史蒂芬·威廉·霍金

人物简介

斯蒂芬·威廉·霍金（Stephen William Hawking，1942年1月8日—2018年3月14日），男，出生于英国牛津，英国剑桥大学著名物理学家，现代最伟大的物理学家之一、20世纪享有国际盛誉的伟人之一。

1963年，霍金21岁时患上肌肉萎缩性侧索硬化症（卢伽雷氏症），全身瘫痪，不能言语，手部只有三根手指可以活动。1979至2009年任卢卡斯数学教授，主要研究领域是宇宙论和黑洞，证明了广义相对论的奇性定理和黑洞面积定理，提出了黑洞蒸发理论和无边界的霍金宇宙模型，在统一20世纪物理学的两大基础理论——爱因斯坦创立的相对论和普朗克创立的量子力学方面走出了重要一步。获得CH（英国荣誉勋爵）、CBE（大英帝国司令勋章）、FRS（英国皇家学会会员）、FRSA（英国皇家艺术协会会员）等荣誉。

2012年4月6日播出的热播美剧《生活大爆炸》第五季第21集中，史蒂芬·霍金本色出演参与了客串。2017年，为英国BBC录制纪录片《探索新地球》。同年11月，霍金曾表示技术有望逆转工业化对地球造成的一些危害，有助于消除疾病和贫困，但人工智能需要加以控制，还预言2600年能源消耗增加，地球或将变成“火球”。

2018年3月14日，霍金逝世，享年76岁。霍金逝世后，引发全球各界悼念。

主要经历

童年经历

斯蒂芬·威廉·霍金（Stephen William Hawking），1942年1月8日出生于英国牛津，出生当天正好是伽利略逝世300年忌日。父亲法兰克是毕业于牛津大学的热带病专家，母亲伊莎贝尔1930年毕业于牛津研究哲学、政治和经济。

1942年1月，纳粹德军几乎夜夜不停地轰炸英国伦敦。这迫使霍金一家搬离海格特的家园迁到牛津避难。他们在霍金诞生后又回到了伦敦。童年时的霍金学业成绩并不突出，但喜欢设计极为复杂的玩具。据说他曾用一些废弃用品做出一台简单的电脑。

成年经历

1959年，17岁的霍金入读牛津大学的大学学院攻读自然科学，用了很少时间而得到一等荣誉学位，随后转读剑桥大学研究宇宙学。

1963年，21岁的他不幸被诊断患有肌肉萎缩性侧索硬化症即运动神经细胞病。当时，医生曾诊断身患绝症的他只能活两年，可他一直坚强地活了下来。

1965年，23岁时他取得了博士学位留在剑桥大学进行研究工作。

1973年，他考察黑洞附近的量子效应，发现黑洞会像天体一样发出辐射，其辐射的温度和黑洞质量成反比，这样黑洞就会因为辐射而慢慢变小，而温度却越变越高，最后以爆炸而告终。黑洞辐射或霍金辐射（包括de Sitter空间中的霍金辐射）的发现具有极其基本的意义，它将广义相对论、量子场论和热力学统一在一起，其为弯曲时空中的量子场论。1973年以后，他的研究转向了量子引力论。虽然人们还没有得到一个成功的理论，但是它的一些特征已被发现。例如，空间－时间在普朗克尺度下不是平坦的，而是处于一种粉末的状态。在量子引力中不存在纯态，因果性受到破坏，因此使不可知性从经典统计物理学、量子统计物理提高到了量子引力的第三个层次。

1980年以后，霍金的兴趣转向了量子宇宙论，提出了能解决宇宙第一推动问题的无边界条件。2004年7月，他承认了自己原来的“黑洞悖论”观点是错误的。《时间简史》的副题是从大爆炸到黑洞。史蒂芬·威廉·霍金认为他一生的贡献是在经典物理的框架里，证明了黑洞和大爆炸奇点的不可避免性，黑洞越变越大，但在量子物理的框架里，他指出，黑洞因辐射而越变越小，大爆炸的奇点不断被量子效应所抹平，而且整个宇宙空间正是起始于此。理论物理学的细节在未来的20年中还会有变化，但就观念而言，已经相当完备了。

1985年，第一次来到中国，到中国科学技术大学和北京师范大学访问。在科大水上讲演厅做天体物理的学术报告。

1985年，他因患肺炎做了穿气管手术，被彻底剥夺了说话的能力，演讲和问答只能通过语音合成器来完成。

1988年，霍金的科普著作《时间简史：从大爆炸到黑洞》发行，从研究黑洞出发，探索了宇宙的起源和归宿，该书被译成40余种文字，出版逾1000余万册，但因书中内容极其艰深，在西方被戏称为“读不来的畅销书”（Unread Bestseller），有学者曾指这种书之所以仍可以如此畅销，是因为书本尝试解答过去只有神学才能触及的题材：时间有没有开端，空间有没有边界。

