霍金

缅怀这位大神的同时，如果能对他的成就稍微有点了解，那发朋友圈都显得有底气了。

所以，我们今天就来聊一聊：霍金一辈子都干了些什么呢？

这要从他上大学时候说起，话说当时他读博士生特别想选霍伊尔教授，结果人家不要他，不过出来混总是要还的。此话怎讲呢？

话说霍伊尔教授一直在取笑一个宇宙模型，还给这个宇宙模型取名叫做“the Big Bang”，也就是宇宙大爆炸，而霍金的复仇就要从宇宙大爆炸说起。

什么是宇宙大爆炸？

话说从古到今，宇宙起源就一直都是个学术圈的热搜话题，很多狠人都思考过，直到几千年后，出现了一位喜欢仰望星空的大爷叫做哈勃。

他发现，离地球远的天体，在正在远离地球，而且是越来越远。这个发现让哈大爷开始怀疑人生...

于是，他开了个脑洞：既然宇宙在不断膨胀，那如果把它退回去，是不是就是一个点呢？

然后这个点发生了大爆炸，才形成了现在的宇宙，并且一直膨胀下去？

这就是著名的宇宙大爆炸。

不过，霍金喜欢的这位霍伊尔教授是反对宇宙大爆炸学说的，他的学说叫做稳恒态宇宙模型，意思就是说，宇宙从古到今就一个样，没变过。霍金一开始也很认同霍伊尔教授的理论。

后来，他发现不对，这个模型里面有个常数算错了，经他一推导，就推出了大爆炸模型。于是，霍金在博士论文中用了很大的篇幅证明了霍伊尔是错的，并提出自己的宇宙大爆炸模型，这也是霍金的第一个学术成就，还顺便报了仇，真应了那就话：今天的你对我爱答不理，明天的我让你高攀不起。

PS：宇宙大爆炸模型不是霍金首创的，在他之前就有人提出过。

后来，霍金开始了自己的学术生涯，一次偶然的机会他看到一位叫做彭罗斯的数学家的一篇论文，就来了兴趣。他就联系了彭罗斯，两个人看对了眼，就开始合作，那他们研究的是什么呢？

奇点定理

所谓奇点定理，就是研究宇宙在娘胎里长啥样？

这也和宇宙大爆炸有关，刚才说到宇宙大爆炸往前推就是一个点，现在宇宙中所有的一切都来自于最初的那个点，也就是说：这个点的能量=宇宙中的所有能量。

所以，这个点的特点就是：密度无线大，能量无限大、体积无限小。

这个不一般的点，就叫做奇点。

这理论听上去很震撼有木有，唯独好像缺点证据。

后来科学家们陆续找到了许多的证据，观测上的证据有3K宇宙微波背景辐射，它是宇宙大爆炸后38万年左右的宇宙图象。

宇宙微波背景辐射

当然，科学家还找到了很多其他的观测证据。不过霍金没去观测，因为他的数学水平是真的杠杠的，他用数学证明了奇点存在的可能性。这也是他学术生涯的第二个成就。

霍金辐射

除了宇宙起源，霍金还喜欢研究黑洞。啥是黑洞？

话说，如果宇宙中有这么一颗恒星，比太阳大几圈，活了大半辈子，快挂了。但它不是直接打出gg，而是开始爆炸。这个状态就叫做超新星爆炸。

最后炸掉外面的衣服，留下一个核。这个核的质量如果足够大，就会变成黑洞。

在宇宙中，黑洞是出了名的质量超大，脾气超差。根据爱因斯坦的广义相对论，质量会扭曲时空，产生引力。

举个例子：地球绕着太阳转，说白了就是太阳压弯了时空，地球自己沿着测地线溜了起来。

太阳和黑洞这个质量超大的天体比起来简直弱爆了，黑洞的引力超级大，大到可以把身边的所有东西吸进去，连光也不例外。

所以，很多科学家认为，黑洞只进不出。不过霍金认为：不，不是这样的！还是会有粒子跑出来。但问题是，霍金你很牛这没错，但不能有特权呀，不能光说不做呀！你既然这么说就得证明给我们看！

霍金说，你们考虑真空的粒子涨落了么？

什么是真空的粒子涨落?

话说“真空”的宇宙中，根据海森堡不确定性原理，会在瞬间凭空产生一对正反虚粒子，然后瞬间消失，以符合能量守恒。这个现象后来也被科学家用实验证实了。

那这和黑洞有什么关系呢？

霍金认为，如果这种真空的粒子涨落发生在黑洞附近，带负能量的虚粒子就会被黑洞吸进去，而带正能量的那个粒子没被吸进去。从外部观察者的角度上看，就好像观测到了黑洞吐出一个带正能量的虚粒子，所以黑洞就好像失去了能量，黑洞会这样慢慢地辐射能量，这就好像黑洞在蒸发一样。

不过，这过程很缓慢，根据霍金的理论，一个10多倍太阳质量的黑洞完全蒸发需要10的66次方年，宇宙诞生到现在都没这么久，所以很难验证。不过这个理论已经被主流科学界所接受，但还需要进一步被证实。比如：如果有人观测到黑洞蒸发，就会被证实。

霍金辐射是霍金最高的学术成就，也是上世纪70年代最高的理论物理学成就之一。不过，诺贝尔奖一般只颁给已经被证实了的理论，因为霍金辐射太难被观测到和证实。所以，我觉得这也是霍金没获得诺贝尔奖的原因之一。

伟大的科学家&科普作家

但不管怎么说，霍金都算得上是伟大的物理学家，他还有个特别拉风的tittle：剑桥大学卢卡斯数学教授。他的前任们都是大神，比如：经典力学的奠基人牛顿以及量子力学奠基人的保罗·狄拉克。

除了学术上的成就，霍金还被认为是最成功的科普作家，他的科普书被卖了上千万本，最有名的当属《时间简史》。他还出席了无数的讲座，可以说在科普上，他是当之无愧的第一。