人类能够实现星际穿越的理论来源于哪个科学家?

如题所述

  如果人类能够实现星际穿越,其理论来源于(霍金)。

  史蒂芬·威廉·霍金(Stephen William Hawking) ,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。霍金本人毕业于牛津大学(University of Oxford)和剑桥大学(University of Cambridge),并获剑桥大学博士学位。他是英国剑桥大学应用数学与理论物理学系物理学家,1979至2009年任卢卡斯数学教授(现为荣誉教授此教席曾由艾萨克·牛顿担任,是英国最崇高的教授职位之一。霍金是继牛顿和爱因斯坦之后最杰出的物理学家之一,被世人誉为“宇宙之王”。
  他在21岁时不幸患上了会使肌肉萎缩的卢伽雷氏症(ALS),因此被禁锢在轮椅上,只有三根手指可以活动,疾病已经使他的身体严重变形,头只能朝右边倾斜,肩膀左低右高,双手紧紧并在当中,握着手掌大小的拟声器键盘,两脚则朝内扭曲着,嘴已经几乎歪成S型,只要略带微笑,马上就会现出“呲牙咧嘴”的样子。这已经成为他的标志性形象。1985年,因患肺炎做了穿气管手术,被彻底剥夺了说话的能力,演讲和问答只能通过语音合成器来完成。当时医生预测他最多活两年,但他至今依然顽强的活着。1973年,他考察黑洞附近的量子效应,发现黑洞会像天体一样发出辐射,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。黑洞辐射或霍金辐射(包括de Sitter空间中的霍金辐射)的发现具有极其基本的意义,它将广义相对论、量子场论和热力学统一在一起,其为弯曲时空中的量子场论。
  1973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学、量子统计物理提高到了量子引力的第三个层次。
  1980年以后,霍金的兴趣转向了量子宇宙论,提出了能解决宇宙第一推动问题的无边界条件。2004年7月,他承认了自己原来的“黑洞悖论”观点。《时间简史》的副题是从大爆炸到黑洞。史蒂芬·威廉·霍金认为他一生的贡献是在经典物理的框架里,证明了黑洞和大爆炸奇点的不可避免性,黑洞越变越大,但在量子物理的框架里,他指出,黑洞因辐射而越变越小,大爆炸的奇点不断被量子效应所抹平,而且整个宇宙空间正是起始于此。理论物理学的细节在未来的20年中还会有变化,但就观念而言,已经相当完备了。
  史蒂芬·威廉·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,他的贡献是在他被卢伽雷氏症禁锢在轮椅上50年之久的情况下做出的。他的贡献对于人类的观念有深远的影响,所以媒体早已有许多关于他如何与全身瘫痪作搏斗的描述。吴忠超(霍金的学生之一)于1979年第一回见到他时的情景至今还历历在目。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。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。
  他还证明了黑洞的面积定理。在富有学术传统的剑桥大学里他拥有几个荣誉学位,是最年轻的英国皇家学会会员。在公众评价中,被誉为是继阿尔伯特·爱因斯坦之后最杰出的理论物理学家。他提出宇宙大爆炸自奇点开始,时间由此刻开始,黑洞最终会蒸发,在统一20世纪物理学的两大基础理论——爱因斯坦的相对论和普朗克的量子论方面走出了重要一步。
  他因患肌肉萎缩性侧索硬化症,禁锢在轮椅上达50年之久,他却身残志坚,克服了残疾之患而成为国际物理界的超新星。他不能书写,甚至口齿不清,但他超越了相对论、量子力学、大爆炸等理论而迈入创造宇宙的“几何之舞”——无边界条件。尽管他那么无助地坐在轮椅上,他的思想却使人们遨游到广袤的时空,渐渐解开宇宙之谜。
  霍金的魅力不仅在于他是一个充满传奇色彩的物理天才,也因为他是一个令人折服的生活强者。他不断求索的科学精神和勇敢顽强的人格力量深深地吸引了每一个知道他的人。患有肌肉萎缩性侧索硬化症的他,几乎全身瘫痪,后来又因为实行气管造口手术,从而失去语言能力。
  1988年,霍金的科普著作《时间简史:从大爆炸到黑洞》发行,从研究黑洞出发,探索了宇宙的起源和归宿,该书被译成40余种文字,出版逾1000余万册,但因书中内容极其艰深,在西方被戏称为“读不来的畅销书”(UnreadBestseller),有学者曾指这种书之所以仍可以如此畅销,是因为书本尝试解答过去只有神学才能触及的题材:时间有没有开端,空间有没有边界。2001年10月又一部作品《果壳中的宇宙》(TheUniierseinaNutshell)出版发行。该书是《时间简史》的姐妹篇,以相对简化的手法及大量图解,诉说宇宙起源。2006年,他在香港透露正与女儿合撰写一套类似于《哈利波特》、但主题是理论物理学而非魔法的小说。
  霍金亦试图通过通俗演讲,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90年代曾两次到访日本,2002年8月曾到访杭州发表《膜的新奇世界》(BraneNewWorld),2006年6月在香港科技大学发表《宇宙的起源》时,哄动一时,被戏称受到“摇滚巨星”级的接待。霍金的声望,令他多次获邀到外地演说,常获国家元首接见。
  霍金曾指,大众会好奇一位残障人士,为何会想到这么多宇宙论,令他成了大众媒体的宠儿。事实上,他在“星舰奇航记”中的电视系列剧“银河飞龙”饰演过自己,与爱因斯坦及牛顿一起打桥牌;他亦曾在美国卡通片《辛普森一家》中“演出”,拯救剧中的女孩。其形象也在卡通片《飞出个未来》中的一集里出现。卡通片《居家男人》中则有与其类似的角色(Steve)对其进行了滑稽的模仿。
  北京时间2012年4月6日播出的热播美剧《生活大爆炸》第五季第21集中,史蒂芬·霍金本色出演参与了客串 。
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第1个回答  2023-04-25
1、美国著名理论物理学家基普索恩也许不会料到,以自己的科研成果为基础拍摄的《星际穿越》会引起如此大的反响;马修麦克康纳也没有料到,在参与拍摄《超时空接触》17年后,会主演另一部同样建立在坚实科学基础上的科幻大片;安妮海瑟薇也应该高兴,自己也会和当年奥斯卡影后朱迪福斯特一样,参与这部含金量极高、注定要名留影史的一部巨作。

