大部分人了解霍金都是通過他寫的一本科普書，叫做《時(shí)間簡史》。
●斯蒂芬.威廉.霍金，英國數(shù)學(xué)物理學(xué)家（1942~2018）。
《時(shí)間簡史》首稿于1984年完成，于1988年出版發(fā)行。這本書快速飄升至美國與英國的暢銷書排行榜第一名，并且占據(jù)多個(gè)月，很快地就賣出一百萬本。至2001年為止，這本書至少被翻譯成35種語言，銷售超過九百萬本。
這是霍金為大眾所熟知的原因，實(shí)際上在他那個(gè)時(shí)代，還有幾個(gè)和他齊名的人。
其中一個(gè)剛剛獲得過諾貝爾獎(jiǎng)，叫做羅杰.彭羅斯。
●羅杰.彭羅斯，英國數(shù)學(xué)物理學(xué)家，2020年諾貝爾獎(jiǎng)得主（1931~）。
關(guān)于彭羅斯的故事其實(shí)也有很多，只是彭羅斯沒有寫出過什么科普讀物之類的，所以大家對(duì)他的了解很少。
彭羅斯發(fā)明了懸魂梯，還發(fā)明了一種拼瓷磚的方法，所以對(duì)普通人來說，更加深入我們的生活。
但是，他們兩個(gè)在物理學(xué)里面取得的成就是一致的。
》如果從專業(yè)上來說，他們的研究領(lǐng)域叫做數(shù)學(xué)物理。
數(shù)學(xué)物理研究的對(duì)象，是解決物理問題的數(shù)學(xué)理論和數(shù)學(xué)方法。
數(shù)學(xué)物理專業(yè)研究的物理問題不是日常生活中的那些瑣事，比如說搞個(gè)股票預(yù)測模型，或者是彩票的預(yù)測模型，這個(gè)都可以用數(shù)學(xué)專業(yè)，但是數(shù)學(xué)物理問題研究的是大自然界的最本質(zhì)現(xiàn)象。
目前，數(shù)學(xué)物理專業(yè)研究的主要目標(biāo)集中在宇宙學(xué)和天體物理學(xué)這兩個(gè)方面。
現(xiàn)在科學(xué)家研究宇宙和天體物理只有一個(gè)理論，這就是廣義相對(duì)論。
廣義相對(duì)論基本上是堅(jiān)不可摧的，從科學(xué)的發(fā)展史上來說，廣義相對(duì)論傳承有序，論證嚴(yán)格。
廣義相對(duì)論實(shí)際上是有兩個(gè)證明，第1個(gè)證明是愛因斯坦基于等效理論的推導(dǎo)。等效理論是指引力質(zhì)量完全等價(jià)于慣性質(zhì)量，引力場的局部可以用加速運(yùn)動(dòng)的慣性系來代替。
第2個(gè)證明更加嚴(yán)格，它是基于狹義相對(duì)論經(jīng)過局域?qū)ΨQ性變換得到的。這個(gè)證明是由埃米諾特完成的，又被稱為廣義相對(duì)論的數(shù)學(xué)證明。
也就是說從牛頓力學(xué)到狹義相對(duì)論，到廣義相對(duì)論，是一脈相承。
因?yàn)槿祟愃械奈锢韺W(xué)都開端于牛頓力學(xué)，包括量子力學(xué)也不例外，仍然要使用牛頓力學(xué)里面給出的最基本物理量來描述粒子的行為。
像質(zhì)量、速度等等，都是人類發(fā)明的概念，但是從一開始就被用來描述自然界的運(yùn)動(dòng)。
廣義相對(duì)論具有的精確結(jié)果，和量子力學(xué)里面粒子運(yùn)動(dòng)的不確定性結(jié)果非常難以協(xié)調(diào)。
所以愛因斯坦到死也不承認(rèn)：大自然的本質(zhì)是月亮之所以存在，是因?yàn)槲覀兛吹搅嗽铝?，而不是反過來。
但是量子力學(xué)認(rèn)為基本粒子的某些參數(shù)是經(jīng)過人類的測量以后才被固定下來，所以這里面才有了一個(gè)薛定諤貓的量子疊加態(tài)，貓可以不生不死。
所以，如果能夠找到一種既是廣義相對(duì)論能夠描述的物理學(xué)現(xiàn)象，又是量子力學(xué)理論可以適用的物理學(xué)現(xiàn)象，那么研究就特別有意義。
