史蒂芬·霍金的科普書《時間簡史》幽默地介紹，牛頓出生在伽利略逝世的那一年，霍金出生在伽利略逝世的那天（1942年1月8日，正好是伽利略逝世300周年）。 牛頓曾擔任劍橋大學盧卡森講座教授，被廣泛認為是繼愛因斯坦之后最杰出的理論物理學家。 顯然霍金對此感到自豪。 不知道霍金臨終時是否幽默地回憶起自己去世的那一天是愛因斯坦139歲生日（3月14日）。 如果他想一想，他可能會感到有些自豪。
霍金是引力物理學的杰出繼承者，從伽利略到牛頓再到愛因斯坦，他的引力物理學經歷了數次升級。 他對廣義相對論和宇宙學做出了巨大貢獻。 雖然很難說霍金是“愛因斯坦之后最杰出的理論物理學家”，但他可以說是最杰出的之一。 “理論物理學”的含義有時并不明確。 例如，霍金曾經發表過題為“理論物理學的終結已經到來嗎？”的演講。 這里的“理論物理”特指廣義相對論和量子力學的統一。 如果他是愛因斯坦之后最著名的科學家，那就太好了。
1962年，牛津大學本科生霍金在知道自己只對理論感興趣后，在理論粒子物理學和宇宙學之間選擇了后者。 因為他覺得粒子物理學就像植物學，只有粒子，沒有理論，而宇宙學有很好的理論（廣義相對論）。 這僅僅反映了他當時作為學生的品味。 事實上，當時粒子物理正處于建立標準模型的過程中，“無理論”也是一個機會。 對于霍金來說幸運的是，宇宙學和天體物理學當時也即將得到巨大發展。 牛津大學沒有宇宙學家，但劍橋大學有著名的霍伊爾教授。 于是霍金申請了劍橋大學，并被有條件錄取，要求畢業成績一流。 結果是他告訴牛津的面試官，如果他考了一流，他就去劍橋，否則他就留在牛津。 這種風格后來頻繁出現在霍金的演講和賭注中。
20歲的霍金雖然以一流的畢業成績來到劍橋，但他并沒有如愿成為霍伊爾的學生，因為霍伊爾的學生太多，而且是個大忙人，經常去美國的天文臺。 霍金被指派了一位他從未聽說過的西阿瑪講師。 這就是霍金的幸運。 一方面，與著名的霍伊爾教授相反，西阿瑪的講師始終留在學校，隨時為學生提供各種幫助，讓學生自由成長。 運氣還有另外一個方面。 當時，穩態宇宙學（相信宇宙一直存在）和大爆炸宇宙學（相信宇宙起源于大爆炸）還沒有定論。 霍伊爾是穩態宇宙學的領軍人物。 在BBC廣播節目中，他以諷刺的語氣給出了“大爆炸宇宙學”這個名字。 另一方面，西亞馬對這兩種理論沒有偏好，對大爆炸宇宙學也沒有偏見。 導師的這種態度顯然也非常重要。 霍金的經歷值得青年學生借鑒。
霍金剛過21歲生日，就被診斷出患有肌萎縮側索硬化癥，又稱運動神經元病、盧伽雷氏病，俗稱肌萎縮側索硬化癥。 霍金經歷了一段抑郁癥時期，并迷上了瓦格納的歌劇。 后來，在父親的建議下，他回到劍橋繼續學業。 在劍橋火車站，我遇到了簡·沃爾德，我對她有些了解。 兩人相愛，這給了霍金支持。
霍金的研究工作逐漸完善。 他的首要工作之一是修改霍伊爾和他的學生提出的理論。 當時在倫敦伯克貝克學院任教的彭羅斯在非常廣泛的條件下證明了奇點（密度和時空曲率無窮大的點，從而使廣義相對論失效）在引力坍縮中普遍存在。 霍金將其應用于宇宙的膨脹，并證明宇宙的膨脹是從奇點開始的。 這成為他博士論文的另一部分。
1965年，大爆炸宇宙學基本上擊敗了穩態宇宙學。 夏馬和他的學生選擇了大爆炸陣營，霍金很慶幸自己沒有成為霍伊爾的學生。 夏天，霍金博士畢業，被劍橋凱斯學院錄取為研究員，李約瑟任院長（劍橋的一個職位，學院提供薪水，并在系里做研究，相當于一名沒有固定導師的博士后）物理學家霍金的貢獻，與簡結婚，后來育有3個孩子。 我在劍橋工作的時候，有一次去朋友家做客，得知那房子曾經是新婚不久的霍金夫婦租的。