2001年10月，又一部作品《果壳中的宇宙》 （The Universe in a Nutshell）出版发行。该书是《时间简史》的姐妹篇，以相对简化的手法及大量图解，诉说宇宙起源。

2002年，第二次来中国，在北京、杭州作主题为《膜的新奇世界》（Brane New World）科普报告，向公众阐释他的关于天体演化的“M理论”。

2006年6月，第三次来中国，他带来的仍然是自己关于宇宙学最新的研究，在香港科技大学体育馆主持一个题为"宇宙的起源"的演讲时，轰动一时，被戏称为受到“摇滚巨星”级的接待。2006年6月19日上午，在人民大会堂向北京的公众讲述《宇宙的起源》。

2009年4月6日，霍金因病取消外访，同月20日因病送院治理，情况欠佳。

2012年4月6日，他在热播美剧《生活大爆炸》第五季第21集中，以斯蒂芬·霍金教授的身份本色出演，在剧中与主角谢尔顿同框的画面被无数粉丝奉为经典。

2012年，霍金在赵晓凯收藏北京奥运火炬上盖上了两枚金色指纹，并题词：“为了人类长期生存，为了世界和平，我们需要销毁所有核武器”(to ensure the long term survival of the human race we need to disarm all nuclear warheads and promote world peace!)

2017年，为英国BBC录制纪录片《探索新地球》。

2018年3月14日凌晨3时46分，史蒂芬·霍金去世，享年76岁。31日，史蒂芬·霍金的葬礼在剑桥大学的教堂举行，霍金的骨灰被安葬在另一位传奇科学家牛顿的墓旁。

主要作品

著作

1973年，《时空的大尺度结构》（The large scale structure of space-time）

1988年，《时间简史》（A Brief History Of Time）

1993年，《黑洞、婴儿宇宙及其他》（Black Holes And Baby Universes And Other Essays）

2001年，《果壳中的宇宙》（The Universe In A Nutshell）

2002年，《在巨人的肩膀上》（On The Shoulders Of Giants. The Great Works of Physics And Astronomy）

2005年，《时间简史（普及版）》（及插图版）（A Briefer History Of Time）

2005年，《上帝创造整数》（God created the integers）

2007年，《乔治的神秘宇宙钥匙》（Georges secret key to the Universe）

《乔治的宇宙寻宝之旅》（Georges cosmic treasure hunt）

《乔治与大爆炸》（George and the Big Bang） 《George and the Unbreakable Code》

2010年，《大设计》（The Grand Design）

2013年，《我的简史》（My brief history）、《时间简史续编》、《霍金讲演录——黑洞、婴儿宇宙及其他》、《时空本性》、《未来的魅力》、《乔治开启宇宙的秘密钥匙》

演说

霍金出版《时间简史》后，多年来曾在英国、美国、日本、香港等地，向一般大众发表多场公开演说，叙述时间起源、宇宙终结、时光旅行，演说时其受欢迎程度犹如“摇滚巨星”。部分演说目录：

《宇宙的起源》（中文）

《宇宙之始》（英文）

《时间的开始》（英文）

《太空及时间扭曲》（英文）

《上帝掷骰子吗》（英文）

《宇宙中的生命》（英文）

贡献影响

成就

史蒂芬·威廉·霍金是本世纪享有国际盛誉的伟人之一，剑桥大学数学及理论物理学系教授，当代最重要的广义相对论和宇宙论家。荣获英国剑桥大学卢卡斯数学教席，这是自然科学史上继牛顿和狄拉克之后荣誉最高的教席。

20世纪70年代，他与彭罗斯一道证明了著名的奇性定理，为此他们共同获得了1988年的沃尔夫物理奖。他因此被誉为继爱因斯坦之后世界上最著名的科学思想家和最杰出的理论物理学家。凭一本薄薄的《时间简史》征服了全世界3000万读者。黑洞理论使量子论和热力学在“霍金辐射”中得到完美统一，而他在20世纪80年代提出的无边界设想的量子宇宙论，解决了困扰科学界几百年的“第一推动”问题。

