宙學的無邊界學說。他認為,時空是有限而無界的,宇宙不但是自洽的,而且是自足的,它不需要上帝在宇宙初始時的第一推動。宇宙的演化甚至創生都單獨地由物理定律所決定。這樣就把上帝從宇宙的事物中完全摒除出去。上帝便成了無所事事的“造物主”,它再也無力去創造奇蹟。亞里士多德、奧古斯丁、牛頓等人曾在宇宙中為上帝杜撰的那個關於“第一推動”的神話,完全是虛幻的。量子宇宙學的主要預言之一是關於宇宙結構的起源。若干年前,宇宙背景輻射探測者對太空背景溫度起伏的觀察證實了這個預言。

對於奇性定理、黑洞面積定理、黑洞霍金輻射和無邊界宇宙理論,一個人生前擁有其中的任何一項成就,就足以名垂不朽。而霍金卻擁有了這些理論的全部。

斯蒂芬·霍金是現代黑洞理論創造者之一,而近期這位英國著名科學家卻以一則“沒有黑洞”的新觀點震驚了物理學界。在發表於論文預印本網站arXiv上的一篇文章中,霍金摒棄了事件視界(即經典理論中黑洞的邊界)的說法,由此指出原有黑洞的概念其實是不存在的,取而代之的,應是“灰洞”。

新霍氏理論得到的褒貶不一。有人指出該論文只能算一個“表態”,文章通篇沒有計算,內容也基於霍金去年8月的一次演講,其中“沒有事件視界”的說法過於武斷;而支持的一方,將其視作霍金近年來對黑洞問題的思考總結,大膽卻不荒謬,認為其經多年修正,終於找到一個更具有說服力的版本。

儘管引起了爭執,但不可否認的是,霍金在努力嘗試為物理學兩大支柱理論進行“矛盾調和”,同時,他也為當今理論物理學界的焦點之爭提供了一個“簡明而誘人”的新選項。英國《新科學家》雜誌在線版日前也以問答的方式,梳理了此新理論中可能讓人疑惑之處,從而幫助人們更好地理解“霍金在說什麼?”以及“黑洞到底怎麼了?”

黑洞究竟是什麼?

按照理論物理學家所言,這裡曾是一塊時空區域,其如此緻密,巨大的引力產生了事件視界,此邊界以內連光都沒法從黑洞中逃逸。而在1974年,霍金將量子力學引入對黑洞的研究中,其可謂在物理學界炸開了鍋,甚至這鍋直到現在仍在“沸騰”。

量子力學有什麼問題?

它很好。但它和物理學的另一大支柱理論——廣義相對論相處的不太好。某些情況下你也很難確認二者的意義,例如在黑洞問題上就是這樣。霍金很早便將量子理論應用到黑洞,意識到它們“也不是那麼黑”,相反,黑洞會排放少量輻射,即“霍金輻射”。

黑洞的問題出在哪?

“霍金輻射”理論還認為,當一個黑洞死亡時,其中所有的物質信息都會隨之消失。但這與量子理論的“信息永遠不會遭毀滅”不兼容。而其他科學家曾提出過,信息可以通過類似蒸發的手段脫離黑洞。起初,霍金並不贊同這種觀點,甚至不惜為此打賭,但在30年後,他自己證明了這事兒的可能性。

現有的黑洞理論已被公認了嗎?

並非如此。在過去的18個月裡,“黑洞火牆悖論”一直是學界爭論的焦點。這是加州聖巴巴拉大學一個由波爾金斯基領導的團隊提出的——量子效應會讓“事件視界”變成一個高能區域,就像面“火牆”,任何東西一觸即焦。這個理論明顯不同意廣義相對論中穿過事件視界也可平安無事的觀點,產生了一個悖論。

又是一次兩大理論的對決?

沒錯。“黑洞火牆悖論”的意思就是兩大理論有一個是錯誤的。物理學家們拼了命似的想找出妥善解決的門路。現在,霍金也介入其中,他的解決方式就是——根本沒有事件視界。

這個意思是我們可以從黑洞中逃出來?