霍金逐漸在同行中出名。 他和彭羅斯證明，在廣義相對論描述的一大類弗里德曼宇宙學模型中，奇點是不可避免的，因此在經典理論中，大爆炸起源于奇點。 然后他轉向黑洞。 霍金表明，具有平滑視界的愛因斯坦方程的平穩解必須是軸對稱的。 1970年，霍金提出了黑洞事件視界面積不減定理，這意味著黑洞的事件視界面積不會減少（事件視界是指黑洞外部的一個邊界，在這個邊界之內任何東西都不能越過這個邊界）邊界）。 然后以此為第二定律，巴?。↗ames）和卡特（）提出了黑洞動力學四定律，表明黑洞視界面積類似于熱力學熵。 霍金還與卡特、以色列（David C.）和羅賓遜（David C.）合作，在一定前提下證明了惠勒（John）猜想的“黑洞定理”：黑洞只需由質量、電荷和旋轉角動量組成描述。 這些都是霍金對經典引力理論的杰出貢獻。 1973年，霍金和他的同學埃利斯出版了專著《時空的大尺度結構》。
20世紀70年代，霍金走上了統一量子力學和廣義相對論的道路。 1973年，他天才地將量子力學應用于黑洞（經典廣義相對論中的概念），并證明黑洞輻射粒子，即所謂的霍金輻射。 因此，黑洞質量的不斷減少會導致黑洞蒸發。 這表明黑洞是有溫度的，證實了貝肯斯坦（Jacob）提出的黑洞面積和熱力學熵不僅相似，而且確實成正比，霍金給出的比例因子為1/4。 這超越了經典引力理論，因為霍金本人在幾年前就基于此提出了黑洞的事件視界面積無法減小。
霍金輻射是霍金一生最偉大的科學成就。 由于效果很小，無法通過實驗證實，但到20世紀70年代末已被科學界普遍接受。 由此造成的黑洞信息丟失至今仍是物理學家爭論的熱點話題，也曾是霍金和同事之間的一個賭注。 內容。 霍金也聲名鵲起，32歲時成為英國皇家學會會員。1979年，他成為牛頓和狄拉克曾任職的劍橋大學盧卡森講座教授。
提出霍金輻射的理論被稱為彎曲時空量子場論，其中物質是量子的，但引力本身仍然是經典的。 此后，霍金進一步走向量子引力（引力本身的量子化）和量子宇宙學（利用量子力學波函數來描述早期宇宙）。 宇宙暴脹理論由古斯等人提出，霍金是研究“新暴脹”的人之一。 這種膨脹并不??是通過古斯最初提出的贗真空的隧道效應而發生的，而是通過標量場勢能的減少而發生的，并引起量子漲落，成為宇宙結構形成的種子。 霍金和哈特爾（詹姆斯）提出了宇宙無邊界條件，聲稱在普朗克時間階段，宇宙在時空上沒有邊界。 因此，大爆炸之前，是不存在時間概念的，所以“大爆炸之前”的問題也不存在。 意義。 霍金提出歐幾里得量子引力，用虛擬時間代替時間，將時空從偽黎曼幾何轉變為黎曼幾何。 他一直在發表論文，直到最近，2016年與佩里一起提出了所謂的“黑洞軟毛”。
霍金的科學貢獻超過了許多諾貝爾獎獲得者。 然而，長期以來，他的理論研究工作并沒有得到實驗或觀察的證實，而獲得諾貝爾獎的研究成果必須得到實驗或觀察的支持。 所以霍金從未獲得諾貝爾獎。
但事實上，這種情況不久前就發生了變化。 2016年2月，美國激光干涉儀引力波天文臺（LIGO）宣布，他們于2015年9月14日直接探測到了引力波。這個引力波來自兩個黑洞，并合并成一個大黑洞。 比較合并前后黑洞的總質量可以發現，大黑洞的質量平方大于原來兩個黑洞質量的平方和。 黑洞的事件視界面積與其質量的平方成正比。 所以這證實了黑洞合并前后事件視界總面積并沒有減少。 隨后，LIGO和意大利引力波觀測站VIRGO又檢測到了數個黑洞合并產生的引力波。 結果與霍金黑洞面積不減定理一致。 去年諾貝爾獎揭曉前，我曾“預測”（實際上是希望）霍金將分享2017年諾貝爾物理學獎。
從廣義上講，霍金一生中最偉大的成就也許就是，作為一個患有ALS的人，他在物理學上取得了巨大的成就，并激勵了全世界的人們！ 他的家人在他去世時的一份聲明中強調，“他的勇氣、堅持、卓越和幽默激勵了全世界的人們”！