斯蒂芬·威廉·霍金的研究为理解黑洞和宇宙本源奠定了基础。

2014年1月24日，英国著名科学家斯蒂芬·霍金教授再次以其与黑洞有关的理论震惊物理学界，在《黑洞的信息保存与气象预报》（Information Preservation and Weather Forecasting For Black Holes）的论文中，霍金指出，由于找不到黑洞的边界，因此“黑洞是不存在的”，不过“灰洞”的确存在。这是为了解决“防火墙”问题于新理论中设定“黑洞不存在”，其并非真不存在。黑洞的边界又称“视界”，经典黑洞理论认为，黑洞外的物质和辐射可以通过视界进入黑洞内部，而黑洞内的任何物质和辐射均不能穿出视界。

霍金的“灰洞”理论认为，物质和能量在被黑洞困住一段时间以后，又会被重新释放到宇宙中。他在论文中承认，自己最初有关视界的认识是有缺陷的，光线其实是可以穿越视界的。当光线逃离黑洞核心时，它的运动就像人在跑步机上奔跑一样，慢慢地通过向外辐射而收缩。“经典黑洞理论认为，任何物质和辐射都不能逃离黑洞，而量子力学理论表明，能量和信息是可以从黑洞中逃离出来的。”霍金同时指出，对于这种逃离过程的解释需要一个能够将重力和其他基本力成功融合的理论。在过去近一百年间，物理学界没有人曾试图解释这一过程。

对于霍金的“灰洞”理论，一些科学家表示认可，也有人持怀疑态度。美国卡夫立理论物理研究所的理论物理学家约瑟夫·波尔钦斯基（Joseph Polchinski）指出，根据爱因斯坦的重力理论，黑洞的边界是存在的，只是它与宇宙其他部分的区别并不明显。其实，早在2004年霍金就曾做出过类似表示。当年7月21日，霍金在“第17届国际广义相对论和万有引力大会”上指出，黑洞并非如他和其他大多数物理学家以前认为的那样，对其周遭的一切“完全吞噬”，事实上被吸入黑洞深处的物质的某些信息可能会在某个时候释放出来。

1973年，霍金称自己通过计算得出结论，黑洞在形成过程中其质量减少的同时，还不断在以能量的形式向外界发出辐射。这就是著名的霍金辐射理论，该理论提到的黑洞辐射中并不包括黑洞内部物质的任何信息，一旦这个黑洞浓缩并蒸发消失后，其中的所有信息就都随之消失了，这便是所谓的“黑洞悖论”。这种说法与量子力学的相关理论出现相互矛盾之处。因为现代量子物理学认定这种物质信息是永远不会完全消失的。

30多年来，霍金试图以各种推测来解释这一自相矛盾的观点。霍金曾表示，黑洞中量子运动是一种特殊情况，由于黑洞中的引力非常强烈，量子力学在此时已经不再适用了。霍金的这种说法并没有让科学界众多持怀疑态度学者信服。现在看来，霍金终于给了这个当年自相矛盾的观点一个更具有说服力的答案。霍金称，黑洞从来都不会完全关闭自身——霍金辐射，它们在一段漫长的时间里逐步向外界辐射出越来越多的热量，随后黑洞将最终开放自己并释放出其中包含的物质信息。

2016年8月16日，海法以色列理工学院的教授杰夫斯坦豪尔（Jeff Steinhauer）在出版的《自然物理学》杂志中一篇论文上证明了霍金辐射的量子效应。他制造一种声音黑洞而非光黑洞，使用的是带声音粒子即声子“视界”的长管。2014年斯坦豪尔教授发现，视界上随机产生了声子。在他最新的结果中，斯坦豪尔证明这些声子是一对相关声子中的一个，从而证明了霍金辐射的量子效应。

学术思想

时光机

英国著名天体物理学家史蒂芬·威廉·霍金继承认外星人的存在后，又发表一个惊人论述：他声称带着人类飞入未来的时光机，在理论上是可行的，所需条件包括太空中的虫洞或速度接近光速的宇宙飞船。不过，霍金也*告，不要搭时光机回去看历史，因为“只有疯狂的科学家，才会想要回到过去‘颠倒因果’。”

物理学家霍金在拍摄的一部有关宇宙的纪录片时提到，人类其实能建造出接近光速的宇宙飞船，并且能够进入未来。霍金甚至说，自己是因为担心别人把他当成“怪人”，所以才不敢乱说话，也不愿意多谈有关时光机的东西，直到透过纪录片后才敢大方讨论。

至于时光机的关键点，霍金强调就是所谓的“四度空间”，科学家将其命名为“虫洞”。霍金强调，“虫洞”就在我们四周，只是小到肉眼无法看见，它们存在于空间与时间的裂缝中。

