昨天,剑桥大学将著名物理学家史蒂芬·霍金(Stephen Hawking)的博士论文《膨胀宇宙的属性》(Properties of Expanding Universe)放在学校的开放获取机构知识库上,任何人都可以免费下载查阅。论文一经开放就引来了大家的纷纷下载,剑桥大学的网站甚至一度几近崩溃。
对此,霍金说:“每一代人都是站在巨人的肩膀上前行,正如当我还只是剑桥的一名年轻博士生时,受到牛顿、麦克斯韦和爱因斯坦的启发一样。听到有这么多人对我的论文表现出兴趣真的很棒,希望最终看到它时不会觉得失望。”
这篇论文提交于1966年,那时的霍金还只是剑桥的一个鲜有人知的年轻博士。24岁的他已经开始遭受运动神经元病症的折磨,这是一种终将使他全身瘫痪的疾病。但那时他仍然可以握笔写字,除了论文开头的声明是用手写的,文中的公式也全部都是手写。
论文长度为119页,正文内容只有四个章节,分别是:1. 霍伊尔-纳里卡的引力理论(The Hoyle-Narlikar Theory of Gravitation)2. 微扰(Perturbations)3. 膨胀宇宙中的引力辐射(Gravitational radiation in an expanding Universe)4. 奇点(Singularities)。
在第一章里,霍金描述了宇宙的膨胀对适用于稳恒态宇宙模型的霍伊尔-纳里卡的引力理论造成的问题。第二章则讨论了在均匀且各向同性的膨胀宇宙中的微扰(一个大质量天体在运动时,受到一个以上的天体的吸引或其他影响,导致运动轨道发生偏差),得到的结论是星系不能由初始微小的微扰的增长而形成,并研究了在这种情况下,引力辐射的传播和吸收是怎样的。在第三章中,霍金使用渐进展开的数学方法来研究膨胀宇宙中的引力辐射。
在论文的最后一章中,霍金探讨了了奇点在宇宙模型中的产生,他认为在满足一些普通条件的情况下,奇点的产生就能是无法避免的。霍金于1942年出生于牛津,在牛津完成本科物理的学习后,才去往剑桥大学攻读宇宙学博士学位,在剑桥,他优秀的学术水平吸引了众多关注,但与此同时不幸的是,他被诊断为患有运动神经元疾病,那时人们认为只有剩下不到两年的寿命。
他的博士论文借鉴了罗杰·彭罗斯(Roger Penrose)的定理,一个用于描述存在于黑洞中心的“时空奇点”理论,并将这个理论更进一步的运用到对整个宇宙的思考上。这一成果让他顺利地拿到了博士学位,并且获得了剑桥大学的亚当斯奖(Adams Prize)。霍金无疑是伟大的,他不仅有众多响当当的学术贡献,还为科学的传播与普及不断地付出努力。
他认为科学是一件可以被所有人理解的事,而不仅仅属于专业从事科学工作的人,这种态度值得我们每一个人去尊敬。霍金说:“通过开放我的博士论文,我希望能激励世界各地的人,都能抬头去仰望星空、而不只是低头注意自己的脚下,希望我们能更多地去思考我们在宇宙中的位置,并试着去理解宇宙。因此不仅仅只是我的论文,世界上任何地方的任何人,都应该享有不受阻碍的接触人类思想瑰宝的自由。”