Một trong những nhà khoa học hàng đầu thế giới, nhà vật lý thiên văn Stephen Hawking Trường ĐH Cambridge, đã dành cả cuộc đời mình cho vũ trụ học và trọng trường lượng tử quantum gravita
Trang 2Một trong những nhà khoa học hàng đầu thế giới, nhà vật lý thiên văn Stephen Hawking Trường ĐH Cambridge, đã dành cả cuộc đời mình cho vũ trụ học và trọng trường lượng tử
(quantum gravitation) Stephen trong nhiều thập kỉ, ông được
coi là ông hoàng vật lý lý thuyết của thế giới Hawking hiện là
giáo sư Lucasian, chức danh dành cho giáo sư toán học của Đại
học Cambridge, từng đảm nhiệm vị trí này là những nhà khoa học xuất chúng như Isaac Newton và Paul Dirac.
Trang 5Tiểu sử
Hawking sinh ngày 8 tháng 1 năm 1942, Ông năm nay đã 68 tuổi tại Oxford, Anh quốc đúng 300 năm sau ngày mất của Galileo Cha mẹ ông là Frank và Isobel Hawking, trước Đệ nhị thế chiến họ sống ở miền bắc Luân Đôn nhưng sau đó chuyển đến Oxford cho an toàn Hai năm cuối ở trung học St Albans, Oxford, Hawking rất thích thú với môn toán vì có cảm hứng từ một người thầy ở trường này Nhưng cha ông, một dược sỹ lại phản đối ý kiến của con trai mà muốn ông học ngành hóa học Một phần bị thuyết phục bởi người cha, sau khi tốt nghiệp, Hawking theo học
University College ở Oxford, đây chính là trường mà cha ông từng theo học trước đây Nhưng trường này không có ngành toán, chính vì thế mà ông theo học ngành vật lý và tốt nghiệp loại xuất sắc Sau đó ông chuyển đến Đại học Cambridge để tiếp tục theo đuổi luận án tiến sỹ về vũ trụ học Ông bắt đầu làm việc ở trường ĐH
Cambridge vào năm 1962
Trang 6Steven Hawking và vợ ông
Trang 7Thành tựu lớn nhất của ông là dùng nhiệt động học để mô tả các lỗ đen và nghiên cứu lý thuyết chúng đã “bốc hơi” do hiện tượng mà được các nhà khoa học gọi là “bức xạ Hawking”.
Lúc bấy giờ, chưa có ai nghiên cứu về ngành khoa học này ở đại học
Cambridge Người hướng dẫn của ông là Denis Sciama Bảo vệ luận án tiến sỹ xong, ông làm nghiên cứu một thời gian cho viện Thiên văn học rồi chuyển đến khoa Toán học ứng dụng và Vật lý lý thuyết của Cambridge (năm 1977) và làm việc từ đó cho đến ngày nay
Trong thời gian làm luận án, người ta phát hiện ra Hawking bị mắc một chứng bệnh về thần kinh có tên là bệnh Lou Gehrig: ông gần như mất hết khả năng cử động Các bác sỹ nói rằng ông không sống lâu để có thể hoàn thành luận án tiến sỹ Sau này, ông phải phẫu thuật cắt khí quản và không còn khả năng nói chuyện bình thường được nữa Ông bị gắn chặt vào
chiếc xe lăn, chỉ có thể nói được qua một thiết bị tổng hợp tiếng gắn với một máy tính mà ông gõ chữ vào đó Tuy vậy, luận án vẫn được hoàn
thành vào năm 1966
Trang 8Chỉ còn da bọc xương vì bệnh teo cơ, toàn thân tê liệt, bị gắn chặt vào chiếc xe lăn, cổ ngoẹo về một phía và chỉ cử động được hai ngón tay của bàn tay trái Phương tiện thông tin duy nhất là chiếc máy tổng hợp giọng nói do một người bạn thiết kế riêng cho ông, hoạt động bằng cách gõ nhẹ lên các con chữ của chiếc máy tính dính liền vào xe Mà đối với ông, cái động tác hết sức đơn giản này cũng vô cùng khó khăn Trong tư thế bất động ấy, bộ não với năng lực sáng tạo mãnh liệt của Hawking không ngừng phiêu lưu trong những giải ngân hà có khoảng cách hàng triệu, hàng tỷ năm ánh sáng David Manson đã lắp trên xe lăn cho Hawking một máy tính cá nhân và một máy tổng hợp giọng nói cực nhỏ Bây giờ mỗi phút ông có thể “nói” được 15 từ đơn, nhờ vậy, ông vẫn có thể đi giảng dạy tại các Trường ĐH trên khắp thế giới, phát biểu tại Hội nghị, trả lời phỏng vấn Sống ở thời đại khác, có lẽ bộ óc kiệt xuất của ông khó phát huy được.
