第一章 物理史话 【13】

霍金（1942年1月8日生～）现任剑桥大学有史以来最为崇高的卢卡逊数学教授职务；这职务曾经为牛顿及狄拉克所荣任过。他是当代最重要的广义相对论家和宇宙论家。70年代他和彭罗斯一起证明了著名的奇性定理，共同获得了1988年的沃尔夫物理奖。为此他成为英国皇家学会最年青的会员。

他还证明了黑洞的面积定律；随着时间的增加面积不减。1973年他发表了“霍金辐射”的观点，指出黑洞会发射出基本粒子和辐射。黑洞辐射的发现有着重大的意义，它将引力、量子力学和统计力学统一在一起。1974年他的研究转向量子引力论，探索把量子力学和广义相对论结合在一起的途径。1980年以后他转向了量子宇宙论的研究，他关于宇宙无边界假说，是研究宇宙创生的科学理论。

他的专著《时间简史》在全球流传甚广，共用40种语言发行了2500万册。他的生平富有传奇性，是最杰出的科学家之一。他的伟大成果是在他20多年被卢伽雷病禁锢在轮椅上的情况下做出来的，这在常人是难以想象的空前壮志。他犹如一颗科学巨星，不断放射出瑰丽夺目的光彩。他所在科学荆棘中探索的道路，遍布半个世纪以来整个物理领域。

相对论和量子力学是20世纪物理学中的两次重要革命。其间，物理界各学派分门别类的在争论中努力勤奋的研究推动了物理学的加速发展。这当中比较突出的是超弦理论，甚至该派别的一些著名学者将它称誉为20世纪物理学的第三次革命。

弦理论是在30多年前提出来的，当时是用来解决强力的问题的，后来发现弦理论本身就是一个统一理论。在弦理论中要求引力存在，同时它还包括有电磁力和弱力。由于量子理论和广义相对论实质上只能在各自的领域起作用，实质上两者不相容。后来出现了一种11维的超引力理论，主要目的也是要想建立一个统一的理论，但在1984年超引力理论丧失了领头理论的地位因而出现了10维的超弦理论替代了它。超弦理论，是用极小的弦的闭合圈取而代之电子、光子和夸克……这些基本粒子，用闭弦的不同振动和运动来表示这些粒子。

超弦理论最大的特点是时空坐标是以场量的形式出现的，而不象一般的理论中时空坐标是参数空间。在弦理论中原先以为是粒子的东西被描绘成弦里传播的波动，如同振动着的弦上的波动，一个粒子从另一个粒子发射出来或者被吸收对应于弦的分解和合并；粒子已不再是占有空间的点，而是只有长度的，像是一根无限细的弦一样的东西。

自1984年以后，物理学界中相当多一批人的看法显著地改变为更钟情于这维数甚多的弦理论。但结论无法予以实验证实，却是超弦理论的致命的难解之缘。因为如果想要进入弦的世界那就必须有一个圆周长达1000光年的粒子加速器，而整个太阳系的直径也不过才1光年直径，但没有这如同银河系一般大的加速器，我们就无法进入4维之外的那6个维度。

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