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[天下事] 都夸霍金成就大,可他为什么拿不到诺贝尔奖?

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发表于 2018-3-14 11:36 | 显示全部楼层 |阅读模式

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2018年3月14日,英国物理学家、当代科学界的传奇人物斯蒂芬⋅霍金去世,享年76岁。


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作为科学工作者,我在这里不打算重复那些经常被传来传去的老生常谈或者以讹传讹,而是希望向公众尽量清楚准确地介绍一下霍金的实际成就。

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第一个问题,也是最基础的问题

霍金在科学上的成果有多大?

基本的回答是:霍金是一位卓越的科学家。你如果说他是一位伟大的科学家,我也不会反对。

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不过,经常有媒体把他称为爱因斯坦之后最伟大的科学家、当世最伟大的科学家之类,这就说过头了。曾经有人问我:“为什么科学界公认霍金是爱因斯坦之后最伟大的科学家?”我的内心是崩溃的,不禁要反问他:“谁跟你说这是科学界公认的?科学界完全没有这样认为,好不好!”

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实际上,从一个明显的指标就可以看出来:霍金连诺贝尔奖都没有得,怎么可能是当世最伟大的科学家呢?

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这就引出第二个问题,也是一个经常被问起的问题:

霍金为什么没有得诺贝尔奖?


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回答其实很简单:因为他的成果没有达到诺贝尔奖的级别。并不是因为诺贝尔奖委员会有偏见或者搞什么政治,而是因为单纯科学上的原因。


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由此引出第三个问题:

霍金最重要的科研成果是什么?


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对于这个问题的回答,就必不可免要讲一些科学术语了。正如霍金在《时间简史》里提到的,每一个公式都会吓跑一半的读者。 不过,如果你真的想知道这个问题的答案,我希望你耐心地看下面的解释,我相信你肯定可以从中了解一个基本的图景。

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霍金的研究领域主要是宇宙学,这是一门科学,而不是哲学。是的,研究宇宙现在不是哲学家的事,而是科学家的事。人们不再是通过像“两小儿辩日”这样的哲学辩论去思考“宇宙是有限的还是无限的”这种问题了,而是通过观测和理论,去实证地、定量地研究宇宙。

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宇宙学里用到的理论,首先是爱因斯坦提出的广义相对论,霍金应用广义相对论做出了许多贡献。后来人们发现,跟广义相对论并列的另外一个基础物理学理论“量子力学”也需要用到,在这方面霍金也有很多贡献,而且更加重要。

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霍金的科学成果很多,如果一定要在其中挑一个最突出的,那应该就是“霍金辐射”了。霍金辐射说的是个什么事呢?

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我们知道,广义相对论预言了一种天体,叫做“黑洞”。黑洞的质量是如此之大,在它周围的引力是如此之强,以至于连光都跑不出去,其他比光慢的物质自然就更跑不出去了。黑洞外部的物质,倒是有可能被黑洞吸进去。由此可见,黑洞就像传说中的貔貅一样只进不出,可以说是“绝对的黑”。

搜狗截图18年03月16日0946_3.jpg

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在日常生活中,大家都经常用生态黑洞、财务黑洞这样的说法,可见黑洞这个概念是多么深入人心了。作为一个现代科学术语,黑洞真是创造了一个传播学上的奇迹。


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但是,霍金却提出:黑洞并不是只进不出的,黑洞不是绝对的黑!

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他的道理是这样的:传统上对黑洞的研究,都只考虑了广义相对论。但当你加上量子力学的时候,你就会发现,在空间的任何地方,都有许多的粒子和反粒子的对在瞬间产生,又瞬间湮灭。看似真空的东西,其实是暗流汹涌,无数粒子反粒子方生方灭,流动不息。在黑洞的边界上,也是如此。

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好,也许现在黑洞把边界上一个瞬间产生的粒子吸进去了。与此同时,原本应该跟那个粒子湮灭的反粒子现在就不会湮灭了,它作为一个持续存在的真实的粒子出现在了世界上。从外界观察者的视角看来,就相当于黑洞发射出了一个反粒子!


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按照这个理论,黑洞确实会发出物质。这种效应,就叫做霍金辐射。黑洞并不是必然会长大的,也可能越变越小,最后消失。这对人们的思想观念,确实是个很大的震撼!

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你肯定会问第四个问题了:

为什么霍金辐射没有得诺贝尔奖?

