靈遁者國學智慧2018-03-14 20:51:29導讀：剛才看新聞說，霍金去世了。他身殘志堅，是個思想者，值得敬佩。作為思想者，能給世人留下思想，我相信他是無憾的。霍金有哪些思想理論，大家可以看看下文。我在科普書《變化》介紹過他的理論。最後祝思想者一路走好。
史蒂芬·霍金是英國著名的天文物理學家和宇宙學家。
我們絕大多數中國人是在讀了霍金寫的科普著作《時間簡史》後，才知道他的。
霍金在21歲時就患上了盧伽雷式症，但後來他卻成了這種絕症有史以來最了不起的病人。
世界級頂尖雜誌《天文學》對他有這樣的評價：“當20世紀物理學的成就被客觀地承認時，史蒂芬·霍金的成就將被大書特書地載入科學史冊。”
霍金的成就就像他研究的黑洞一樣強力，令人傾倒。但是他卻幾次與“諾貝爾獎”失之交臂。
霍金的成就可以概括為：
第一，奇性定理。愛因斯坦創立的廣義相對論被科學界公認為最美麗的科學理論。但是霍金和彭羅斯一道證明了廣義相對論是不完備的。他們指出，如果廣義相對論是普遍有效的，而宇宙間的物質分佈滿足非常一般的條件，那麼宇宙時空中一定存在一些奇點。在奇點處經典物理的定律失效。人們通常談論的奇點是宇宙產生元初的大爆炸奇點和黑洞中的奇點。愛因斯坦早先否認過奇點的存在，他甚至還寫過論文以論證黑洞（那時還沒有這個生動的稱呼）的不可能性。霍金和彭羅斯的奇性定理表明了對引力的量子化是不可避免的。
第二，黑洞理論。人們知道，在經典引力論的框架裡，黑洞只能吞噬物質，而不能吐出物質。黑洞的表面（視界）猶如地獄的入口，是一個有去無返的單向膜。霍金曾經證明視界的面積是非減的。1974年霍金髮表了《黑洞在爆炸嗎？》一文。這是20世紀引力物理在愛因斯坦之後的最偉大論文。在論文中，他把量子理論效應引進了黑洞研究，證明了從黑洞視界附近會蒸發出各種粒子，這種粒子的譜猶如來自黑體的輻射。隨之黑洞質量降低，溫度就會升高，最終導致黑洞的爆炸。在這被稱為霍金輻射的場景中，量子理論、引力理論和統計物理得到了完美的統一。黑洞理論是科學史上非常罕見的例子，它首先在數學形式上被詳盡的研究，後來才在天文學的許多觀測上證實了它的普遍存在。現在，人們的共識是，每個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，創立了量子宇宙學的無邊界學說。他認為，時空是有限而無界的，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的第一推動。宇宙的演化甚至創生都單獨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”，它再也無力去創造奇蹟。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關於“第一推動”的神話，完全是虛幻的。量子宇宙學的主要預言之一是關於宇宙結構的起源。若干年前，宇宙背景輻射探測者對太空背景溫度起伏的觀察證實了這個預言。
對於奇性定理、黑洞面積定理、黑洞霍金輻射和無邊界宇宙理論，一個人生前擁有其中的任何一項成就，就足以名垂不朽。而霍金卻擁有了這些理論的全部。
斯蒂芬·霍金是現代黑洞理論創造者之一，而近期這位英國著名科學家卻以一則“沒有黑洞”的新觀點震驚了物理學界。在發表於論文預印本網站arXiv上的一篇文章中，霍金摒棄了事件視界（即經典理論中黑洞的邊界）的說法，由此指出原有黑洞的概念其實是不存在的，取而代之的，應是“灰洞”。
新霍氏理論得到的褒貶不一。有人指出該論文只能算一個“表態”，文章通篇沒有計算，內容也基於霍金去年8月的一次演講，其中“沒有事件視界”的說法過於武斷；而支援的一方，將其視作霍金近年來對黑洞問題的思考總結，大膽卻不荒謬，認為其經多年修正，終於找到一個更具有說服力的版本。