他指出，宇宙万物非平坦或固体状，贴近观察会发现一切物体均会出现小孔或皱纹，这就是基本的物理法则，而且适用于时间。时间也有细微的裂缝、皱纹及空隙，比分子、原子还细小的空间则被命名为“量子泡沫”，“虫洞”就存在于其中。

霍金指出，理论上时光隧道或“虫洞”不只能带着人类前往其他行星，如果虫洞两端位于同一位置，且以时间而非距离间隔，那么宇宙飞船即可飞入，飞出后仍然接近地球，只是进入所谓“遥远的过去”。因为在4度空间中，10分钟也许是n小时。不过霍金*告，不要搭时光机回去看历史。

外星人论

斯蒂芬·霍金在美国探索频道2010年4月25日播出的纪录片《跟随斯蒂芬·霍金进入宇宙》中说，外星人存在的可能性很大，但人类不应主动寻找他们，应尽一切努力避免与他们接触，从而避免黑暗森林打击！（刘慈欣三体中所提到的理论）

霍金认为，鉴于外星人可能将地球资源洗劫一空然后扬长而去，人类主动寻求与他们接触“有些太冒险”。“如果外星人拜访我们，我认为结果可能与克里斯托弗·哥伦布当年踏足美洲大陆类似。那对当地印第安人来说不是什么好事。”

星际移民

霍金在2010年8月接受美国知识分子视频共享网站BigThink访谈时，再曝惊人言论，称地球200年内会毁灭，而人类要想继续存活只有一条路：移民外星球。

霍金表示，人类如果想一直延续下去，就必须移民火星或其他的星球，而地球迟早会灭亡。霍金说：“人类已经步入越来越危险的时期，我们已经历了多次事关生死的事件。由于人类基因中携带的‘自私、贪婪’的遗传密码，人类正在一点点掠夺地球资源，人类不能把所有的鸡蛋都放在一个篮子里，所以不能将赌注放在一个星球上。”

霍金预言

2017年11月，霍金再次做出“预言”，称人类可能在2600年就会灭绝。霍金认为，随着地球人口增长，能源消耗将会增加，地球将变成一个“熊熊燃烧的火球”。霍金认为，要摆脱这场灾难，只能去寻找一个适合人类生存的星球。他还称，“人类如果还想把自己的存在延长100万年的话，就要无畏地去往自己从未去过的地方。”

获奖记录

1989年获得英国爵士荣誉称号。

英国皇家学会学员和美国科学院外籍院士。

伦敦皇家天文学会的埃丁顿勋章。

梵蒂冈教皇科学学会十一世勋章。

霍普金斯奖。

美国丹尼欧海涅曼奖。

麦克斯韦奖。

英国皇家学会的休斯勋章。

1978年获世界物理学界最高奖—爱因斯坦奖章。

1988年与罗杰·彭罗斯共同获得了的沃尔夫物理奖。

1988年，史蒂芬·威廉·霍金的书《时间简史：从大爆炸到黑洞》获沃尔夫基金奖。

2009年8月12日，获得自由勋章——由奥巴马亲自颁奖。

2017年4月27日，获得2017GMIC X组委会致敬荣誉。

人物评价

我是一个乐观的、浪漫的，并且顽固不化的人。（霍金自我评价）

我还有很多事情想做，人如果什么梦想都没有，就等于死亡。（霍金自我评价）

霍金最吸引我的特质是他对科学真理的不懈追求。（浙江工业大学教授吴忠超评）

人们追随霍金，固然有他身体缺陷所带来的‘残缺美’，但我更相信，这是他学术思想魅力导致的结果。（中科院物理所硕士生黄映洲评）

他的杰出之处在于，以及他给我的启发是，当我20岁读他的著作《时间简史》的时候，我真切地感受到物理的美妙，他让我相信我们是可以去理解宇宙奥秘的，并且这将是一件美好的，值得享受的事情。（英国物理学家，曼彻斯特大学粒子物理学教授布莱恩·考克斯评价）

霍金先生是一位杰出的科学家，也是一位长期与疾病作顽强斗争的斗士，为科学为人类作出了巨大贡献。霍金先生生前曾三次来华，中国领导人曾会见他，中国科学家和科学爱好者们也同他进行过愉快的交流。霍金先生关心中国的发展建设，对中国的科技进步也给予了很高的评价。霍金先生还十分喜爱中国文化，正是在他的强烈坚持下并通过助手的帮助，他最终登上了中国的长城。我们对霍金先生不幸去世表示哀悼和惋惜，向他的家属表示慰问。我相信，霍金先生和他作出的贡献将被永远铭记。（外交部发言人陆慷评）