霍金的理论与预言（4个被证实的奇特霍金理论）

史蒂芬霍金，天才理论家，奇特预言者

霍金的一些理论使我们看待宇宙的方式发生了革命性的变革，但仍有一些理论让科学家们摸不着头脑。

2006年12月，斯蒂芬·霍金在耶路撒冷布卢姆菲尔德科学博物馆发表演讲。

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史蒂芬霍金是现代最伟大的理论物理学家之一。在媒体上广为流传的就是他与渐冻症抗争的一生以及受此影响的他的外貌和身躯，但他给后人带来的真正影响仍是其在科学领域五十载的硕果。他伟大的科学生涯及开创性的工作始于1966年的博士论文，直到2018年其去世前夕完成他最后的论文。在此期间他从未停下前进的脚步，直至生命的最后一刻，享年76岁。

霍金工作在物理学的前沿领域，他的理论在提出的时候大都会被认为过于超前。随着越来越多的支撑性证据的不断出现，霍金的理论也慢慢被科学界的主流思想所接受。从他震撼人心的黑洞理论到对宇宙微小起点的解释，本文将会介绍一些已经被证实的理论，以及一些仍尚无定论的超前观点。

获胜的宇宙大爆炸理论

广袤宇宙的说明性插图——约138亿年前的宇宙大爆炸开始 。

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霍金凭借他的博士论文有了一个极高的职业开端，他的论文正是发表在大爆炸理论和稳态学说这两个敌对的宇宙学理论的争吵处在白热化的重要时刻。两个理论都认为宇宙正在膨胀，大爆炸理论认为宇宙膨胀是从过去的一段有限时间内，超紧凑超密集的状态开始的，但稳态学说假设宇宙是一直膨胀下去，并且不断有新的物质产生以保持恒定的密度。在霍金的论文里，他指出稳态学说在数学上是自相矛盾的。相反，他认为宇宙是从一个无限小、密度无限大的奇点开始的。如今，霍金的理论已经被大多数科学家所广泛接受了。

黑洞是真实的

由事件视界望远镜捕捉的第一张黑洞照片——2019年由国家科学基金会发布。

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与其他相比，霍金的名字更多的是和另一种奇异现象——黑洞，联系在一起。黑洞是由恒星在自身引力作用下完全坍缩所形成的。这些数学奇观产生于爱因斯坦的广义相对论，而在20世纪70年代初期，霍金把他的注意力转移到这些之前，科学界已经就此争论数十载。

根据发表在《自然》杂志上的文章，霍金的天才之举是将爱因斯坦的方程和量子力学联系在一起，他把曾经的抽象理论变成看起来是真的存在于宇宙之中的东西。事件视界望远镜在2019年获取了潜伏于巨型星系Messier 87中心的超质量黑洞的直接图像，而这一图像正是证明霍金理论正确的最终证据。

霍金辐射

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黑洞的名号来自于其强大的引力，即便是光的粒子也无法从黑洞的强大引力中逃脱。但在他工作的早期阶段，霍金认为真相要比这幅单色画显示的更加微妙。

通过量子理论的应用——具体来说，就是成对的“虚拟光子”可以自发地从无到有产生的观点——他意识到一些光子可以从黑洞的辐射中显现。如今根据霍金辐射，这一理论被以色列理工学院的实验室测试所证实。研究员使用声学模拟——一个声波不能逃脱的“声波黑洞”，来代替真正的黑洞。他们按照物理学家的预测，准确检测到了霍金辐射等效的情况。

黑洞面积理论

关于两个相互盘旋的黑洞所散发的引力波的图解。

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在经典物理学中，熵，或者说系统的紊乱状态只会随着时间增加，而不会减少。通过与雅各布·贝肯斯坦（Jacob Bekenstein）的合作，霍金提出黑洞熵的测量是通过它周围的事件视界的表面区域所达成的。

最近发现的由合并的成对黑洞所散发的引力波表明，霍金再一次正确。正如霍金在2016年第一次此类事件发生之后告诉BBC的那样，“这一系统所被观察到的特性和我在1970年做的黑洞有关的预测是一致的… 这一终极黑洞的面积比这些初始黑洞的面积总和还要大”。更多最近的观测都进一步证实了霍金的“面积理论”。