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回答是:这只是个理论预测,还没有被实验验证。诺贝尔奖的评选非常慎重,一定要选那些经过验证、得到公认的成果。这就是为什么屠呦呦要在发现青蒿素几十年后才得奖,因为要等到青蒿素大规模使用、成为世界首选的抗疟疾特效药之后。即使这么慎重,还不时有发错的,诺贝尔奖委员会也是压力山大。

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实际上,不要说霍金辐射这样的对黑洞理论的修正了,就连黑洞本身的存在,还没有直接的实验证据呢!当然,绝大多数科学家都相信黑洞的存在,因为间接的证据已经很多了。这种情况就像引力波,在2015年首次直接探测到引力波以前,大多数科学家早就相信了引力波的存在,因为间接的证据已经很充分了。

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即使霍金辐射得到了实验验证,霍金得到了诺贝尔奖,我们还是可以指出:霍金的成果主要是在已有的框架内改进,这固然很好,但比起那些提出新的框架的,还是要低至少一个层次。


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哪些人提出了新的框架?例如牛顿,提出牛顿力学。麦克斯韦,提出电磁理论。爱因斯坦,提出狭义和广义相对论。普朗克、海森堡、薛定谔、狄拉克,提出量子力学。杨振宁,提出规范场论。是的,在专业人士看来,杨振宁的科学成就比霍金至少高一个层次。这当然没有任何不敬的意思,只是做一个客观分析,反映一个业内共识。

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由此引出第五个问题:

既然霍金的科学成就并不像很多媒体说的那么伟大,那么他为什么这么出名?

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回答是:霍金的崇高名望,一方面固然来自他对科学的卓越贡献,但更多的还是来自其他三个因素。

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第一个因素,是他的这个专业领域,宇宙学。 虽然大多数人都缺乏宇宙学的专业知识,但几乎所有人都天然地对宇宙学感兴趣,人人都喜欢评论几句。在这方面,只能说有些学科是“自带流量”的,而有些学科就没有这么幸运。例如我的专业,理论与计算化学,大多数人都没听说过这么个学科,公众即使想问问题,也不知道该问什么。


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第二个因素,是霍金传奇的病情和身残志坚的精神。 霍金得的病,叫做“肌肉萎缩性侧索硬化症”,常被称为“渐冻人症”。2014年流行的活动“冰桶挑战”,初始目的就是提起大家对于渐冻人症的注意。

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许多人在第一次见到霍金的时候,虽然早有思想准备,还是被他残疾的程度震惊得说不出话来。霍金的中国学生、《时间简史》的中文翻译者吴忠超就是如此,而霍金对此已经习以为常。

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在身体如此极端的禁锢之下,霍金的心灵却是如此的自由,一直关心着整个宇宙的基本问题,这是多么感人的英雄形象!《哈姆雷特》里有一句台词:“即使把我关在一个果壳里,我也会把自己当作一个拥有着无限空间的君王。”这种精神,在霍金身上正得到了充分的体现。事实上,霍金在《时间简史》之后,还写了一部科普著作,就叫做《果壳中的宇宙》。


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第三个因素最有意思,是霍金的科普工作。 如果说在科研方面,霍金的成就只是卓越,还有许多人在他之上的话,那么在科普方面,他的成就就属于神级了。《时间简史》在全世界的销量以千万计,创造了科普史上的神话。这对全世界的科普作家来说,也是一个巨大的鼓舞。


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由此引出第六个问题:

《时间简史》这本书,究竟怎么样 ?

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回答是:我非常欣赏这部著作,从中学到了很多东西。实际上,虽然霍金已经尽力把这么多深奥的话题写得通俗易懂,但这些东西本身的难度在那里放着。大多数读者看这书,恐怕都无法通顺地从头看到尾。我有一个笑谈:对于大多数读者来说,最值得问的问题大概就是:“你是从哪一章开始看不懂的?”

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虽然如此,但最奇妙的就是,即使看不懂,大多数人也还是硬着头皮看下去了,即使不看,也还是买了一本放在书架上。即使是装点门面,但用科学来装点门面,说明读者是知道科学的伟大的。能达到这个效果,科普的作用就已经实现一大半了。正如一句格言所说:伪善,是恶对善最高的致敬!


