霍金在物理學領域的主要貢獻

斯蒂芬·威廉·霍金，1942年1月8日出生於英國牛津，獲得英國榮譽勛爵、大英帝國司令勳章、英國皇家學會會員、英國皇家藝術協會會員等榮譽，他是英國劍橋大學著名物理學家，是現代最偉大的物理學家之一，也是20世紀享有國際盛譽的偉人之一。

許多年以來，他一直坐在輪椅上，這是因為在他21歲時不幸患上了會使肌肉萎縮的盧伽雷氏症，演講和問答只能通過語音合成器來完成。輪椅雖然束縛了這位科學家的身體，但卻束縛不了他的大腦，就如他本人所說，一個人如果身體有了殘疾，絕不能讓心靈也有殘疾。

霍金是繼愛因斯坦之後最偉大的物理學家之一，在物理學領域貢獻巨大，主要貢獻有：

1. 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，而宇宙間的物質分布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，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。

2. 黑洞理論。人們知道，在經典引力論的框架里黑洞只能吞噬物質，而不能吐出物質，黑洞的表面猶如地獄的入口，是一個有去無返的單向膜。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。

3. 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，宇宙不但是自洽的也是自足的，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，這就把上帝從宇宙的事物中完全摒除出去。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。

霍金的生平是非常富有傳奇色彩的。在科學成就上，他是有史以來最傑出的科學家之一，他擁有許多榮譽學位，是英國皇家學會會員。他因患有漸凍症，多年以來被禁錮在一把輪椅上，身殘志不殘，他克服了殘廢之患而成為國際物理界的巨星。他不能寫字，甚至口齒不清，但他超越了相對論、量子力學、大爆炸等理論而邁入創造宇宙的「幾何之舞」。儘管他那麼無助地坐在輪椅上，但他的思想卻自由遨遊在廣袤的時空中，解開了諸多宇宙之謎。

霍金的魅力不僅在於他是一個充滿傳奇色彩的物理天才，也因為他是一個令人折服的生活強者。他不斷求索的科學精神和勇敢頑強的人格力量深深地吸引著每一個人。