那你要先有光速運動的能力。霍金用一個表觀視界將事件視界取而代之。而表觀視界可以因量子漲落出現不同的形狀,這便給光的逃逸帶來了可能性。

兩種視界真的非常不同?

目前還不清楚。表觀視界的觀點也並不是一個全新的觀點,霍金與牛津大學的羅傑·彭羅斯以前曾運用廣義相對論證明了這兩個視界其實是相同的。但在霍金的新論文中,他運用量子力學可能揭示出了兩者的差異。

從此誕生出一個新理論嗎?

不完全是。新論文的主要貢獻,是試圖用新觀點來解決“火牆悖論”的問題——摒棄了事件視界的概念,自然也就沒有了悖論。霍金也不認為量子信息會丟失,他指出,黑洞在視界以下部分,結構比較混亂,這使得我們很難理解被釋放出去的信息。換句話說,該現象沒法解釋,僅可以說信息並沒有遭到毀滅。霍金在文中寫道:“就好像天氣預報一樣,我們也沒法預測超過一定天數之後的天氣情況。”而該篇論文的題目就叫《黑洞的信息保存與氣象預報》。

霍金是正確的嗎?

這篇論文很短,也沒有出現計算,因此很難得到有力的結論,這也已經引起了一些質疑。波爾金斯基說其聽起來就像以“混亂牆”替代了“火牆”,而這完全可能就是一回事兒。英國約克大學的布朗斯坦也不服氣,因為“沒有看到任何確實的證據來表明他在談論的東西”。

如果霍金對了,情況會怎樣?

黑洞也好灰洞也罷,如果能真像他描述的一般,那我們將會更好地解釋量子力學和廣義相對論現在的種種“不和”。我們也可能從中學習到一些“新物理”,其對理解宇宙的不平凡結構具有現實意義。

最後一個問題,霍金介意自己出錯嗎?

每個人都痛恨自己的錯誤,霍金也不例外。在他70歲生日時,霍金對《新科學家》雜誌說,他以前關於“信息會被黑洞毀滅掉”的想法後來被證明是錯誤的,就是他此生最大的失誤——至少是在他的科研領域中是如此。


靈遁者國學智慧

世界並不欠霍金一個諾貝爾獎。

為一個物理學家,做到霍金這地步的人並不多,我指的並不是他的物理學成就,而是作為一個流量明星。一舉一動都能令萬眾轟動,一言一行都能讓天下矚目,就是最當紅的小鮮肉也莫過於此,作為一個物理學家能有如此地位的也只有愛神,當年的牛爵爺可能也有這個地位。

說霍金的江湖地位,就不得不提他那本一戰成名的《時間簡史》,這本科普著作被譽為有史以來最成功的科普著作,被譯成40多種文字,銷量達2500萬冊,這說明了霍金當年就明白如何抓住受眾的痛點,這也表現出了他成為流量明星的潛質。

作為一個物理學家,霍金的成就如何呢?他的成就當然是卓越的,但是還達不到高山仰止的地步,就是說他的物理學成就並不能和他的流量明星地位相配。

霍金的研究主要在三個方面,一個是奇點定理,這是他和彭羅斯一起證明的,在“第一推動”叢書中不但有霍金的《時間簡史》,也有彭羅斯教授的《皇帝新腦》,很顯然彭羅斯教授的書沒有霍金賣的好,但是作為物理學家他們是同樣偉大的。

彭羅斯

奇點定理是說宇宙起源於一個奇點,所有的物理定律都會失效,時間和空見會消失,而物質密度達到無限大,這條定理基於愛因斯坦的廣義相對論,就是說,愛因斯坦自己否定了自己,但是這個理論要得到證實需要的時間還很長。

黑洞不黑

第二個方面就是關於黑洞的理論,簡要說來就是黑洞不黑,可能會發光,會輻射基本粒子,不過現在為止並沒有觀測到這種輻射。

第三個方面就是所謂的無界理論,還只是一個設想,是關於宇宙的起源,有點類似於玻爾茲曼的熵漲落理論,已經近似於玄學了,實驗驗證還遙遙無期。

至於萬物理論,那只是電影公司的一個噱頭,萬物理論說的就是超弦理論,霍金本人並沒有參與過超弦理論。

霍金已經辭世,要獲得諾貝爾獎已經不可能,因為諾貝爾獎並不授予死者,那麼世界是不是欠他一個諾貝爾獎呢?

