與霍金探索宇宙奧秘.ppt

霍金的宇宙大探索,穿梭時(shí)空,霍金的簡(jiǎn)介,斯蒂芬威廉霍金，英國(guó)劍橋大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)及理論物理學(xué)系教授，當(dāng)代最重要的廣義相對(duì)論和宇宙論家，是當(dāng)今享有國(guó)際盛譽(yù)的偉人之一，被稱為在世的最偉大的科學(xué)家，還被稱為“宇宙之王”。 他考查黑洞附近的量子效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)黑洞會(huì)像黑體一樣發(fā)出輻射，其輻射的溫度和黑洞質(zhì)量成反比，這樣黑洞就會(huì)因?yàn)檩椛涠冃?，而溫度卻越變?cè)礁撸詈笠员ǘ娼K。 奇性定理：在現(xiàn)在的宇宙膨脹相的開(kāi)端，時(shí)空被高度地畸變，并且具有很小的曲率半徑?；艚?0年代研究愛(ài)因斯坦的引力理論，他發(fā)現(xiàn)在很一般的條件下，空間和時(shí)間一定存在奇點(diǎn)，時(shí)空似乎被無(wú)限彎曲。 從宇宙大爆炸的奇點(diǎn)到黑洞輻射機(jī)制，霍金對(duì)量子宇宙論的發(fā)展做出了杰出的貢獻(xiàn)?；艚皤@得1988年的沃爾夫物理獎(jiǎng)。,穿越關(guān)鍵是第四維通道,霍金說(shuō)，為了讓這一切從虛幻變成現(xiàn)實(shí)，我們應(yīng)以物理學(xué)家的角度來(lái)重新審視時(shí)間即第四維。這個(gè)問(wèn)題沒(méi)有聽(tīng)上去那么晦澀難懂。每個(gè)好學(xué)的孩子都知道，任何物體都以三維形式存在。一切物體都有寬度、高度和長(zhǎng)度。此外，還有一種長(zhǎng)度時(shí)間的長(zhǎng)度。 霍金強(qiáng)調(diào)，時(shí)光機(jī)的關(guān)鍵就是第四維。他說(shuō)，一切物體都有時(shí)間以及空間的長(zhǎng)度。時(shí)間旅行意味著我們要經(jīng)過(guò)第四維。要想搞明白這一點(diǎn)，我們可以想象正在從事一種日?；顒?dòng)，比如開(kāi)車。開(kāi)車沿直線行駛，是在一維中旅行。向左轉(zhuǎn)或是向右轉(zhuǎn)，則是二維旅行。驅(qū)車上下山路意味著又多增加了高度，所以是在三維空間內(nèi)。那么我們?cè)鯓硬拍軐?shí)現(xiàn)時(shí)間旅行？怎樣才能發(fā)現(xiàn)穿越第四維的通道呢？,霍金說(shuō)，時(shí)間就像是一條河流，在不同的地段會(huì)有不同的流速，而這正是實(shí)現(xiàn)通往未來(lái)之旅的關(guān)鍵。比整個(gè)銀河系還要重的超大黑洞可以更明顯地降低時(shí)間流逝的速度。霍金說(shuō)，這種超大黑洞就像是一部天然的時(shí)間機(jī)器。如果一艘宇宙飛船進(jìn)入超大黑洞，在超大黑洞內(nèi)執(zhí)行5年任務(wù)，返回地球時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)已過(guò)去了10年。 這種時(shí)光旅行方式的問(wèn)題在于，接近超大黑洞的危險(xiǎn)太大。,蟲(chóng)洞：穿越第四維的通道,霍金說(shuō)，蟲(chóng)洞就在我們周圍，只是小到肉眼無(wú)法看見(jiàn)。宇宙萬(wàn)物都會(huì)出現(xiàn)小孔或裂縫，這種基本規(guī)律同樣適用于時(shí)間。時(shí)間也有細(xì)微的裂縫和空隙，比分子、原子還要小的空隙被稱作“量子泡沫”，而蟲(chóng)洞就存在于“量子泡沫”中。 有朝一日，人類也許能夠捕獲某一個(gè)蟲(chóng)洞，將它放大到足以使人類甚至宇宙飛船從中穿過(guò),“瘋狂科學(xué)家”悖論,一個(gè)科學(xué)家在建造蟲(chóng)洞僅需一分鐘就來(lái)到過(guò)去，通過(guò)蟲(chóng)洞，科學(xué)家可以看到一分鐘前的自己。如果這位科學(xué)家利用蟲(chóng)洞向以前的自己開(kāi)槍，會(huì)發(fā)生什么？他現(xiàn)在已經(jīng)一命嗚呼。那又是誰(shuí)開(kāi)的槍呢？這便是悖論。這種時(shí)間機(jī)器會(huì)違反整個(gè)宇宙所遵循的基本規(guī)則。 據(jù)此，霍金認(rèn)為任何通過(guò)蟲(chóng)洞和其他方式回到過(guò)去的時(shí)間旅行或許都是不可能的。但這并不意味著所有的時(shí)間旅行不可行。他對(duì)時(shí)間旅行深信不疑，對(duì)通向未來(lái)的時(shí)間旅行更是如此。,回饋,光速：時(shí)空旅行的關(guān)鍵,霍金指出，如果我們想踏上未來(lái)之旅，那么速度必須快。如果能夠建造出速度接近光速的宇宙飛船，那么宇宙飛船必然會(huì)因?yàn)椴荒苓`反光速最快的法則，而致使艙內(nèi)的時(shí)間放慢?；艚鹪O(shè)想出一艘大型極速宇宙船，其速度是人類歷史上速度最快的載人飛船“阿波羅”10號(hào)的2000倍。在太空飛行數(shù)年后飛船將到達(dá)其最高速度相當(dāng)于光速的99%。在這一速度下，在船上待一天，就意味著在地球上度過(guò)一年。船上的乘客就是變相飛向未來(lái)，作出名副其實(shí)的時(shí)間旅行。,霍金預(yù)言時(shí)間表 2050年 人類移民火星。 2100年 人類進(jìn)入外太空，新人種出現(xiàn)。 2210年 地球面臨毀滅。 2600年 地球變成熾熱的“火球”。,從警示人類的角度來(lái)看，我們過(guò)度開(kāi)發(fā)資源、利用資源，不注重保護(hù)地 球的生態(tài)環(huán)境，導(dǎo)致地球環(huán)境日益惡化，人類的生存環(huán)境日漸惡劣，霍金提醒我們保護(hù)地球未嘗不可。而對(duì)于外星人是否存在，王渝生認(rèn)為“寧可信其有，不可信其無(wú)”，但人類至今沒(méi)有足夠證據(jù)證明外星人曾造訪地球。而就目前來(lái)說(shuō)人類移居外星球的可能性不大，“當(dāng)然，多年以后科技發(fā)展到一定程度，移居外