霍金，英國劍橋大學(xué)著名物理學(xué)家。代表作品有《時(shí)間簡(jiǎn)史》、《果殼中的宇宙》、《大設(shè)計(jì)》等。
物理學(xué)家史蒂芬·霍金
霍金的成就很多，其中幾個(gè)著名的理論有幾個(gè)。
第一，奇性定理。愛因斯坦創(chuàng)立的廣義相對(duì)論被科學(xué)界公認(rèn)為最美麗的科學(xué)理論。但是霍金和彭羅斯一道證明了廣義相對(duì)論是不完備的。他們指出，如果廣義相對(duì)論是普遍有效的，而宇宙間的物質(zhì)分布滿足非常一般的條件，那么宇宙時(shí)空中一定存在一些奇點(diǎn)。在奇點(diǎn)處經(jīng)典物理的定律失效。人們通常談?wù)摰钠纥c(diǎn)是宇宙產(chǎn)生元初的大爆炸奇點(diǎn)和黑洞中的奇點(diǎn)。愛因斯坦早先否認(rèn)過奇點(diǎn)的存在，他甚至還寫過論文以論證黑洞(那時(shí)還沒有這個(gè)生動(dòng)的稱呼)的不可能性。霍金和彭羅斯的奇性定理表明了對(duì)引力的量子化是不可避免的。
第二，黑洞理論。人們知道，在經(jīng)典引力論的框架里，黑洞只能吞噬物質(zhì)，而不能吐出物質(zhì)。黑洞的表面(視界)猶如地獄的入口，是一個(gè)有去無返的單向膜�；艚鹪�(jīng)證明視界的面積是非減的。1974年霍金發(fā)表了《黑洞在爆炸嗎?》一文。這是20世紀(jì)引力物理在愛因斯坦之后的最偉大論文。在論文中，他把量子理論效應(yīng)引進(jìn)了黑洞研究，證明了從黑洞視界附近會(huì)蒸發(fā)出各種粒子，這種粒子的譜猶如來自黑體的輻射。隨之黑洞質(zhì)量降低，溫度就會(huì)升高，最終導(dǎo)致黑洞的爆炸。在這被稱為霍金輻射的場(chǎng)景中，量子理論、引力理論和統(tǒng)計(jì)物理得到了完美的統(tǒng)一。黑洞理論是科學(xué)史上非常罕見的例子，它首先在數(shù)學(xué)形式上被詳盡的研究，后來才在天文學(xué)的許多觀測(cè)上證實(shí)了它的普遍存在。現(xiàn)在，人們的共識(shí)是，每個(gè)星系的中心都是一顆極其巨大的黑洞。
第三，無邊界宇宙理論。霍金在80年代初，創(chuàng)立了量子宇宙學(xué)的無邊界學(xué)說。他認(rèn)為，時(shí)空是有限而無界的，宇宙不但是自洽的，而且是自足的，它不需要上帝在宇宙初始時(shí)的第一推動(dòng)。宇宙的演化甚至創(chuàng)生都單獨(dú)地由物理定律所決定。這樣就把上帝從宇宙的事物中完全摒除出去。上帝便成了無所事事的“造物主”，它再也無力去創(chuàng)造奇跡。亞里士多德、奧古斯丁、牛頓等人曾在宇宙中為上帝杜撰的那個(gè)關(guān)于“第一推動(dòng)”的神話，完全是虛幻的。量子宇宙學(xué)的主要預(yù)言之一是關(guān)于宇宙結(jié)構(gòu)的起源。若干年前，宇宙背景輻射探測(cè)者對(duì)太空背景溫度起伏的觀察證實(shí)了這個(gè)預(yù)言。