2、17年前,以著名科学家兼科普作家卡尔萨根的同名科幻小说制作的《超时空接触》带给观众非同一般的冲击。这种冲击,不是烂俗科幻影片天马行空的视觉骚扰,而是真正的科学带给人的震撼和思考。如今,诺兰大神带着这部《星际穿越》横扫全球,收获了赞誉,也收获了口水,最主要的是,再次收获了人们对科学的探索与膜拜。

3、当很多人在低头走路、行色匆匆之际,有几个人能够花一点时间仰望星空?当我们享受科技带来的无数便利之时,又有几个人曾经对科学充满兴趣?当很多人对着神像俯首跪拜,希望耶稣佛祖降下恩惠的时候,又有几个人会明白,靠别人不如靠自己的道理?如果我们安于大自然的施舍,终归会挣扎在饿殍遍地的死亡线上;如果我们没有忧患意识,最终会面对自己的苍凉墓碑暗暗啜泣;如果我们失去了探索和冒险精神,只能眼睁睁地看着种族灭绝。

4、很多人对这些大道理都不屑一顾,好像天永远是蓝的,水永远是清的,生活永远是安逸的,死亡是遥不可及的。其实,按照现在人们这种脆弱的抵抗力,老天爷随便打个喷嚏都会变成弥天大祸。不相信?汶川大地震发生后,救援队仅仅晚到了半天,就发生了因为害怕饥饿而抢劫食物的暴行,如果真的发生了电影中那样漫长的饥荒,人类灭绝的时间不会超过十年。

