3月14日，被稱為“圓周率日”（Pi-day），也是現(xiàn)代最偉大的物理學(xué)家愛因斯坦的誕辰，如今又要加上一項(xiàng)，是當(dāng)代最偉大物理學(xué)家之一斯蒂芬·霍金逝世的日子。
是的，霍金的傳奇色彩似乎是命中注定的，因?yàn)樗錾娜兆樱?942年1月8日）是意大利著名物理學(xué)家伽利略誕辰300周年；從1979年到2009年，霍金又擔(dān)任劍橋大學(xué)的盧卡斯數(shù)學(xué)教授，這個(gè)職位的第二任職者就是歷史上最偉大的物理學(xué)家牛頓。
霍金的研究課題也跟伽利略、牛頓、愛因斯坦有直接的繼承關(guān)系——現(xiàn)代天體物理學(xué)和宇宙學(xué)。
霍金最大貢獻(xiàn)是奇點(diǎn)定理和霍金輻射
霍金最初在上世紀(jì)70年代的研究是關(guān)于黑洞的性質(zhì)，提出了奇點(diǎn)定理和霍金輻射。
黑洞是愛因斯坦廣義相對論的產(chǎn)物，奇點(diǎn)則是當(dāng)物質(zhì)進(jìn)入黑洞之后，向中心聚集成為沒有大小的“幾何點(diǎn)”，具有無限大的密度和能量?；艚鸷团砹_斯證明，黑洞中心的奇點(diǎn)是不可避免的，也就是真實(shí)存在。在這樣的點(diǎn)上我們現(xiàn)有的物理定律都會失效。
霍金進(jìn)一步提出，我們的宇宙起源時(shí)的大爆炸，實(shí)際上可以看成是黑洞奇點(diǎn)的反演。這個(gè)研究推動了早期的宇宙學(xué)理論進(jìn)展。
霍金還發(fā)現(xiàn)黑洞面積相當(dāng)于它的熵，提出了黑洞面積不減定理，并結(jié)合量子力學(xué)提出了黑洞蒸發(fā)理論，也就是所謂的霍金輻射。這個(gè)理論指出，由于黑洞附近的量子過程允許從真空里借出部分能量，如果負(fù)能量粒子會落到黑洞里面去，黑洞外的正能量粒子逃逸，在我們看來，黑洞就有了輻射，也就是“黑洞不是黑的”。
霍金輻射目前還沒有得到證實(shí)，這也是其被認(rèn)為沒有獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的原因。
霍金對科學(xué)的追求從未止步
霍金后期的工作，集中于弦理論，這項(xiàng)研究試圖解決當(dāng)代物理學(xué)的一個(gè)主要矛盾，即愛因斯坦廣義相對論和量子力學(xué)之間不能相容的問題。
因?yàn)閺V義相對論描述的是廣延時(shí)空和運(yùn)動，而量子力學(xué)處理的對象是分立的量子現(xiàn)象，如何把它們統(tǒng)一起來吸引了霍金的興趣。
霍金參與發(fā)展了M理論，這種理論認(rèn)為弦或者膜是組成物質(zhì)的最基本單元，所有的基本粒子如電子、光子、中微子和夸克都是弦或膜的不同振動激發(fā)態(tài)。
雖然霍金最主要的工作是在上世紀(jì)七八十年代做出來的，但他對于科學(xué)的追求從未止步，一直在科學(xué)前沿奮斗。
一直到這個(gè)世紀(jì)，他仍在嘗試深入理解黑洞和宇宙的本質(zhì)，并且不憚于推翻自己早年的科學(xué)設(shè)想。
比如在2014年初，他還在Nature發(fā)表論文，試圖解決黑洞理論中的“火墻悖論”，他創(chuàng)新性地提出黑洞的表面可能不是穩(wěn)定的，從而不存在邊界悖論，也就是我們需要從理論上重新去理解黑洞表面的性質(zhì)。
始終以積極樂觀精神勉勵(lì)世人
當(dāng)然對于我們來說，霍金更是一位暢銷科普書作家，無論是他的《時(shí)間簡史》《果殼中的宇宙》《大設(shè)計(jì)》《我的簡史》，還是他和女兒合著的科學(xué)小說《喬治的宇宙》，都是現(xiàn)象級的科普書。
尤其對于中國讀者來說，1992年推出的《時(shí)間簡史》中文版把大爆炸宇宙學(xué)這種全新的宇宙觀念帶給了每個(gè)人。它的出版，推動許多中國學(xué)生投入到了現(xiàn)代天體物理學(xué)和宇宙學(xué)的研究中。
霍金在公眾里的名望和他對于科學(xué)的熱情，使他的每一個(gè)舉動都成為公眾關(guān)注的熱點(diǎn)，而他也善于利用這種關(guān)注推動科學(xué)研究的進(jìn)步。
比如在2016年，他和扎克伯格等人發(fā)起了“突破攝星”項(xiàng)目，致力于通過發(fā)射以激光為動力的超輕星際飛船，達(dá)到20%光速，從而在二十多年后達(dá)到離我們最近的恒星系統(tǒng)半人馬阿爾法。
科學(xué)進(jìn)展的每一步都會面臨重重困難，而霍金以他不懈探索的科學(xué)精神提醒我們，積極樂觀是我們面對廣袤而陌生宇宙時(shí)最好的生活方式。
雖然身患重病，但他始終笑對生活。2007年4月26日，霍金在美國乘坐一架由波音727客機(jī)改裝成的“重力一號”飛機(jī)，前往大西洋上空。飛機(jī)從10千米的高空急速俯沖到距離地面2400米處，使他在25秒內(nèi)處于一種接近零重力的狀態(tài)。我們亦從中看到他積極對待生活的樂觀態(tài)度。
最后，讓我們回顧霍金家人的聲明，作為紀(jì)念——
“我們親愛的父親今天去世了，我們深感痛心。他是一位偉大的科學(xué)家，也是一位非凡的人，他的工作和遺產(chǎn)將會一直流傳。他勇敢、堅(jiān)韌、輝煌、幽默激勵(lì)了全世界的人們。他曾經(jīng)說過，‘如果這個(gè)宇宙不是你所愛的人的家園，那它就稱不上宇宙?！覀儠肋h(yuǎn)懷念他?！?a target="_blank">
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