這個(gè)物理學(xué)現(xiàn)象，就是天體演化的最終級(jí)結(jié)果，黑洞。
》黑洞是廣義相對(duì)論的計(jì)算成果，同時(shí)黑洞里又存在一個(gè)奇點(diǎn)。
而點(diǎn)，是可以用量子力學(xué)描述的。
所以，對(duì)黑洞的研究，在現(xiàn)代物理學(xué)的研究中非常火爆。
霍金就是研究黑洞的科學(xué)家。
研究黑洞的數(shù)學(xué)工具是廣義相對(duì)論場方程，這是一個(gè)偏微分方程，在通常情況下沒有解析解，只有在某種極端的情況下，比如說純粹的球?qū)ΨQ狀態(tài)，才可以通過消除方程中的某些項(xiàng)得到一個(gè)成果。
但是實(shí)際上天體的潰縮過程絕對(duì)不會(huì)是100%完全的球?qū)ΨQ，所以這里就有了一個(gè)疑問：黑洞到底是不是真的存在，還是只存在于人類的臆想中。
上世紀(jì)60年代，研究黑洞問題的有很多個(gè)團(tuán)隊(duì)。
其中一個(gè)團(tuán)隊(duì)就是霍金、彭羅斯組合，很多關(guān)于黑洞的研究成果，都是他們兩個(gè)一起完成的。
所以我們說到霍金，就不能不提羅杰.彭羅斯。他們的第1個(gè)重要的成果是：證明了天體演化的終極結(jié)果，不管是以球?qū)ΨQ方式潰縮，還是是以任意方式潰縮，最后都不可避免地會(huì)形成一個(gè)奇點(diǎn)。
這就證明了黑洞是必然存在的。
霍金和彭羅斯的組合，沒有直接采用求解廣義相對(duì)論場方程的辦法，而是采用了解析幾何里的全域法去搜索方程解存在的邊界條件，最后得到了一系列的令人震驚的成果。
這些條件一般被稱為能量條件。
能量條件顯示，黑洞內(nèi)部是有溫度的，會(huì)向外產(chǎn)生輻射，這就是霍金輻射。
同時(shí)他們還證明了黑洞面積定律：黑洞就是一個(gè)饕餮，只進(jìn)不出，黑洞只會(huì)變重、變大不會(huì)變小。
彭羅斯轉(zhuǎn)向研究宇宙的演化，發(fā)展出一套輪回學(xué)說~共形輪回宇宙理論，認(rèn)為一個(gè)宇宙的開端是另外一個(gè)宇宙的結(jié)束，就這樣永遠(yuǎn)無限輪回。
霍金轉(zhuǎn)向研究天體生物學(xué)，開始講演和預(yù)言。天體生物學(xué)必然包括外星智慧生物，所以霍金開始發(fā)表關(guān)于外星人的言論。
霍金寫了另外一些科普書，但是沒有第1本那么有名，這些科普書有《果殼里的宇宙》、《喬治通往宇宙的秘密鑰匙》、《喬治與大爆炸》、《喬治的宇宙尋寶》。
》霍金從一個(gè)科學(xué)家變成了科學(xué)名人。
1960年，天文學(xué)家弗蘭克·德雷克（Frank Drake）試圖通過結(jié)合七個(gè)關(guān)鍵變量來估計(jì)外星科技文明的數(shù)量。德雷克方程通常表示如下（SETI研究所，2010）：N = R * ·f p ·n e ·f l ·f i ·f c ·L
其中：N =可檢測到電磁輻射的文明數(shù)量；R * =適合智能生命發(fā)展的恒星形成速率；f p =具有行星系統(tǒng)的恒星比例；n e =恒星系統(tǒng)中位于宜居帶的行星數(shù)量；f l =實(shí)際出現(xiàn)生命的合適行星的比例；f i =智能生命所占的比例；F ?=向太空中發(fā)射信號(hào)的文明所占的比例；L =此類文明將可檢測信號(hào)釋放到太空中的時(shí)間長度。
德雷克方程無法解決外來文明的意圖。于是，斯蒂芬.霍金登場了。
2010年4月，數(shù)百名科學(xué)家聚集在得克薩斯州休斯頓市郊，參加了天體生物學(xué)科學(xué)會(huì)議（AbSciCon）。該會(huì)議每兩年召開一次。