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从写作的角度来分析,霍金的写法是经过精心选择的,达到了准确性和通俗性之间一种难得的平衡,竟然把这样一本非常硬的科普著作写得很有魅力。我国文学家有许多炼字炼句的故事,例如“推敲”,霍金想必也做了很多这样的推敲。这是值得全世界的科普作者细心体会,认真学习的。


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《时间简史》当中有一个要点,大概是非专业的读者难以察觉的。最后几章介绍宇宙学的最新进展和霍金自己的工作时,我可以看出,驱动霍金的一个基础性的理念就是他对有神论的极度厌恶。对于有神还是无神这个问题,霍金不像许多科学家那样,认为这个问题不重要,或者只是泛泛而言自己支持无神论者或者支持不可知论,而是非常明确地支持无神论,反对有神论。明确到什么程度呢?他的许多研究,就是以把上帝的观念更加彻底地驱逐出去作为动机的。在这个意义上,霍金不仅是一个无神论者,而且是一个战斗的无神论者,就像历史上的范缜、狄德罗、现在的理查德⋅道金斯等人一样。

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一个典型的例子,就是他晚年的一个重要工作,“无边界的边界条件”,即认为宇宙的边界条件就是“没有边界”。由此就可以自然地解答“大爆炸之前有什么”的问题,因为时空是一个四维的球面,就好比地球的表面,其中没有任何一个点是边界,没有任何一个点是特殊的。大爆炸就好比地球的南极,你觉得它特殊,只不过因为你用的坐标系把它作为最南端而已,其实这完全是人为的。如果你换一套坐标系,你就会发现这个点跟其他点的地位都一样。所以大爆炸之前没有东西,因为大爆炸没有“之前”,就像从南极出发不能再向南走一样。


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第七个问题是:

霍金近年来经常发表一些离奇的或者不靠谱的说法,是不是他已经变成神棍了?或者被背后的某个集团控制了,成了这些人的傀儡?

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回答是:没有。

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那些所谓霍金的不靠谱言论,一大半是媒体胡编乱造的,霍金从来没有说过。这些造谣媒体实在是太卑劣了,这种愚蠢的炒作只能反映这些人知识水平和道德水平的低下。

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还有一些确实是霍金说的,即使不见得完全正确,至少也是严肃的发言。有些人不赞同这些发言,这很正常,但认为跟自己意见不一致的就是神棍或者傀儡,这也脑补得太厉害。


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对于霍金或者对于任何的著名科学家,都应该既不要神化,也不要丑化,客观冷静地看待就是了。他说的观点,如果你觉得有道理,就参考一下。如果你觉得没道理,不听就是了,何必要脑补一通阴谋论呢?毕竟,一个伟大人物之所以成为伟大人物,不是因为他做错了什么,而是因为他做对了什么。

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毫无疑问,霍金已经成为了当代的一位伟大人物。

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刘慈欣有一部短篇小说,叫做《朝闻道》,里面就出现了霍金。这部小说说的是,人类建好了一座环绕整个地球的超级加速器,叫做“爱因斯坦赤道”。正要启动这台加速器的时候,一个外星人突然出现来阻止我们。外星人告诉地球人,这部加速器能量太大,可能会导致真空衰变,毁灭整个宇宙,他的任务就是监视全宇宙的智慧生命,排除这种危险。


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地球人问:你们是从什么时候开始注意到地球的?

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排险者的回答是:37万年前,当有10个原始人仰望星空的时间超过了预警的阈值,对宇宙表现出了充分的好奇的时候。

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地球人问:不是说,只有当有能力产生创世能级能量过程的文明出现时,预警系统才会报警吗?


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排险者的回答是:当生命意识到宇宙奥秘的存在时,距它最终解开这个奥秘就只有一步之遥了。比如地球生命,用了四十多亿年时间才第一次意识到宇宙奥秘的存在,但那一时刻距你们建成爱因斯坦赤道只有不到四十万年时间,而这一进程最关键的加速期只有不到五百年时间。如果说那个原始人对字宙的几分钟凝视是看到了一颗宝石,其后你们所谓的整个人类文明,不过是弯腰去拾它罢了。

刘慈欣在这里讲的道理,发人深思。好奇心是人类的一种天性,而且不可遏止。通过科学这项人类最伟大的事业,即使被禁锢在果壳之内,人也仍然可以享有精神的自由。

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帕斯卡的这段名言,正是我们对霍金最恰当的纪念:


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“思想形成人的伟大。


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人只不过是一根芦苇,是自然界最脆弱的东西;但他是一根会思想的苇草。用不着整个宇宙都拿起武器来才能毁灭他;一口气、一滴水就足以致他死命了。然而,纵使宇宙毁灭了他,人却仍然要比致他于死命的东西更高贵得多;因为他知道自己要死亡,以及宇宙对他所具有的优势,而宇宙对此却是一无所知。

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因而,我们全部的尊严就在于思想。正是由于它,而不是由于我们所无法填充的空间和时间,我们才必须提高自己。因此,我们要努力好好地思想;这就是道德的原则。”