霍金的一生是偉大的一生。 1963年，當霍金首次被診斷出患有ALS時，醫生表示他活不過兩三年。 但之后他獲得了博士學位，成為英國皇家科學院院士，并擔任劍橋大學盧卡斯講座教授，成為世界著名的科學家。 霍金用巨大的勇氣戰勝了可怕的疾病，成為了一位為人類做出巨大貢獻的科學家。 霍金去年在慶祝他75歲生日的研討會上說：“記住抬頭仰望星空，不要低頭看腳下。保持好奇心。無論生活看起來多么困難，總有你能做的事情?！?span style="display:none">wvT物理好資源網(原物理ok網)
1985年，霍金在瑞士日內瓦患上肺炎。這實際上與他訪華有關，因為他在中國期間感染了感冒，患上肺炎。 手術過程中，氣管被割斷，霍金完全無法說話。 在此之前物理學家霍金的貢獻，醫生曾詢問簡是否愿意讓霍金脫離生命維持系統。 簡堅決反對。 但隨后霍金的 ALS 停止了進展。 當時他們的婚姻已經出現了問題，但直到1995年他們才正式離婚。 同年，霍金正式與照顧他的護士梅森結婚（他的前夫為霍金安裝了電腦和語音合成器）輪椅）。 他們于2006年離婚。簡于1997年正式結婚。她后來說：“除了我們的孩子之外，我仍然認為讓霍金活著是我最大的成就?！?span style="display:none">wvT物理好資源網(原物理ok網)
2002年，霍金再次訪華。 當時我在劍橋大學理論物理與應用數學系工作，霍金也在那里。 我的辦公室在一樓，經常看到他上下班經過我的窗子。 沒過多久，我就知道他要來中國訪問了。 霍金和系里的其他人一樣正常上班和聽課。 在其他人報告后，他會使用語音合成器提問。 還記得有一次彭羅斯做報告，會后茶歇時霍金來了。 彭羅斯向他揮手。 提交人還幫忙推輪椅。
霍金也是著名的科普作家和傳播家。 他的《時間簡史》是世界上最暢銷的科普書籍，后來他還寫了其他幾本科普書籍。 雖然他寫《時間簡史》的初衷很大程度上是為了賺錢來支撐巨額開支，雖然據說很多人只是買了它就放在書架上，但作者還是仔細閱讀了英文原版單詞并認為它寫得很好。 。 霍金的殘疾與他所思考的浩瀚宇宙形成鮮明對比。 霍金坐在輪椅上，用語音發生器和合成聲音談論宇宙的奧秘，已成為人們熟悉的文化景象。 霍金已經成為當代世界的科學偶像，所到之處都有無數“粉絲”追隨。 他還就許多國際公共事務和人類未來發表了看法。
霍金的科學工作的主線很像交響樂的旋律。 黑洞和宇宙定下了基調，經典廣義相對論的變體與量子力學交織在一起。 然而，作為一個“無助”的ALS患者，他卻能夠深入洞察宇宙的奧秘。 這讓我們感受到人類在宇宙中的重要性。
2002年，霍金在為他60歲生日舉辦的研討會上表示希望將霍金輻射公式刻在他的墓碑上。 霍金得到的霍金輻射溫度與黑洞的質量成反比，系數由光速、萬有引力常數和普朗克常數組成。 由此可以得到貝肯斯坦-霍金黑洞熵公式，表明黑洞熵與事件視界面積成正比。 除了 1/4 之外，該系數是玻爾茲曼常數除以普朗克長度的平方。 普朗克長度由光速決定，它由萬有引力常數和普朗克常數組成。 張首晟教授在微信朋友圈指出，黑洞熵公式統一了這三個基本常數。 萬有引力常數代表引力，普朗克常數代表量子效應，普朗克長度代表引力的量子效應。 這讓人想起量子理論的早期發展，當時普朗克和愛因斯坦提出光量子能量與頻率成正比，比例系數就是普朗克常數。 我們還沒有成功的量子引力理論。 如今的各種量子引力理論或許無法存續，但可以預見的是，霍金的輻射溫度公式和黑洞熵公式將會存續，就像光量子能量公式在量子力學中仍然正確一樣。 的。 這么多年過去了，霍金的名字仍然被人們銘記。 直到2018年，霍金會在數百年后被物理學家視為繼愛因斯坦之后最杰出的理論物理學家嗎？
