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霍金教授的宇宙探索chen Kevin

霍金教授的宇宙探索

8 months ago
通过与著名物理学家霍金教授的对话，深入探讨《时间简史》中的宇宙学和量子理论，以及他的人生经历和科学贡献。

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张伟

欢迎各位收听今天的节目，我是张伟。今天非常荣幸能邀请到当代最重要的广义相对论家和宇宙论家，史蒂芬·霍金教授，来和我们探讨他著名的著作《时间简史》中的宇宙学和量子理论。霍金教授，欢迎您！

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史蒂芬·霍金

非常高兴来到这里，张伟。我希望能通过这次访谈，让更多的人了解宇宙的奥秘。

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张伟

霍金教授，您的《时间简史》中提到了大爆炸理论，这是您认为宇宙起源的关键。您能为我们简要解释一下大爆炸理论吗？

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史蒂芬·霍金

大爆炸理论是现代宇宙学的基石之一。根据这一理论，大约100亿到200亿年前，宇宙从一个极其紧致、极热的状态中大爆炸而产生。从那时起，整个宇宙一直在膨胀。这一理论解释了宇宙的当前状态，包括星系的形成和宇宙背景辐射的存在。

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张伟

大爆炸理论是如何被科学界接受的？您在其中起了什么作用？

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史蒂芬·霍金

大爆炸理论最初受到了很多质疑，因为人们很难接受宇宙有一个开端的观点。但在1965年，彭齐亚斯和威尔逊观测到了宇宙微波背景辐射，这为大爆炸理论提供了重要证据。我和罗杰·彭罗斯在1970年证明了奇点定理，即宇宙必须有一个开端，这进一步巩固了大爆炸理论的科学地位。

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张伟

霍金教授，您在《时间简史》中提到，黑洞的性质在量子力学的框架下得到了新的解释。您能详细介绍一下这个发现吗？

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史蒂芬·霍金

在经典物理中，黑洞被认为是完全黑的，没有任何东西能从中逃逸。但当我将量子力学应用于黑洞时，发现黑洞实际上会发出辐射。这种辐射被称为霍金辐射，它使得黑洞慢慢变小，最终可能会爆炸。这一发现将引力、量子力学和统计力学统一起来，为我们理解黑洞提供了新的视角。

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张伟

霍金辐射是如何产生的？它对宇宙有何影响？

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史蒂芬·霍金

霍金辐射是由于量子效应产生的。在黑洞的事件视界附近，虚粒子对会不断地产生和湮灭。有时，其中一个粒子会掉入黑洞，而另一个则逃逸到外部，成为实粒子。这些逃逸的粒子就是霍金辐射。霍金辐射使得黑洞的质量逐渐减少，对宇宙的演化有重要影响。

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张伟

霍金教授，您在书中提到了时间的本质和时间箭头的概念。时间为什么会有方向？它是如何影响宇宙的？

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史蒂芬·霍金

时间箭头是由热力学第二定律决定的，它表明无序度总是随时间增加。在宇宙学中，时间箭头也与宇宙的膨胀相联系。宇宙从一个有序的状态开始，随着时间的推移变得越来越无序。这种时间的箭头使得我们能够记住过去，而不是未来。

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张伟

时间箭头的发现对物理学和哲学有什么意义？

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史蒂芬·霍金

时间箭头的发现不仅对物理学有重要意义，解释了宇宙的演化和结构，也对哲学提出了挑战。它表明，时间的本质不仅仅是科学定律的问题，还是宇宙初始条件的问题。人择原理在解释为何时间箭头存在方面也扮演了重要角色。

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张伟

霍金教授，您的科学成就和人生经历都是非常传奇的。您能分享一下，是什么驱使您在面对如此巨大的困难时，仍然坚持不懈地探索宇宙的奥秘？

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史蒂芬·霍金

我一直对宇宙的本质和存在的意义充满了好奇心。这种好奇心驱使我不断探索。尽管我在20年前被诊断出卢伽雷病，但我的家人和同事们给了我巨大的支持和帮助，使我能继续我的研究。我认为，理论物理是完全用脑进行的工作，所以我的瘫痪并没有成为一个严重的障碍。

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张伟

您在面对疾病时的坚韧不拔令人钦佩。您认为这种精神对科学研究有多重要？

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史蒂芬·霍金

坚持不懈和坚韧不拔的意志对科学研究至关重要。科学探索的道路充满挑战和不确定性，只有不放弃，才能最终取得突破。我也希望我的经历能激励

Participants

张

张伟

播客主持人

史

史蒂芬·霍金

当代最重要的广义相对论家和宇宙论家

Topics

  • 宇宙的起源
  • 黑洞的性质
  • 时间的本质
  • 霍金教授的人生经历
  • 未来的物理学