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(本文作者系中国科学技术大学化学博士,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室副研究员,科技与战略风云学会会长,青年科学家社会责任联盟理事)


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发表于 2018-3-14 12:04 | 显示全部楼层

史蒂芬·霍金逝世享年76岁 被誉为爱因斯坦后最杰出理论物理学家

中新网3月14日电 综合报道,英国著名物理学家史蒂芬·霍金家人的发言人称,霍金去世,享年76岁。

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霍金的子女露西,罗伯特和蒂姆在英国新闻社协会通讯社发表的声明中说:“我们深爱的父亲今天去世了。”声明称,霍金是一位伟大的科学家,一个非凡的人,他的工作和成就的影响将会持续多年。
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霍金1942年1月8日在英国牛津出生。霍金是天文学、理论物理学家,主要研究领域是宇宙论和黑洞,证明了广义相对论的奇性定理和黑洞面积定理,提出了黑洞蒸发理论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。

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霍金被誉为是爱因斯坦之后最杰出理论物理学家。

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霍金童年时学业成绩并不突出,但喜欢设计复杂的玩具。他于1959年在牛津取得自然科学一级荣誉学士学位,20岁往剑桥大学研究宇宙学。1963年,22岁的霍金被诊断为肌萎缩性侧索硬化症。医生当时认为,他只能存活2-3年。然而,医生的预测并不准确,霍金继续进行他的科研工作,结了两次婚,并育有三个孩子。
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1985年,霍金因肺炎而渐丧失说话能力。他只能靠右眼的肌肉移动特制眼镜的按钮,操作发声器“讲话”。

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1988年,霍金出版《时间简史》,解释宇宙、黑洞和大爆炸等天文物理学理论。《时间简史》被译成40余种文字,出版逾1000万册,但因书中内容极其艰涩,很多人买回家并不看,因此被戏称为“读不来的畅销书”。
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即使全身瘫痪,霍金仍然积极生活:他从事科研,教书,做报告,借助电脑语音合成器与世界交流。他的故事被改编成电影,饰演霍金的英国男星艾迪·瑞德曼获得奥斯卡金像奖影帝。霍金还曾在美国喜剧《辛普森一家庭》和科幻影集《星际迷航记》中客串。
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发表于 2018-3-14 14:01 | 显示全部楼层
世上天天有人出生,同样有人死亡
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发表于 2018-3-14 15:58 来自手机 | 显示全部楼层
老和中国作对,老是恐吓世界,就一脑瘫儿
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发表于 2018-3-14 16:12 | 显示全部楼层
霍金去世 生前曾三次来华演讲 鼓励瘫痪病人有所作为
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知名物理学家史蒂芬·霍金去世,享年76岁。

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霍金1942年1月8日出生于英国牛津,父亲法兰克是毕业于牛津大学的热带病专家,母亲伊莎贝尔1930年于牛津研究哲学、政治和经济。
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1963年,22岁的霍金被诊断为肌萎缩性侧索硬化症,这使他全身瘫痪,不能说话,而唯一能动的地方只有两只眼睛和3根手指,其他地方根本不能动。医生当时认为,他只能存活2-3年。然而,医生的预测并不淮确,霍金继续进行他的科研工作,结了两次婚,并育有三个孩子。霍金即使全身瘫痪,说话需靠仪器辅助,他仍然积极生活:他从事科研,教书,做报告,借助电脑语音合成器与世界交流。
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霍金的主要研究领域是天体物理学、理论物理学、数学。他的著作《时间简史》销量达1000万本,霍金研究的是宇宙奇点的出现问题:宇宙的初始状态,根据大爆炸理论,宇宙由此开始不停扩张。
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霍金3次中国之行 来华演讲鼓励瘫痪病人有所作为
霍金的生平是非常富有传奇性的,在科学成就上,他是有史以来最杰出的科学家之一。霍金一生中试图通过通俗演讲,将自己的思想与整个世界交流,除了常在英国及美国发表演说,他至今有3次曾来到中国。
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1985年,第一次来中国,他在科大水上讲演厅作天体物理的学术报告。
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2002年,第二次来中国,他在北京作主题为“膜的新奇世界”科普报告,向公众阐释他的关于天体演化的“M理论”。2002年8月曾到访杭州发表《膜的新奇世界》。

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2006年,第三次来中国,他带来的仍然是自己关于宇宙学最新的研究,在香港科技大学体育馆主持一个题为“宇宙的起源”的演讲并在人民大会堂向北京的公众讲述《宇宙的起源》。