5、如此看来,这部《星际穿越》主题很绝望,也很恐怖。但绝望和恐怖的背后,还蕴含着希望。在沉甸甸的希望背后就是令人心酸的乐观主义。

6、但是,这种乐观主义是如此细若游丝,仿佛一不小心,就会被一小时相当于七年的那颗星球上的滔天巨浪打得粉碎;这种乐观主义是如此隐蔽,仿佛只有穿越虫洞和黑洞之后才能发现它的踪迹。然而,再艰难、再坎坷,那种乐观主义精神还是弥漫于电影始终,即使,它如此难以被发现,就像铺天盖地的沙尘暴遮住了无数人的眼睛。

7、诺兰将这种乐观主义隐藏在基普索恩的天才大脑的背后,也隐藏在探索者死亡牺牲的背后,让它站在飞船的一隅,看着库珀无助地面对自己的孩子长大成人又慢慢衰老,看着他忍住悲伤噙着眼泪,为了人类种族的希望,在一瞬间穿越了千百年。

8、这种乐观主义是如此珍贵,诺兰在电影里打造了三重外壳对它加以保护。第一层外壳就是科学。虽然,科学对大众而言是身外之物,是地球上一小撮掌握着人类未来命运的人的烧脑游戏,但是,科学的重要性贯穿于当今社会的方方面面,每个人须臾都不能离开,就像水和空气,我们熟视无睹又必须依赖。科学会带来希望和光明,也会带来很多烦恼,即使有一些小小挫折,也瑕不掩瑜。诺兰将科学作为保护乐观主义精神的第一重外壳,重要意义不言自明。整部电影,就是建立在基普索恩厚厚的方程式的计算单上,这种坚实的根基,会带给那些走上末日危途的人类种族以强烈的信心和无穷的勇气。所以,当我们坐在电影院里,看着主人公一次次陷入绝境,却会相信,他能够再次冲出重围走向新生。这就是科学的力量,而不仅仅只是相信导演安排的剧情。

9、诺兰打造的第二重外壳就是时间。时间是如此神秘,是如此难以割舍,我们穿越时间之海,却无法挣脱,只能随波逐流,看着镜子里的帅哥一天天变成老叟,看着镜子里的美女被岁月之刀雕琢成老妪。然而,在电影里面,时间已经变成了实体存在,当你置身于五维空间的时候,时间就像图书馆的书柜,你可以随意浏览。所以,在这里,时间的魔法爆发出了巨大威力,让思女心切的库珀,不断穿越于三维空间里的过去和未来,不断与还是儿童的女儿和已经长大成人的爱女隔墙相望,并且通过莫尔斯电码向另一个咫尺时空传送拯救人类未来的秘密。有了来去自如的时间之舱,频于绝境的人们才获得了希望。

10、诺兰打造的第三重外壳就是亲情。科学让我们过得更好,时间让我们珍惜生命,而亲情才是我们能够快乐生活的强劲动力。不可想象,没有亲人和朋友的世界该有多么可怕,犹如一座白雪皑皑的荒原,无论你走到哪个方向都没有归宿,也没有彼岸。当你独孤地游走于这颗星球之上的时候,孑影单只,满腹悲凉,哪里还有乐观可言?亲情的力量是无穷的,它可以让库珀迷失于太空之际还能找到回乡之路;亲情的魔力就像灯塔,再大的惊涛骇浪,都能指引主人公安全回家。我们不妨做一些假设,如果库珀单身一人,毫无牵挂,那么他漫长的寻找未来家园之旅,最终会被黑暗的宇宙所吞没。只因为没有牵挂,即使他将自己的精神境界上升到肩负全球命运的高度,也无济于事,毕竟,别人的命运与我何干?但是,当他走出家门那一刻,女儿的泪水和悲伤变成了一条坚韧的细线,将他和亲人紧紧缠在了一起,即使跨越无数时空,那根线还在,最终,也是这根亲情之线让他拯救了人类。