自從那麼多的烏龍事件後,諾貝爾獎委員會越來越謹慎,但凡沒有經過驗證的理論是斷不會頒發諾貝爾獎的,而霍金的所有理論的實驗驗證都還遙遙無期,從這個意義上說,世界並不欠他一次諾貝爾獎。

最後加一句,霍金辭世確實非常遺憾,一時間讚頌如潮,甚至稱之為21世紀最偉大的物理學家,不得不指出,即便霍金活著的時候,霍金自己也不敢要這個稱號,畢竟楊振寧先生還在世,物理學界都牛愛麥楊的說法,牛是牛頓,愛是愛因斯坦,麥是麥克斯韋,楊是楊振寧,相對於楊老來說,霍金只是晚輩。


閒時亂翻書

2018年3月14日,當代最偉大的物理學家,宇宙學家霍金逝世,享年76歲。巧合的是今天也是愛因斯坦的誕辰。斯人已逝,但願其能夠在另一個世界與前人一起研究宇宙。
迴歸正題,霍金的研究領域是宇宙的起源,黑洞和奇點。因為技術的桎梏,我們是不能直接對霍金的研究進行驗證的。這也就出現了一個問題,雖然從現代物理學理論來看,霍金的研究結果是沒有問題的,但是誰能夠保證在宇宙尺度,或者像黑洞裡一定符合現在的物理學定律呢??所以說,霍金的研究不能作為真理來看,只能再被驗證後再來給他頒獎。


霍金於1970年提出了奇點定律,1974年提出了霍金輻射,他在經典物理學的框架內證明了黑洞和大爆炸奇點的不可避免性。在人類探索宇宙奧秘的道路上,霍金留下了堅實的腳印。希望有一天他的理論能夠被驗證。

人們欠霍金一個諾貝爾獎。


北方水木

2016年的黑洞合併引力波觀測中證實了霍金的黑洞面積理論,當時就有霍金分享2017年或者2018年的諾貝爾獎的呼聲。但是霍金關於黑洞最重要的理論是黑洞輻射理論,這個目前還沒能觀測到。至於廣義相對論的奇性定理,則是由於當年瑞典皇家科學院的愚蠢,沒有給廣義相對論諾獎,導致後來一大票在廣義相對論相關和後續研究中取得重大成果的科學家無法獲獎,其中包括霍金


用戶3966102465

史蒂夫.霍金其功績其實言過其實,與英國人鼓吹蒙哥馬利的輝煌戰績類似,其實霍金的理論多數都是科普理論或者臆想理論,沒有得到證實,一個無法與其他人交流,無法推導複雜物理數學模型,怎麼會得到複雜的理論?臆想的?他只是一個科學娛樂化的結果


非洲熊貓

因為霍金的理論大部分沒法被證實,或者說若干年後科技發達了才有可能被證實,就像當年的愛因斯坦,雖然他的理論沒有被證實,但是在現代,他的部分理論確實被證實是對的了。

諾貝爾物理獎的授予對象必須經過實驗或實踐的證明,霍金教授的“黑洞理論”雖然打開了宇宙學的探索之門,但畢竟還停留在理論階段,尚無法得到完整證實。另外,霍金的理論還存在一些缺陷,他本人也在一直修正。 PS:當年愛因斯坦獲得諾貝爾獎,也並非因為相對論,而是用實驗完整證明了光電效應理論。


小丫頭說歷史

說到底就一條,作為理論物理學家,理論沒被驗證,這就不可能獲獎,哪怕你是講的是絕對真理。

前兩年獲獎的西格斯老爺子就比較幸運,活著看到西格斯粒子被發現,要是沒熬到這天也肯定拿不了獎。

說霍金成就言過其實的那幫人純屬弱智門外漢評論家。霍金的理論可能不對,但也一樣是一流物理學家,就像托勒密一樣,達到了他所在時代的巔峰。如果他的理論被驗證,只能說霍金太超前,或者命太短。諾貝爾物理學家不欠霍金,而霍金也不需要諾貝爾物理學獎證明什麼。


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