从爱因斯坦到霍金的宇宙---学习心得

从爱因斯坦到霍金的宇宙------学习心得

听了赵峥教授的讲课，感觉真的获益匪浅。他用他幽默风趣的语言讲授课程，是不是穿插一些名人轶事，这样的讲课方式深深吸引了我，让我有听下去的渴望。下面谈谈我的一些学习心得。

首先，讲了一些关于爱因斯坦的求学生涯中的一些奇闻异事，让我更加了解了爱因斯坦的人生开端。年轻时期的爱因斯坦受到了普朗克的很多照顾，虽然不是完全赞同爱因斯坦的所有观点，甚至有驳于自己的观点，但依然给予爱因斯坦很多帮助，可见普朗克的深明大义。年轻的爱因斯坦发表狭义相对论时，引发了很大的争议，很多物理学家表示看不懂，不明白，对于爱因斯坦的狭义相对论持偏反对的态度，因为这是对牛顿的经典力学的挑战。不过，虽然如此，依然有部分物理学家支持爱因斯坦的理论。爱因斯坦提出空间和时间不是绝对的，它们和参考系的运动有关，否定了牛顿的绝对空间的说法。

爱因斯坦对于狭义相对论无法引入万有引力定律而思考，感觉到狭义相对论还不够完善，他开始进一步思考，想要进一步解释狭义相对论无法解释的现象。其间，爱因斯坦借助黎曼几何等方面的知识，还有自己的突破性想法，创建了广义相对论，提出了扭曲的时空的说法。广义相对论告诉我们在引力物体的近旁，空间和时间要被扭曲。行星的轨道运动并不是由于什么引力的作用，而是由于这种时空的扭曲。引力就是扭曲时空的表现。牛顿的经典力学可以看成相对论的一个近似，牛顿经典力学只有在引力场很弱的情况下才适用，在地球的

引力场中，牛顿经典力学已经很精确了。但是，在中子星或黑洞附近还有宇宙演化的早期以及整个宇宙的演化过程，都必须用爱因斯坦的广义相对论，牛顿经典力学已经不再适用，而研究白矮星，用牛顿理论就足够了。但是也不能说，哪个对或错，只是适用条件不同而已。

恒星会经历一个演化的过程，恒星会经历红巨星，白矮星，中子星，黑洞的演化过程，不过，某些恒星不一定会经历整个过程，如太阳最终只会演化为白矮星，不会成为中子星和黑洞。黑洞是否有温度曾经饱受争议，霍金在最初也反对这一观点，不过，在后来经过思考，同意了贝根斯坦关于黑洞有温度的观点。利用霍金辐射可以测得黑洞的温度，其温度也只有10的负6次方而已。

霍金对于黑洞研究的主要贡献奇性定理（1970）、面积定理（1972）、霍金辐射（1974）、对信息疑难的探讨（1997~2004）.彭若斯与霍金一致认为物理时空一定有奇点（曲率发散的点），并且，奇点是时间开始或结束的地方，这样的观点也一度收到关注和讨论。霍金用微分几何证明了黑洞表面积的只能随时间增大，不能减少。存在公式：dA>=0,并做出推论：一个黑洞不能分裂成两个，但两个可以合成一个。霍金辐射被成为霍金最卓越的成就，而在最初的时候，霍金并没有想到这个方面，一位叫做贝肯斯坦的研究生提出黑洞有温度，但是，最初，霍金是反对他的这一说法的，不过，在后来，他再次反思时，想到了更多的东西，最终提出了霍金辐射。这使得人类对于黑洞的认识更近了一步。1972年2月霍金报告了，用弯曲时空量子场论证明了：黑洞有热辐射，黑洞的温度是真温度！面积确实是熵。

自然科学是从哥白尼开始的至今才500多年，我们对宇宙，特别是早期宇宙的了解还十分不够。可以肯定的是，我们的宇宙是均匀的、无边的、膨胀的、不断演化的。不过，对宇宙演化的详细描述往往基础不牢，会随着观测资料的更新和科学水平的提高而不断改变，因此会不停的有新的宇宙学产生。一位天体物理学家告诫大家：“千万别去追一辆公共汽车、一个女人、或者一个宇宙学新理论，因为用不了多久你就会等到下一个。”由此可见，科学家们对宇宙学的认识改变是多么的快，即使爱因斯坦也亲自否定了自己的观点。

接下来，我们了解了目前对宇宙学红移和大爆炸理论的误解，以及定性介绍建立在相对论和现代科学基础上的时空隧道（即虫洞）理论，量子物理的创建与发展，杰出人才的培养与成长，量子现象的物理解释。我们了解了太阳系。了解可众多科学家的是是非非。不管如何，科学一直在发展，一直在改变，人类对于宇宙的认知也一直在改变，但是，能取得如此成果，是离不开那些科学家们的努力的。不过，人类还是不够了解宇宙，还有不足，人类还需要继续对这神秘宇宙的探索。