斯蒂芬霍金的宇宙

斯蒂芬.霍金，作为一个家喻户晓的科学家，他的科学成就只能说出色，但是不能归为伟大那一类。

斯蒂芬.霍金之所以出名，是因为他的研究是宇宙和天体的演化，相比于研究量子力学的物理学家，他的研究更能吸引大众的目光。他的物理成就，我们可以用一句话来概括：给出了广义相对论场方程有解的边界条件，这些条件称为能量条件，能量条件一共有四个；在此基础上衍生出两个理论，一个是霍金辐射，还有一个是奇点理论。

也有把奇点理论称为奇点定理的，但是从物理学的角度来讲，没有被观测证实的理论，都不能成为定律。

霍金辐射和奇点理论都没有办法用实验正式，它们都只是数学上推理的成果。所以霍金一生都未得诺贝尔奖。

斯蒂芬.霍金毕业于剑桥大学，在牛津大学三一学院获得博士学位。

牛津大学三一学院，是一个非常牛的学院。之所以叫三一学院，是因为学院方面声称上帝是三位一体的。学院成立于1555年，那一年正是大明嘉靖年间，倭寇犯浙江。

牛津大学三一学院出来的学生有很多著名的科学家和政治家，大科学家牛顿就是毕业于三一学院。牛顿因为质疑上帝三位一体，还被学院惩罚过。

亚洲最伟大的数学天才拉马努金就在三一学院学习。拉马努金有一个在中国家喻户晓的师弟，叫华罗庚，他们的老师是英国著名数学家哈代。所以，把斯蒂芬.霍金称为华罗庚的校友也不为过。

广义相对论场方程是一个偏微分方程，在通常情况下没有普遍意义上的解析解。爱因斯坦自己推导出来的方程，他一个解也没给出

施瓦西给出了广义相对论场方程天体演化的第一个解，一个不带电和不旋转的黑洞。这是第一个现代物理意义上的黑洞。前苏联数学家亚历山大.佛里德曼给出了广义相对论场方程宇宙演化的解。

因为广义相对论场方程求解非常困难，只有在极端的情况下才有少数的解。所以寻找广义相对论场方程的解一直是天体物理学家的主要任务。

在上个世纪60年代研究广义相对论的学术小组除了斯蒂芬.霍金等人以外，还有前苏联的一批非常优秀的科学家。

苏联科学家仰仗着自己深厚的数学功底，试图寻找广义相对论场方程的解析解，结果以失败而告终。

斯蒂芬.霍金等人采取了一个比较聪明的侧面迂回办法去解决这个问题。他们用了当时比较新的一门分析方法：解析几何里的全域法，去搜索解的范围。得到了四个广义相对论场方程有解的边界条件，这些条件被称为能量条件。

把能量条件代入黑洞视界边界的时候，会得到一个解。这个解显示，黑洞有向外辐射能量，这就是所谓的霍金辐射。

在现代物理学的手段里面，霍金辐射没办法被证实。但是根据霍金辐射的理论，黑洞越小，辐射越强烈。如果黑洞非常小的话，在一瞬间就会被蒸发掉。所以人类目前还没有找到非常小的黑洞，只是从侧面的给了这个理论一个支持。

过了几年，斯蒂芬.霍金等人又证明：

如果存在裸的奇点，在奇点的周围会出现闭合的类空测地线和类光测地线，外界物质向奇点掉落的过程会违反因果关系。因此反证出所有的奇点都会被视界所包围，也就是说不存在裸的奇点。这就是所谓的奇点定律，或者是奇点理论。

可能是斯蒂芬.霍金已经解决了一般性的问题，很多科学家就放弃了这方面的研究。这个领域就只有斯蒂芬.霍金的声音最响亮，久而久之，霍金就成了宇宙学里唯一的权威。

以上就是斯蒂芬.霍金的主要物理学贡献。