Trang 9Lĩnh vực chính của Hawking là nghiên cứu lý thuyết vũ trụ học và hấp dẫn lượng tử Năm 1971, ông đưa ra các công trình toán học ủng hộ cho lý thuyết
Vụ nổ lớn về nguồn gốc vũ trụ: nếu lý thuyết tương đối rộng là đúng thì vũ trụ cần phải có một điểm kì dị, một điểm khởi đầu trong không thời gian
Ông còn cho rằng, sau Vụ nổ lớn, các hố đen nguyên thủy hoặc các hố đen siêu nhỏ được hình thành Ông chứng minh rằng diện tích bề mặt của hố đen không bao giờ giảm, rằng tồn tại còn cho rằng, sau Vụ nổ lớn, các hố đen nguyên thủy hoặc các hố đen siêu nhỏ được hình một giới hạn trong quá
trình phát xạ khi các hố đen va vào nhau, và rằng một hố đen không thể bị tách thành hai hố đen riêng biệt Năm 1974, các tính toán của ông cho thấy các hố đen có thể tạo và phát ra các hạt hạ nguyên tử cho đến khi chúng cạn kiệt năng lượng và bị nổ tung
Trang 10Năm 1981, Hawking cho rằng vũ trụ không có biên nhưng lại hữu hạn trong không thời gian và năm 1983 ông đã chứng minh điều này bằng toán học.
Ngoài hoạt động nghiên cứu Hawking còn viết sách Cuốn
“Lược sử thời gian” của ông viết năm 1988 được liệt vào những cuốn sách bán chạy nhất thế giới với tổng số bản in lên tới 10 triệu bản kể cả những bản được dịch ra 40 thứ tiếng, trong đó có bản dịch ra tiếng Việt Nghĩa là chỉ đứng sau Kinh thánh và một số vở kịch của Shakespeare “Bộ sưu tầm” những giải thưởng khoa học, học vị “Tiến sĩ danh dự” và các danh hiệu khoa học ông được trao tặng có lẽ phong phú nhất hành tinh
Trang 11Cuốn “Lược sử thời gian” của Stephen Hawking
Trang 12Ngoài ra còn có 1 quyển sách của ông.
Trang 14Trong lần xuất bản này, Hawking trở lại với phần tiếp theo với một cuốn sách có rất nhiều hình minh họa hé mở bí mật về những khám phá quan trọng đã đạt được trong những năm
kể từ khi cuốn sách đầu tiên của ông ra đời Cuốn sách với
các hình minh họa màu giúp làm sáng tỏ chuyến du hành vào thế giới siêu thực của các hạt, các dây, các màng chuyển
động trong không thời gian mười một chiều này, ở đó các hố đen bốc hơi và biến mất và mang những bí mật đi theo
chúng; và ở đó hạt giống vũ trụ nguyên thủy mà từ đó vũ trụ của chúng ta xuất hiện chính là một cái hạt nhỏ bé
Trang 15Năm 1990, ông đã nhận một cô bé người Việt sinh năm 1980 là Nguyễn Thị Thu Nhàn đang sống tại làng trẻ em SOS Hà Nội làm con nuôi, và ông đã sang Việt Nam năm 1997 để thăm cô.
