6月19日，斯蒂芬・霍金（右）在2006北京国际弦理论大会上。
本报北京6月19日电(记者齐芳)由中科院数学与系统科学研究院、晨兴数学中心、理论物
霍金认为,宇宙是有开端的。他说:“詹姆・哈特尔和我发展的宇宙自发创生的图景有一点像泡泡在沸腾的水中形成。其思想是宇宙最可能的历史像是泡泡的表面。许多小泡泡出现,然后再消失。这些对应于微小的宇宙。它们膨胀,但有些在仍处于微观尺度时再次坍缩。它们是另外可能的宇宙,由于不能维持足够长的时间,来不及发展星系和恒星,更不用说智慧生命了。然而,这些小泡泡中的一些会膨胀到一定的尺度,到那时可以安全地逃避坍缩。它们会继续以不断增大的速率膨胀,形成我们看到的泡泡。它们对应于开始以不断增加的速率膨胀的宇宙。”
霍金认为,早期宇宙中是无规性的,也就是说有些区域的密度比其他地方稍高。这些额外密度的引力吸引使这个区域的膨胀减缓,而且最终能够使这些区域坍缩形成星系和恒星。
霍金说:“尽管我们已经取得了一些伟大成功,但并非一切都已解决。”他说,宇宙的膨胀在长期变缓之后,再次加速。对于这种情况,理论还不能解释清楚,因此,对宇宙的未来还无法确定。“宇宙会继续地无限地膨胀下去吗?或者最终会再次坍缩?”不过霍金仍然对物理学的发展充满信心,他最后说:“宇宙学是一个非常激动人心和活跃的学科。我们正在接近这古老问题的答案:我们为何在此?我们从何而来?”
据中科院晨兴数学中心有关负责人介绍,600多名国内外专家学者出席2006年国际弦理论大会。在未来的5天中,除霍金外,2004年诺贝尔物理学奖得主戴维・格罗斯、丘成桐、威腾、斯图明格等还将作53场精彩的学术报告。
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霍金
霍金1942年出生于英国牛津,因在统一20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,被称为当今世界的爱因斯坦。
1963年被诊断患有肌肉萎缩症,1965年获得理论物理学博士学位。1974年,霍金在《自然》杂志上发表论文,阐述了自己的新发现――黑洞是有辐射的。霍金的新发现被认为是多年来理论物理学领域最重要的进展,该论文被称为“物理学史上最深刻的论文之一”。
1988年,霍金教授的《时间简史:从大爆炸到黑洞》出版。该书从研究黑洞出发,探索了宇宙的起源和归宿,解答了人类有史以来一直探索的问题:时间有没有开端?空间有没有边界?科学界评价,这是人类科学史上里程碑式的佳作。
霍金教授曾于1985年和2002年两次来中国。此次来北京之前,霍金教授在香港进行了学术活动,掀起了科学热潮。长年坐在特制轮椅上的霍金教授使用电脑系统和语音合成器与外界交流。据了解,他在2004年大病一场,健康状况不如以前。这次访华期间,5个护理人员全程伴随并轮流照顾他。他是英国皇家学会会员和美国科学院外籍院士。
什么是弦理论?
弦理论的一个基本观点就是自然界的基本单元不是像电子、光子、中微子和夸克等等的粒子。这些看起来像粒子的东西实际上都是很小很小的弦的闭合圈(称为闭合弦或闭弦),闭弦的不同振动和运动就给出这些不同的基本粒子。
超弦理论是在弦理论基础之上发展起来的。超弦理论认为弦是物质组成的最基本单元,所有的基本粒子如电子、光子、中微子和夸克都是弦的不同振动激发态。
爱因斯坦在生命的最后30年里一直在寻找统一场论――一个能在单独的、包罗万象的、协和的数学框架下描写自然界所有力的理论。而超弦理论是现在最有希望将自然界的基本粒子和四种相互作用力统一起来的理论,它第一次将二十世纪的两大基础理论――广义相对论和量子力学――结合到一个数学框架里。超弦理论有可能解决一些长期困扰物理学家的世纪难题如黑洞的本质和宇宙的起源,它的实验证实将从根本上改变人们对物质结构、空间和时间的认识。
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