霍金死前十日发表论文

史蒂芬·威廉·霍金（Stephen William Hawking，1942年1月8日－2018年3月14日），英国物理学家与宇宙学家，现任职剑桥大学理论宇宙学中心研究主任。霍金做出很多重要贡献，最主要的是他与罗杰·彭罗斯共同合作提出在广义相对论框架内的彭罗斯–霍金奇性定理，以及他关于黑洞会发射辐射的理论性预测（现称为霍金辐射）。

霍金是皇家文艺学会的荣誉会员，并曾经获得总统自由勋章，后者是美国所颁发最高荣誉平民奖。从1979年至2009年，霍金是剑桥大学的卢卡斯数学教授。

霍金撰写了多本阐述自己理论与一般宇宙论的科普著作，广受大众欢迎。其中《时间简史：从大爆炸到黑洞》曾经破纪录地荣登英国《星期日泰晤士报》的畅销书排行榜共计237周。

霍金患有肌萎缩性脊髓侧索硬化症，病情会随着岁月逐渐愈加严重。他现已全身瘫痪，不能发声，必须依赖语音合成器来与其他人通话。霍金曾经有过两次婚姻，育有3名子女。

霍金对地球居民提出警告，若外星人来到地球，会如同当年欧洲人哥伦布造访美洲大陆之后，美洲原生居民消失殆尽一样，不具足够对抗力量的地球人不会有好的下场。

霍金是继牛顿和爱因斯坦之后最杰出的物理学家之一，被世人誉为“宇宙之王”。2017年4月，霍金接访采访表示，他比以前更加坚定地认为人类应该在2117年之前离开地球。

2018年3月14日，史蒂芬·霍金去世，享年76岁。

斯蒂芬·霍金（Stephen Hawking）的最后一篇论文刚刚由他的同事在预印本杂志arXiv上发表。研究小组在霍金3月去世前几天完成了这项研究。

这是霍金花了几十年时间思考的一个概念：黑洞信息悖论系列论文中的第三篇。这就是它的来龙去脉：

黑洞密度极高，时空扭曲的物体可以在恒星碰撞或巨型恒星自毁时形成。经典物理学认为没有什么东西能逃过黑洞，即使是光。但是在20世纪70年代，霍金提出黑洞可能有一个温度，可能会慢慢地泄漏出量子粒子。这种“霍金辐射”效应意味着，最终，黑洞将蒸发，留下一个真空，对于每个蒸发的黑洞来说，不管它在生命周期中吃了什么，它看起来都是一样的。[宇宙：大爆炸到现在的10个简单步骤]

这个想法提出了一个问题：在黑洞的一生中，它以天体的形式吞噬了很多信息，但这些信息去了哪里？物理学定律规定不应丢失任何信息：如果过去存在信息，我们就应该能够恢复它。因此，这一悖论

在2016年，霍金和他的团队提出黑洞可能有由光子（轻粒子）或引力子（假设的重力粒子）组成的“软毛”，至少存储了其中一些信息，Live Science先前报道。这些软毛围绕着黑洞的“事件视界”（event horizon）——一个任何东西，甚至光都无法逃逸的边界。

在新的论文中，霍金和他的团队发现了一种机制——它依赖于尚未证实的假设——来计算软毛可以携带的信息量。”它与斯蒂芬墓碑上刻着的著名公式一致，”资深作家安德鲁·斯特罗明格在一封电子邮件中告诉《现场科学》。他所指的公式被称为“霍金方程”，它描述了黑洞如何发射霍金辐射。

当黑洞吞下一个物体时，它的温度应该改变，这意味着它的熵或粒子的无序性也必须改变（更高的温度意味着粒子移动得更快，这意味着更多的混乱）。在这项新的研究中，霍金和他的同事们证明了“软毛”确实可以记录黑洞的熵，据《卫报》报道，

霍金的另一位同事，剑桥大学理论物理学教授马尔科姆·佩里告诉《卫报》，已故物理学家“知道”黑洞熵的最终结果在他死前的工作，当佩里几天前向他解释时，“他只是露出了一个巨大的微笑。”

对于这些软毛是如何存储信息，以及它们是否存储了被黑洞吞噬的全部或部分信息，仍有很多未知。

“这是一个极好的进展，“但我们还有很多工作要做，”斯特明格说，

最初发表在《生命科学》杂志上，

斯蒂芬·威廉·霍金（Stephen William Hawking，1942年1月8日~2018年3月14日），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。

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。[1]  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》。[2]    物理学家斯蒂芬·霍金11月6日表示，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。[3]  2017年11月，霍金预言2600年能源消耗增加，地球或将变成“火球”。

2018年3月14日，霍金去世，享年76岁。

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。[6]

斯蒂芬·威廉·霍金的研究为今天我们理解黑洞和宇宙本源奠定了基础，不过据他本人指出，他在动画片《辛普森一家》（The Simpsons）和科幻剧集 《星际迷航：下一代》（Star Trek：The Next Generation）中的演出也同样精彩。

霍金在《大设计》中强调，宇宙不需要一个造物主或“上帝”，以“哲学已死”开篇，这意味着人类将从愚昧的自我奴役超脱出来，其否认了纯哲学和宗教可以真正解释自然，这也表明各大宗教只是古代精神世界探索未知，追求不灭解脱的体系，而非客观真理。随着时代的进步，人类文明也当奋起直追，不甘落后，这就是为什么世代有识之士追求存在、生命和宇宙的意义。解决这些命题本来应该是哲学家的任务，可惜科学的高度发展使得哲学无法跟上。霍金在《大设计》的开篇中说到“哲学已死”就是这个意思。

霍金希望解开宇宙诞生之时的奥秘，1970年代时，霍金将量子力学应用于解释黑洞现象，在之后的30年中，用量子力学解释整个宇宙已经变得更加困难了。霍金想找到一套可以完美解释整个宇宙现象的理论来说明137亿年诞生直到现在的宇宙，但是多年过去了就算无限接近他仍然没有得出结论。按照他的量子力学理论，宇宙诞生是大爆炸产生的，这是一个被压缩的无限小却具有超大重力的物质（也可以理解成密度无限大）爆炸的产物。量子力学的理论范畴不能够解释这一个过程是如何进行？为什么会这样？霍金说“那必须有一套可以描述小规模重力的理论”。

最新的科学突破是霍金的同事，伦敦玛丽皇后学院的麦克·格林（Michael .Green）参与建构的超弦理论，简称为“弦论”，这理论指出所有粒子和自然力量，其实都是在震荡中的像弦一样的微小物体，解决了霍金一直想努力解答的重力问题，这个理论必须建立在宇宙必须有9、10甚至是大于11个的维度中，而人类身处的三维世界可能仅仅是真正的宇宙的其中一个膜……

为数众多的世界各地科学家正在太空和地球做相关的实验来证明弦论以及从实验来证明从而支持霍金的黑洞理论和量子理论。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，在日前发表的一篇论文中承认，“黑洞是不存在的”，不过“灰洞”的确存在。在这篇名为《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”，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。

霍金的最新“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。[11]

斯蒂芬·威廉·霍金著作

时间

著作名称

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）[1]

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）[1]

2002年    《在巨人的肩膀上》（On The Shoulders Of Giants. The Great Works of Physics And Astronomy）[1]

2005年    《时间简史（普及版）》（及插图版）（A Briefer History Of Time）[1]

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

2007年

《乔治的神秘宇宙钥匙》（George's secret key to the Universe）

《乔治的宇宙寻宝之旅》（George's 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》