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霍金和爱因斯坦哪个更伟大?

2021-12-21 11:45

我很敬佩霍金,但毫无疑问爱因斯坦比霍金更伟大。霍金如果听到有人把他跟爱因斯坦相提并论,想必也会感到十分荣幸的。

爱因斯坦对科学的贡献既深且广,这里来稍稍介绍一下。

排在首位的无疑是广义相对论,这是人类对万有引力和时空本性的最深入的理论,是现代宇宙学的基础。最奇妙的是,广义相对论几乎完全是爱因斯坦以一人之力提出来的(至少物理思想完全是他想到的,有一些数学家在数学表达方面帮助了他),当时并没有其他人在考虑同样的问题。这样的例子在科学史上非常少见,绝大多数时候一个领域总是有不少人在研究,这个人不做出来也会有那个人。如果没有爱因斯坦,很有可能直到现在人类都没有发现广义相对论!

爱因斯坦

其次是狭义相对论,它以“光速不变”和“所有惯性参照系都等价”为基础,推出了“质能关系”、“尺缩效应”、“钟慢效应”等违反常识的惊人结果,颠覆了牛顿力学的时空观。这个成就很伟大,也是爱因斯坦的成名作。但当时已经有许多科学家在这条道路上前进了,例如庞加莱、洛伦兹,即使没有爱因斯坦,很可能也会有其他人提出狭义相对论,或迟或早的问题。

有点搞笑的是,爱因斯坦得到诺贝尔物理奖却既不是因为广义相对论,也不是因为狭义相对论,而是因为他对量子力学的贡献。具体地说,他为了解释“光电效应”的实验结果,提出了“光量子”的概念,也就是现在经常说的“光子”。他指出,一个光子的能量等于这个光子的“频率”乘以“普朗克常数”(普朗克是量子力学的开创者)。这是量子力学早期的一个重要成就,在量子力学发展史上是一座里程碑。当然,这个成果的重要性比相对论是差多了,但值一个诺贝尔奖还是不成问题的。至于为什么诺贝尔奖委员会做出这样的决定,简单的回答就是:因为他们脑残了。

此外,爱因斯坦在布朗运动、晶格振动、玻色-爱因斯坦凝聚等领域也有卓越的成就。即使单凭这些不太为公众熟知的成果,他也足以跻身于一流物理学家之列了,物理课本上也会多次出现他的名字。

总体而言,爱因斯坦在科学史上的地位是独一无二的。对普通群众来说,他的形象就是科学的化身。没有人不承认爱因斯坦的神级贡献,——可能除了那些整天喊着推翻相对论的民科以外!

而霍金的科研成果是什么样的呢?确实也很杰出,甚至你要用伟大这个词我也不反对。但就这些成果的性质而言,基本上都是在已有的宇宙学框架上的改进。改进一个框架,自然不如提出一个框架重要。

霍金最重要的单个成果是“霍金辐射”,即预言黑洞不是完全“黑”的,由于量子力学的时空波动,黑洞也会辐射出粒子。这个预言很精彩,但由于实验验证的难度太高(实际上,就连黑洞本身的存在都还没有直接的实验证据,虽然间接证据早已积累了很多),至今还没有得到实验的确认。而诺贝尔奖是一个非常追求稳健的奖项,如果颁给一个结果,以后发现这个结果搞错了,对诺贝尔奖的声誉是严重的损害,所以原则上诺贝尔奖只会颁给那些公认已经得到实验验证的成果(即使这样,还是免不了有时会出错)。因此,霍金一直没有得诺贝尔奖,在有生之年估计也不太可能得。

霍金的科研成就不但不能跟爱因斯坦相提并论,在在世的物理学家当中,也远不是最高的。例如杨振宁对科学的贡献就明显比霍金高得多。有时候有些爱好科学的朋友问我:“为什么科学界公认霍金是爱因斯坦之后最伟大的科学家?”我的内心是崩溃的,不禁要反问他:“谁跟你说这是科学界公认的?科学界完全没有这样认为,好不好!”

我们对霍金的推崇,很大程度上不是因为他的科研成就,而是因为他身残志坚的英雄形象。在这方面他确实是极其令人景仰的。但无论如何,如果你要说霍金可以跟爱因斯坦相比了,那霍金自己都不会同意。

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