11、三重外壳里面包裹着的是乐观主义精神,也是电影所要表达的宏大主题。汉斯季默的配乐,让三个小时的电影高潮迭起;马修麦克康纳的卓越演技,最终会让这部电影成为不朽。

12、诺兰悲天悯人的情怀,也在电影里面展现得淋漓尽致。
第2个回答  2023-04-01
引言:在科幻电影《星际穿越》中,地球爆发了生态危机,人类已经无法继续在地球上生存。于是,世界政府便组织了一支远征军,这支队伍由世界顶尖的科学家组成,他们的任务是探索遥远的宇宙中是否还有第二个适合我们居住的星球。库珀和他的伙伴们驾驶着一艘宇宙飞船,在极短的时间内到达了以正常速度根本不可能到达的一个星系,他们是如何做到的呢?2019年4月10日,人类公布了历史上第一张黑洞的照片,继引力波的发现之后,又一次在全世界刮起了学习物理学的浪潮。与此同时,这也印证了爱因斯坦生前的预言。爱因斯坦曾通过方程式计算出黑洞的存在,在心生敬佩的同时,爱因斯坦的另一个预言也引起了我们极大的兴趣,那就是虫洞。虫洞又名爱因斯坦——罗森桥,意为在宇宙中可能存在的能够连接两个不同时空的狭长的隧道。爱因斯坦认为,虫洞可以将时空折叠起来,通过虫洞,我们可以做瞬时的时间旅行和时空转移。简单来说,我们可以把虫洞看做一个传送门,站在传送门前,我们可以看到另一个距离我们遥远的地方,当我们穿越这道传送门时,我们可以瞬间到达这个地方。然而,根据科学家长时间的研究发现,虫洞虽然可能在宇宙中不断的出现,但是存在时间很短,也很小,小到仅可以让基本粒子通过。这样的虫洞显然是不能支持人类进行星际旅行的。那么, 这个极小的虫洞又是如何产生,靠什么能量来维持它的存在的呢?我们可以创造一个更大的虫洞吗?科学家一致认为,想要创造更大的虫洞,我们需要足够多的负能量。负能量既不是反物质,也不是暗能量,它是客观存在的一种能量形式。我们通常认为的真空环境是空无一物的,然而,如果我们看的足够近,会发现这是一片量子的海洋。就像看起来风平浪静的海面,实际上有波浪,有泡沫,一点都不平静。但如果我们想办法让它平静下来,真空就会产生负能量。荷兰的一位物理学家卡西米尔曾经做过一个实验,证明了两块不带电的金属板就能产生负能量。在这个实验中,让两块金属板靠的很近,从而限制它们之间的量子波动,这时金属板外面的量子波动就会对金属板产生压力,使金属板相互靠近。此时,金属板外面的能量密度如果是0的话,那么,金属板之间就是负的能量密度。换句话说,如果我们能够制造出两块足够大的金属板,我们就可能创造出一个通向远方的虫洞。我们目前的技术还远不能达到这一点,因为将负能量和正能量分开,对于现在的人类来说比登天还难。虽然负能量到处都是,但我们还无法将它们收集起来。因此,星际旅行还只存在于科幻小说和科幻电影中,但种种迹象表明,爱因斯坦又对了。笔者觉得,虫洞也许并不属于我们的三维空间,它可能广泛的存在于四维空间中,我们所研究的不过是四维空间里的虫洞在三维空间里的投影。也许,未来会有一些高维度的生物为我们放置一些虫洞,让我们去一些未知的地方探索宇宙奥秘。亲爱的读者,你觉得未来虫洞会在哪里出现,又会把我们带到哪里去呢?本回答被网友采纳