Trang 16Hiện nay, mặc dù bệnh nặng và luôn gắn liền với chiếc xe
lăn, ông vẫn làm việc miệt mài Tháng giêng 2007, ông còn thực hiện một chuyến bay không trọng lượng trong một chiếc máy bay đặc biệt
Là một nhà toán học, Hawking tin rằng trên một số trong
hàng tỷ hành tinh trong vũ trụ có sự sống Vấn đề chính là tìm hiểu xem họ như thế nào?
Tháng 4 năm 2010, ông đã phát biểu một bài diễn văn về người ngoài hành tinh Ông nghĩ rằng người ngoài hành tinh là có thật và nếu như họ đến Trái Đất thì chúng ta nên trách tiếp xúc với họ vì họ sẽ giống như người Châu Âu ngày xưa khám phá ra Châu Mĩ (là Trái Đất) Họ sẽ xâm lăng và đô hộ Trái Đất nhằm mục đích lấy tài nguyên đã cạn kiệt ở hành tinh họ
Hawking: “Alien sẽ chính là những kẻ xâm lăng!”
Trang 1708 tháng 7 2010 ,Stephen Hawking: Cách tạo một cỗ máy du hành vượt thời gian.Ông luôn tự đặt ra những câu hỏi lớn
như :liệu du hành vượt thời gian có khả thi không? Liệu chúng
ta có thể mở một cánh cổng dắt vào quá khứ hay tìm ra một đường tắt dẫn đến tương lai không? Chúng ta có thể dùng
những quy luật tự nhiên để kiểm soát thời gian không?Và ông cho rằng Du hành vượt thời gian nghĩa là du hành qua chiều
không gian thứ 4 Dưới đây là những lý luận của Stephen
Hawking được phát sóng trên chương trình "Stephen
Hawking's Universe" trên kênh Discovery Channel
Trang 18“Cánh cổng dẫn đến tương lai hay quá khứ có thể tồn tại mà
vẫn tuân theo các quy luật tự nhiên hay không? Chúng tôi nghĩ rằng câu trả lời là có Thậm chí chúng tôi còn đặt cho nó một cái tên đó là hố sâu (Wormhole) Sự thật là các hố sâu này tồn tại xung quanh chúng ta, chỉ có điều chúng quá nhỏ
để ta có thể nhìn thấy được Kích thước của hố sâu là cực kỳ nhỏ, chúng chỉ tồn tại trong những góc nhỏ và trong những khe hở, vết nứt của thời gian và không gian.”
Trang 19Hố sâu mở ra ở một đầu và đầu kia dẫn đến một nơi khác trong vũ trụ
Trang 20Ông còn nghiên cứu về Thực trạng dân số Thế giới.và cho
rằng sự bùng nổ tiêu dùng là ngọn nguồn của mọi vấn đề
Nhà vật lý Stephen Hawking và nhà sinh vật học David
Attenborough tranh cãi rang phải giải quyết vấn đề tăng dân
số những nỗ lực chống biến đổi khí hậu và các hiểm họa môi trường khác sẽ vô ích Trái đất sớm muộn sẽ bị huỷ diệt trong khoảng 2 thế kỷ nữa và con người chỉ còn cách chuyển lên một hành tinh nào khác nếu muốn tiếp tục tồn tại
Trang 21Hiện nay Stephen hawing đang lên kế hoạch từ bỏ Trường đại học Cambridge sau gần 50 năm làm việc và chuyển sang
Canada đễ phản đối việc chính phủ cắt giảm ngân sách dành cho khoa học, để giảm thâm hụt ngân sách , chính phủ Anh thông báo cắt giảm khoảng 1 tỷ bảng Anh đầu tư cho giáo
dục bậc đại học trong 3 năm tới Ông trở nên bực bội và chỉ trích nặng nề chính sách của chính phủ về việc tài trợ cho
lĩnh vực khoa học Người trợ lý của GS Hawing cho biết ông đang cân nhắc việc thay đổi nơi làm việc nhưng điều đó sẽ phụ thuộc vào chuyến đi của ông tới viện Perimeter có thành công hay không
Trang 22GS Stephen Hawking bay lơ lửng trong môi trường không trọng lực
Trang 23Đây là một hệ quả khó hiểu do chính Hawking rút ra từ các lý thuyết của ông xoay quanh việc giải thích hiện tượng hố đen.
