如果沒有霍金，會如何？

驚奇 03-27

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拓展閱讀：霍金逝世, 享年76歲|愛因斯坦之後最偉大的理論物理學家之一

作者簡介

林強，上海交通大學機械與動力工程學院博士生

1942年的深冬，伴隨著一聲哭啼，霍金便帶著宇宙的使命來到了這個世界，1月8日，那一天，正是著名物理學家伽利略逝世300年的忌日。今天，2018年3月14日，他走了，回到了屬於他自己的宇宙，而這一天，也恰恰是愛因斯坦的誕辰。或許是天意，霍金從出生的那天起便註定將對物理學、對宇宙研究產生重大的影響。

嬰兒時期的霍金

劍橋大學博士學位、廣義相對論奇性定理的證明、黑洞面積定理的證明、霍金輻射、黑洞蒸發理論、無邊界霍金宇宙模型……你永遠想不到這一個又一個里程碑式的成就，卻來自於一位連路都不能走、話都不能說的物理學者。

霍金的偉大之處不僅在於他在學術上的卓越成就，更在於他物理學、宇宙學科普上做出的重大貢獻，這是很多科學家都無法比擬的。

如果沒有霍金，就不會有《時間簡史》，給我們描述宇宙圖像，講解空間與時間，告訴我們什麼是膨脹的宇宙，什麼是黑洞，而宇宙是如何起源，又將何去何從；也不會有《果殼中的宇宙》，深入淺出地給我們講解著廣義相對論、量子論、時間旅行、弦論、超引力等諸多科學前沿的概念；更不會有《大設計》，給我們娓娓道來宇宙和人類存在的原因。

霍金的劍橋大學畢業照

霍金一生的成就，都始於他在劍橋大學的博士生涯。在那裡，他面臨了病魔纏身的壓力，卻也慶幸有著一份真摯的愛情、家庭溫暖的陪伴以及導師悉心地指導。也正是在這樣的條件下，他不斷堅定著自己的信念，在病魔進行艱苦戰鬥的同時，也逐漸完成了他的博士論文。其實他的論文很多章節並沒有得到教授的肯定，而征服所有老師的是他寫的關於時間的一章，也就是這一章，讓導師握著他的手，由衷地說了一句：「恭喜你，博士！」。從此霍金的人生便在「時間」這個概念上畫上了濃墨重彩的一筆。

1965年，23歲的霍金在拿到博士學位後便一直在宇宙物理學、時間和空間領域潛心科研，儘管生活會遇到很多困難，但幸好有妻子對家庭的悉心照顧，讓霍金能夠進行物理的思考。科研的過程是艱辛的，對於霍金而言更是如此。

直到1973年，霍金將廣義相對論、量子場論和熱力學統一在一起，開創性地提出了一種輻射理論，即如果在黑洞外產生的虛粒子對，其中一個被吸引進去，而另一個逃逸，那逃逸的粒子獲得了能量，也不需要跟其相反的粒子湮滅，可以逃逸到無限遠，在外界看就像黑洞發射粒子一樣。這個猜想中的輻射被命名為「霍金輻射」。各家媒體、學術刊物紛紛報道，很快霍金便名揚四海，於此他也被邀請去世界各地進行學術講座，而霍金在物理學領域也產生著越來越大的影響。

1974年，史蒂芬.霍金髮現了黑洞的蒸發現象，從而改變了黑洞的經典圖像：黑洞已不是完全「黑」的，也不單純是個「洞」，它既可以通過吸積物質使質量增加，也可以向外發射物質，而使質量減小。

1978年，由於霍金在物理學上的卓越成就，他獲得了愛因斯坦科學獎（物理學最具威望的獎項之一）。

愛因斯坦科學獎紀念幣

隨後霍金又將注意力集中在量子宇宙論的研究中。

1981年，霍金提出了能解決宇宙第一推動問題的無邊界條件，讓理論物理學的框架逐漸趨於完備。這個理論建立在廣義相對論和量子理論的基礎之上，涉及到彎曲時空中的量子場論和量子引力論等多種高深知識。其中給出了著名的無邊界猜想或條件：宇宙的邊界條件就是它沒有邊界。無邊界條件如果成立，則宇宙自給自足，這意味著宇宙不需要創世上帝或者不存在第一推動。

也正是在量子宇宙論的研究過程中，霍金在1988年出版了他的第一本科普著作《時間簡史：從大爆炸到黑洞》，征服了全球3000萬的讀者，並在當年獲得了沃爾夫物理獎和沃爾夫基金獎。從此霍金對科普寫作便產生了越來越大的熱情，不斷出版新的著作，在科普界的影響也逐步擴大。

或許相比牛頓、愛因斯坦，霍金並沒有如此華彩的光芒，但他在物理學上的巨大成就是不可否認的。霍金不僅僅具有著卓越的科學成就，他在為人類傳播科學思想、物理科普方面也做出了極具價值的貢獻。更難能可貴的是，霍金頑強的意志和努力拚搏的精神留給了全人類一筆寶貴的精神財富。就像霍金曾說的：「之所以很多健全的人少有成就，是因為他們興趣太廣泛，而當他們只能做一件事情的時候，那種專註與努力才能帶來真正的成功。」