因此，世界正在与霍金的惊人预言逐渐匹配。但仍有相当多的预言尚未被证实：

信息悖论

关于物体跌入黑洞的图解说明 。

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霍金辐射理论的问世给理论学家们带来一个严重的问题，即这看起来成为了唯一可以在物理层面上删除宇宙中信息的方法。

制造黑洞的物质的基本属性看起来是完全消失了，而辐射并没有告诉我们关于它们的任何信息。这就是科学家们尝试数十年去解决的所谓的信息悖论。霍金在2016年发表了他对这一谜题的看法，即信息并没有真的丢失。它被存放在黑洞周围的零能粒子云中，而这区域被霍金称为“软毛”。霍金的黑洞软毛理论只是被提出的许多理论之一，而真正的答案目前并没有人知道。

初始黑洞

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黑洞是由原先存在的物质，例如恒星，受引力作用坍缩而产生的。但是也有可能存在宇宙非常早期，即大爆炸后不久，就自发生成的黑洞。

霍金是第一个深入研究初始黑洞背后理论的人。事实证明，它们可以拥有几乎任何程度的质量，从非常轻到非常重——尽管由于霍金辐射，真正微小的质量已经被“蒸发”成虚无了。霍金所考虑的一个耐人寻味的可能性是，原始黑洞可能构成了天文学家们认为渗透在宇宙中的神秘暗物质。然而根据LiveScience曾经的报道，最近的观测证据显示事实可能并不是这样。无论是哪种方式，我们目前并没有可以探测初始黑洞的观测工具，或者说无法说明它们是否构成暗物质。

多元宇宙

多元宇宙理论的概念性图解 。

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霍金在其生命的最后阶段修补的其中一个课题是多元宇宙理论——即我们所在的诞生于大爆炸的宇宙，只是无限并存的泡沫宇宙其中的一个。

有一些科学家认为，任何我们可以想象到的荒唐的情况都会立刻发生在无限合集宇宙中的一个角落。而霍金对于这一想法并不赞同。因此，在他2018年的最后一篇论文中，霍金寻求，用他自己的话来说，“尝试驯服多元宇宙”。他提出了一个新的数学框架，虽然没有完全远离多元宇宙，但是使其呈现为有限的而不是无限的。但是就和任何平行宇宙相关的猜测一样，我们无法验证他的想法是否正确。而且看起来科学家也不可能很快就可以测验他的想法。

时序保护猜想

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听起来或许很令人惊讶，但物理学定律——正如我们今天所理解的那样——并不禁止时间旅行。爱因斯坦广义相对论方程的结局方案包括“时间状曲线闭环”，而这将有效地让你回到你自己的过去。但霍金却被此困扰，他认为时间倒流会引发本不可能存在的逻辑悖论。

为此他提出存在一些未知的物理学定律去阻止时间状曲线闭环的出现——他将其称为“时序保护猜想”。但“猜想”也只是科学层面的“猜测”，而我们真的不清楚时间旅行是否真的存在可能。

没有造物主

这幅画是米开朗基罗在1508-1512年间绘制的西斯廷教堂作品的改编版，描绘了亚当触摸上帝的手指。

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宇宙学家们最喜欢问的问题之一是“宇宙大爆炸之前发生了什么”。霍金则认为此类问题毫无意义。就所有意图和目的而言，时间本身——包括宇宙和万物——始于大爆炸。

“对于我来说，这意味着并无任何可能存在造物主”，霍金说道，正如LiveScience之前报道的那样，“因为没有时间让造物主存在”。这是一个霍金在他的一生中多次表达但大多数人都不同意的观点。这几乎可以肯定被归类到“永远不会以一种方式得到解决”的范畴里。

世界末日预言

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据BBC报道，在霍金的晚年，他对人类的未来做出了一系列黯淡的预言。他可能是认真的，也可能不是。

这些范围从难以捉摸的希格斯玻色子，或 "上帝粒子"，可能触发一个真空泡吞噬宇宙，到敌对的外星人入侵和人工智能（AI）接管。尽管斯蒂芬-霍金在许多事情上都是正确的，但我们只能希望他在这些方面是错误的。

BY: Andrew May

FY: zekki

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