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霍金于2006年6月21日在香港科技大学演讲《宇宙的起源》前的记者会中,在回答科学研究如何带动经济发展的问题时说:“对基础科学的研究是出于科学本身的需求,不是经济的需要,但基础科学的进步时常会带来巨大的经济利益。”

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在另一个同于香港举行的记者会中,霍金回答一名叫斌仔(邓绍斌)的瘫痪病人所提出关于安乐死合法化的问题,霍金说:“他有自由选择结束生命,但那将是一个重大错误。无论命运有多坏,人总应有所作为,有生命就有希望。”

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到中国演讲不收费
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2002年8月,史蒂芬·霍金受著名华裔科学家、费尔兹奖获得者丘成桐先生邀请来到杭州发表《膜的新奇世界》讲座,丘先生介绍说,霍金除了在黑洞理论等基础科学理论研究上作出了伟大贡献外,在科学普及上也获得了成功。他写《时间简史》时没有预料到会取得这么大的轰动效应,他的初衷只是帮助青年人进入科学之门。霍金乐意外出演讲。他到哈佛演讲时买票者排起了长队。

8 ^( s- j, O3 E1 U1 R7 o5 @
除了到哈佛大学演讲不收费外,在美国的演讲出场费超过5万英镑,最高的达100万美元。而这次霍金到中国演讲则没有收费,这基于两个原因,一是看在老朋友丘先生的面子,但更重要的原因是,他认为到中国演讲是帮助中国年轻人了解科学,这是义不容辞的神圣义务。

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华人学生初次见霍金情景
吴忠超,现任浙江工业大学教授,霍金的华人学生之一,也是霍金《时间简史》和《果壳中的宇宙》的译者。于1979年第一回见到霍金,当时的情景至今还历历在目。

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吴回忆道,“那是第一次参加剑桥霍金广义相对论小组的讨论班时,身后门一打开,脑后忽然响起一种非常微弱的电器的声音,回头一看,只见一个骨瘦如柴的人斜躺在电动轮椅上,他自己驱动着电开关。译者尽量礼貌而不显出过分吃惊,但是他对首次见到他的人对其残疾程度的吃惊早已习惯。”

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“吃饭他要用很大努力才能举起头来。在失声之前,只能用非常微弱的变形的语言交谈,这种语言只有在陪他工作、生活几个月后才能通晓。他不能写字,看书必须依赖于一种翻书页的机器,读文献时必须让人将每一页摊平在一张大办公桌上,然后他驱动轮椅如蚕吃桑叶般地逐页阅读。人们不得不对人类中居然有以这般坚强意志追求终极真理的灵魂从内心产生深深的敬意。从他对译者私事的帮助可以体会到,他是一位富有人情味的人。每天他必须驱动轮椅从他的家——剑桥西路5号,经过美丽的剑河、古老的国王学院驶到银街的应用数学和理论物理系的办公室。该系为了他的轮椅行走便利特地修了一段斜坡。霍金虽然身残但志不残,非常乐观。”
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荣获世界各国嘉许荣耀
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1978年,获世界物理学界最高奖—爱因斯坦奖章。
1989年,获得英国爵士荣誉称号,成为英国皇家学会学员和美国科学院外籍院士。
2002年,英国广播电台的《伟大英国人》节目选举霍金为最伟大的100名英国人中第25名。
2006年,霍金凭藉他对于理论物理学与理论宇宙学做出杰出贡献,荣获英国皇家学会的科普利奖章。
2008年,霍金亲赴西班牙的圣地亚哥-德孔波斯特拉大学接受丰塞卡奖,这是为了表显他尽心竭志传播科学种子于广泛大众。
2009年,美国总统奥巴马颁予霍金美国最高的平民荣誉总统自由勳章,表彰他克服身体残障、拓展科学疆界。
2013年,俄罗斯也授予霍金特别基础物理奖,奖金300万美元,为了奖励他发现黑洞的霍金辐射,和他对于量子重力学与早期宇宙量子学的深度贡献。
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发表于 2018-3-14 17:06 | 显示全部楼层
世界物理的重大损失
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发表于 2018-3-15 09:20 | 显示全部楼层
为什么那么多寒酸的人?难道你比人家更牛逼??:
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 楼主| 发表于 2018-3-15 12:54 | 显示全部楼层

思想形成人的伟大。

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发表于 2018-3-15 13:27 来自手机 | 显示全部楼层
残疾低能儿
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发表于 2018-3-15 15:15 | 显示全部楼层
1111
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