Trang 24Để giải thích được hiện tượng này, đòi hỏi có một lý thuyết mới thống nhất được giữa Vật lý lượng tử và lý thuyết tương đối tổng quát Stephen
Hawking đã thành công trong việc đưa ra một lý thuyết mới giải thích được hiện tượng hố đen Mặc dù lý thuyết này ban đầu đã được giới các nhà vật lý học chấp nhận rộng rãi trong các thập niên cuối thế kỉ 20 và còn được dùng
để giải thích nguồn gốc lịch sử của vũ trụ, nó tiềm ẩn trong đó nhiều kết luận bất ngờ
Trang 25Ban đầu, Hawking tin rằng hố đen có phát ra một dạng bức xạ năng lượng
mang tên là bức xạ Hawking (Hawking radiation) và đây là nguyên do khiến cho một hố đen có thể bị "bốc hơi" (evaporate) và ngay cả biến mất.
Trang 26Đến năm 1976, trong bài báo đăng trên Physical Review, Hawking lập luận
xa hơn một bước có thể dẫn đến sụp đổ nền móng tin tưởng của các nhà vật
lý hiện đại, đó là việc ông dựa trên lý thuyết của mình để kết luận rằng: "The breakdown of predictability in gravitational collapse" (tức là việc thất bại của các khả năng tiên đoán trong sự sụp đổ của lực hấp dẫn) Theo Hawking,
không chỉ vật chất bị biến mất mà cả thông tin về mọi sự việc bên trong hố đen cũng bị biến mất Và nếu như thế, thì khoa học sẽ không thể biết được quá khứ hay dự đoán tương lai Một cách nôm na là khái niệm thời gian
không thể có trong hố đen
Trang 27Nội dung của nghịch lý đã tạo nhiều bàn cãi và tìm kiếm trong hơn hai thập niên, cho đến khi nhà toán học trẻ tuổi người Agentine Juan Maldacena
chứng minh được rằng thông tin không bị mất trong lỗ đen.Vào tháng 7 năm
2004, Hawking cuối cùng đã đưa ra một kết luận đi ngược với tin tưởng của ông trong suốt nhiều thập niên trước, và, với các tính toán mới đã giải quyết dứt điểm nghịch lý Hawking
Trang 28Minh họa một hệ lỗ đen đôi
Trang 29 1975 Huy chương Eddington
1976 Hughes Medal of the Royal Society
1979 Huy chương Albert Einstein
1981 Franklin Medal
1982 Order of the British Empire (Commander)
1985 Huy chương vàng của Hội Thiên văn học Hoàng gia
1986 Member of the Pontifical Academy of Sciences
1988 Giải Wolf trong vật lý
1989 Giải thưởng Hoàng tử xứ Asturias về Concord
1989 Companion of Honour
1999 Giải Julius Edgar Lilienfeld của Hội Vật lý Mỹ
2003 Michelson Morley Award of Case Western Reserve University
2006 Copley Medal of the Royal Society
2008 Fonseca Price of the University of Santiago de Compostela
2009 Huân chương Tự do Tổng thống, the highest civilian honour in the United States
Trang 30 Cấu trúc vĩ mô của không-thời gian, với George
Ellis
Cấu trúc của không gian
Trang 31 Nhà bác học huyền thoại Stephen Hawking, không chỉ được kính phục vì trí tuệ uyên bác, tác giả những giả thuyết táo bạo về sự hình thành vũ trụ mà còn được kính trọng vì nghị lực phi thường, vượt qua nỗi đau bệnh tật để vươn lên thành nhà vật lý thiên văn hàng đầu thế giới.
Trang 32Cuộc gặp gỡ than tình giữa Stephen Hawking và Tổng thống da màu Oabama
Trang 33 Những mốc thời gian trong đời Stephen Hawking
1963.
mất trong các lỗ đen Bảo vệ thành công Luận án Tiến sĩ Cưới Jane.
trong lỗ đen Được bầu làm Hội viên Hội Hoàng gia (tức Viện HKLKH) Anh.