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史蒂芬霍金 ， 天才理论家 ， 奇特预言者
霍金的一些理论使我们看待宇宙的方式发生了革命性的变革 ， 但仍有一些理论让科学家们摸不着头脑 。
2006年12月 ， 斯蒂芬·霍金在耶路撒冷布卢姆菲尔德科学博物馆发表演讲 。
图源：Getty Images
史蒂芬霍金是现代最伟大的理论物理学家之一 。 在媒体上广为流传的就是他与渐冻症抗争的一生以及受此影响的他的外貌和身躯 ， 但他给后人带来的真正影响仍是其在科学领域五十载的硕果 。 他伟大的科学生涯及开创性的工作始于1966年的博士论文 ， 直到2018年其去世前夕完成他最后的论文 。 在此期间他从未停下前进的脚步 ， 直至生命的最后一刻 ， 享年76岁 。
霍金工作在物理学的前沿领域 ， 他的理论在提出的时候大都会被认为过于超前 。 随着越来越多的支撑性证据的不断出现 ， 霍金的理论也慢慢被科学界的主流思想所接受 。 从他震撼人心的黑洞理论到对宇宙微小起点的解释 ， 本文将会介绍一些已经被证实的理论 ， 以及一些仍尚无定论的超前观点 。
获胜的宇宙大爆炸理论
广袤宇宙的说明性插图——约138亿年前的宇宙大爆炸开始。
图源：Getty Images
霍金凭借他的博士论文有了一个极高的职业开端 ， 他的论文正是发表在大爆炸理论和稳态学说这两个敌对的宇宙学理论的争吵处在白热化的重要时刻 。 两个理论都认为宇宙正在膨胀 ， 大爆炸理论认为宇宙膨胀是从过去的一段有限时间内 ， 超紧凑超密集的状态开始的 ， 但稳态学说假设宇宙是一直膨胀下去 ， 并且不断有新的物质产生以保持恒定的密度 。 在霍金的论文里 ， 他指出稳态学说在数学上是自相矛盾的 。 相反 ， 他认为宇宙是从一个无限小、密度无限大的奇点开始的 。 如今 ， 霍金的理论已经被大多数科学家所广泛接受了 。
黑洞是真实的
由事件视界望远镜捕捉的第一张黑洞照片——2019年由国家科学基金会发布 。
图源：Getty Images
与其他相比 ， 霍金的名字更多的是和另一种奇异现象——黑洞 ， 联系在一起 。 黑洞是由恒星在自身引力作用下完全坍缩所形成的 。 这些数学奇观产生于爱因斯坦的广义相对论 ， 而在20世纪70年代初期 ， 霍金把他的注意力转移到这些之前 ， 科学界已经就此争论数十载 。
根据发表在《自然》杂志上的文章 ， 霍金的天才之举是将爱因斯坦的方程和量子力学联系在一起 ， 他把曾经的抽象理论变成看起来是真的存在于宇宙之中的东西 。 事件视界望远镜在2019年获取了潜伏于巨型星系Messier 87中心的超质量黑洞的直接图像 ， 而这一图像正是证明霍金理论正确的最终证据 。
霍金辐射
图源： Getty Images
黑洞的名号来自于其强大的引力 ， 即便是光的粒子也无法从黑洞的强大引力中逃脱 。 但在他工作的早期阶段 ， 霍金认为真相要比这幅单色画显示的更加微妙 。
通过量子理论的应用——具体来说 ， 就是成对的“虚拟光子”可以自发地从无到有产生的观点——他意识到一些光子可以从黑洞的辐射中显现 。 如今根据霍金辐射 ， 这一理论被以色列理工学院的实验室测试所证实 。 研究员使用声学模拟——一个声波不能逃脱的“声波黑洞” ， 来代替真正的黑洞 。 他们按照物理学家的预测 ， 准确检测到了霍金辐射等效的情况 。
黑洞面积理论
关于两个相互盘旋的黑洞所散发的引力波的图解 。
图源： Getty Images
在经典物理学中 ， 熵 ， 或者说系统的紊乱状态只会随着时间增加 ， 而不会减少 。 通过与雅各布·贝肯斯坦（Jacob Bekenstein）的合作 ， 霍金提出黑洞熵的测量是通过它周围的事件视界的表面区域所达成的 。
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