儘管引起了爭執，但不可否認的是，霍金在努力嘗試為物理學兩大支柱理論進行“矛盾調和”，同時，他也為當今理論物理學界的焦點之爭提供了一個“簡明而誘人”的新選項。英國《新科學家》雜誌線上版日前也以問答的方式，梳理了此新理論中可能讓人疑惑之處，從而幫助人們更好地理解“霍金在說什麼？”以及“黑洞到底怎麼了？”
黑洞究竟是什麼？
按照理論物理學家所言，這裡曾是一塊時空區域，其如此緻密，巨大的引力產生了事件視界，此邊界以內連光都沒法從黑洞中逃逸。而在1974年，霍金將量子力學引入對黑洞的研究中，其可謂在物理學界炸開了鍋，甚至這鍋直到現在仍在“沸騰”。
量子力學有什麼問題？
它很好。但它和物理學的另一大支柱理論——廣義相對論相處的不太好。某些情況下你也很難確認二者的意義，例如在黑洞問題上就是這樣。霍金很早便將量子理論應用到黑洞，意識到它們“也不是那麼黑”，相反，黑洞會排放少量輻射，即“霍金輻射”。
黑洞的問題出在哪？
“霍金輻射”理論還認為，當一個黑洞死亡時，其中所有的物質資訊都會隨之消失。但這與量子理論的“資訊永遠不會遭毀滅”不相容。而其他科學家曾提出過，資訊可以透過類似蒸發的手段脫離黑洞。起初，霍金並不贊同這種觀點，甚至不惜為此打賭，但在30年後，他自己證明了這事兒的可能性。
現有的黑洞理論已被公認了嗎?
並非如此。在過去的18個月裡，“黑洞火牆悖論”一直是學界爭論的焦點。這是加州聖巴巴拉大學一個由波爾金斯基領導的團隊提出的——量子效應會讓“事件視界”變成一個高能區域，就像面“火牆”，任何東西一觸即焦。這個理論明顯不同意廣義相對論中穿過事件視界也可平安無事的觀點，產生了一個悖論。
又是一次兩大理論的對決？
沒錯。“黑洞火牆悖論”的意思就是兩大理論有一個是錯誤的。物理學家們拼了命似的想找出妥善解決的門路。現在，霍金也介入其中，他的解決方式就是——根本沒有事件視界。
這個意思是我們可以從黑洞中逃出來？
那你要先有光速運動的能力。霍金用一個表觀視界將事件視界取而代之。而表觀視界可以因量子漲落出現不同的形狀，這便給光的逃逸帶來了可能性。
兩種視界真的非常不同?
目前還不清楚。表觀視界的觀點也並不是一個全新的觀點，霍金與牛津大學的羅傑·彭羅斯以前曾運用廣義相對論證明了這兩個視界其實是相同的。但在霍金的新論文中，他運用量子力學可能揭示出了兩者的差異。
從此誕生出一個新理論嗎?
不完全是。新論文的主要貢獻，是試圖用新觀點來解決“火牆悖論”的問題——摒棄了事件視界的概念，自然也就沒有了悖論。霍金也不認為量子資訊會丟失，他指出，黑洞在視界以下部分，結構比較混亂，這使得我們很難理解被釋放出去的資訊。換句話說，該現象沒法解釋，僅可以說資訊並沒有遭到毀滅。霍金在文中寫道：“就好像天氣預報一樣，我們也沒法預測超過一定天數之後的天氣情況。”而該篇論文的題目就叫《黑洞的資訊儲存與氣象預報》。
霍金是正確的嗎？
這篇論文很短，也沒有出現計算，因此很難得到有力的結論，這也已經引起了一些質疑。波爾金斯基說其聽起來就像以“混亂牆”替代了“火牆”，而這完全可能就是一回事兒。英國約克大學的布朗斯坦也不服氣，因為“沒有看到任何確實的證據來表明他在談論的東西”。
如果霍金對了，情況會怎樣？
黑洞也好灰洞也罷，如果能真像他描述的一般，那我們將會更好地解釋量子力學和廣義相對論現在的種種“不和”。我們也可能從中學習到一些“新物理”，其對理解宇宙的不平凡結構具有現實意義。
最後一個問題，霍金介意自己出錯嗎？
每個人都痛恨自己的錯誤，霍金也不例外。在他70歲生日時，霍金對《新科學家》雜誌說，他以前關於“資訊會被黑洞毀滅掉”的想法後來被證明是錯誤的，就是他此生最大的失誤——至少是在他的科研領域中是如此。