AbSciCon是一個(gè)高度跨學(xué)科的會(huì)議，參與者來自一系列學(xué)科領(lǐng)域，包括天文學(xué)，生物學(xué)，物理學(xué)，地質(zhì)學(xué)等等，也包括來自NASA以及其他國家和國際科學(xué)組織的代表。
如此高規(guī)格的會(huì)議，自然吸引了大批前來采訪的媒體和記者?；艚鹨豢矗骷颐襟w聚的這么齊、湊的這么近、坐的這么直，真是天賜良機(jī)。
于是，正當(dāng)AbSciCon進(jìn)行時(shí)，史蒂芬·霍金開始宣傳他本人參與制作的最新探索頻道迷你?。骸蹲哌M(jìn)宇宙》。
第一集“外星人”包含以下段落：
“在我的數(shù)學(xué)頭腦中，僅憑數(shù)字就可以使對(duì)外星人的思考完全合理。真正的挑戰(zhàn)是弄清楚外星人實(shí)際上會(huì)是什么樣子……我想象它們可能存在于大型飛船中，而已經(jīng)耗盡了自己家鄉(xiāng)星球上的所有資源。這樣，先進(jìn)的外星人可能會(huì)成為游牧民族，尋求征服和殖民它們能到達(dá)的任何星球。如果外星人來了，我認(rèn)為結(jié)果將與克里斯托弗·哥倫布（Christopher Columbus）首次登陸美國時(shí)大同小異，這對(duì)美國原住民來說并不是很好。
媒體的反應(yīng)是立即而廣泛的?！缎瞧谌仗┪钍繄?bào)》上的頭條新聞是這樣的：“不要與外星人交談！警告，斯蒂芬·霍金?！?nbsp;
NBC：“外星人可能對(duì)地球構(gòu)成威脅，天體物理學(xué)家說外星人可能存在，但可能是危險(xiǎn)的?！?/span>
CNET：“外星人可能恨我們?！?/span>
郝芬頓郵報(bào)：“斯蒂芬.霍金：人類應(yīng)該懼怕外星人?！?/span>
霍金的科學(xué)聲譽(yù)使他關(guān)于外星人的發(fā)言獲得了公信力，并通過電視和相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)宣傳平臺(tái)得到了放大，盡管未提供具體數(shù)字，但“我的數(shù)學(xué)頭腦”一詞暗示了定量計(jì)算，從而使該發(fā)音更具權(quán)威性。
》霍金的科學(xué)聲譽(yù)，也使他對(duì)未來的預(yù)言具有某種公信力。
除了對(duì)外星人的一些論斷以外。
以下是霍金的主要幾個(gè)預(yù)言：
關(guān)于“基因編輯”?；艚痤A(yù)測，基因編輯技術(shù)將產(chǎn)生一種“超人”，即“一個(gè)自我設(shè)計(jì)的種族”。
2.關(guān)于“人工智能”。2017年，霍金告訴《連線》雜志，人工智能“精靈已出瓶”。人工智能的發(fā)展會(huì)帶來“一種超越人類的新型生活方式”。
3.關(guān)于“太空探索與星際殖民”?；艚痤A(yù)言：地球上人類沖突的跡象并沒有減少，大規(guī)模殺傷性武器可能會(huì)帶來災(zāi)難性的后果，人類生存的最大希望是移民外星建立殖民地。
4.關(guān)于“環(huán)境與氣候變化”。霍金預(yù)言：我們已經(jīng)接近全球變暖不可逆轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，如果不采取果斷行動(dòng)，地球可能變得像金星。
霍金的預(yù)言基本上都是大家關(guān)心的問題，除了霍金關(guān)于外星人的觀點(diǎn)有爭議以外，其他的基本上都能反映出一個(gè)科學(xué)家對(duì)于世界走勢(shì)的前瞻預(yù)測。
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