沒能等到2020年的諾貝爾獎，但霍金如同掉落黑洞，信息永存

2020年諾貝爾物理獎揭曉，來自英國牛津大學的Roger Penrose因證明黑洞是廣義相對論的一項理論預言而獲得物理獎的一半獎金；另一半則授予德國馬克斯·普朗克學會的Reinhard Genzel和美國加州大學洛杉磯分校（UCLA）的Andrea Ghez，以表彰他們在銀河系中心發現了超大質量的緻密物體（超大質量黑洞）。

霍金的貢獻

作為物理界大神，霍金的名字可謂家喻戶曉，他在宇宙學和黑洞方面的貢獻讓世人對神奇的宇宙有了更深刻的理解。在學術貢獻方面主要有涉及宇宙起源的「奇點定理」，以及與黑洞相關的「霍金輻射」。

霍金先生

所謂「奇點」，在物理上是存在而又不存在的一個極小點，是廣義相對論的一個預測結果。這是空間和時間具有無限曲率的一點，空間和時間在該處完結。由於宇宙處於不斷膨脹中，所以如果倒退宇宙進化過程，那麼宇宙最初必然是起源一個奇點。目前任何的物理理論（包括奇點定理）都在奇點附近失效，所以無法描述奇點附近會發生什麼。宇宙起源於奇點的「大爆炸」，這是目前宇宙起源論的最主流說法。

黑洞示意圖

「霍金輻射」則是霍金另一個主要貢獻，運用彎曲時空背景下的量子場論方法，證明黑洞像熱力學黑體一樣對外輻射。其主要內容是指光子變成的兩個正反虛粒子，在靠近黑洞視界時候，可能會有一個掉落黑洞視界之內，而沒有掉落的那顆在宇宙中失去了湮滅的夥伴，可以從虛粒子轉化為實粒子，從而長留宇宙。虛粒子轉化實粒子的質量來自黑洞，從因此宏觀看來就相當於黑洞蒸散。有了霍金的理論，不但可以解釋了「黑洞熵」的難題，而且也可以說明黑洞的質量有可能會減小，符合「能量守恆」定律。

黑洞輻射研究

當然，霍金不僅僅是在學術研究上的貢獻，在科普上霍金的貢獻可謂前無古人。作為天文物理學的「代言人」，霍金讓很多的人喜歡上了物理的研究，讓更多的人了解了現代物理理論。1988年發行的《時間簡史》，至今全球銷售量達到2500萬冊，翻譯為40多種語言，創下世界紀錄，長期雄踞科學類暢銷書的榜首。

時間簡史

然而上天是無情的，不知道是否因為霍金髮現了太多天機，他的遭遇確實非常坎坷，甚至連話都無法說，上天不讓他「洩露天機」。

天機不可洩露

霍金的遭遇

早在1963年的時候，年僅21歲的霍金就患上了盧伽雷氏症（肌肉萎縮性側索硬化症），全身僵化癱瘓，不能言語，僅3個手指可以動。當然，這個過程不是一下子的，而是慢慢發展的。一開始只是手腳不靈活，需要拄著拐杖走，到後面就只能坐輪椅了，但是還能手還能控制輪椅。直到70年代末，霍金說話才開始模糊不清，1985年因患肺炎做了穿氣管手術，從此徹底被剝奪了嘴巴說話的權利，只能靠語音合成器發出聲音。期間，霍金還生下了3個兒女，幸運的是三個兒女都沒有遺傳霍金的疾病，都能健康長大。

霍金和他的輪椅

不過霍金面對疾病並沒有妥協投降，而是與病魔抗爭了幾十年，霍金主要的研究貢獻都是在患病後創立的。與一般的天文學家不同，霍金幾乎不進行天文觀測（一生只進行過數次），他主要是靠直覺和驚人的大腦推理出來的！比如聞名世界的「霍金輻射」就是他睡覺時候突然來了靈感而創造出來的，當然，從靈感到完整理論，霍金花了整整三年時間。

霍金先生飛機上體驗失重

霍金與諾貝爾獎

霍金雖然聲名赫赫，獲得過很多榮譽和勳章，但是沒有獲得過諾貝爾獎。其中重要的一個原因就是霍金的貢獻都是理論，而且目前還未能實證證明，而諾貝爾獎的一個基本條件就是「實證」。只要未能實證的，都可能存在錯誤的機率，所以諾貝爾獎是不允許這種「可能」存在的。

獲得諾貝爾獎的華裔

愛因斯坦獲得諾貝爾獎的原因是發現光電效應，而不是創立相對論，就是因為相對論目前的實證還未足夠。霍金最著名的「霍金輻射」確實是諾貝爾獎級的發現，完美解決很多物理上的困擾問題，但是迄今為止人類未能發現「霍金輻射」（太難辨別了），所以一直未能得到諾貝爾獎。

彭羅斯階梯

2020年諾貝爾物理獎在10月6日揭曉，獲獎的三位研究都與黑洞相關。其中獲得一半諾貝爾獎的羅傑·彭羅斯（Roger·Penrose）已經89歲，和霍金不僅是對手，更是老搭檔了，其中兩人合作完美地證明了「奇點定理」，從此再也沒人懷疑奇點的存在，轉而開始研究奇點的性質。

2020年諾貝爾物理獎公布

本次諾貝爾獎中羅傑·彭羅斯獲獎理由是發現黑洞形成是廣義相對論的一個預言，他證明黑洞的形成是一個穩定的過程，並認為黑洞的中心隱藏著一個奇點，所有已知自然法則在這裡都不再適用。由此可見，彭羅斯的獲獎原因與黑洞及奇點有關，如果霍金能多活幾年，獲得諾貝爾獎的機率還是挺高的。

人類首張黑洞照片

沒有獲得諾貝爾獎也不重要了，斯人已往。霍金先生在2018年3月14日去世，在他去世後13個月，人類首張黑洞照片公布，遺憾的是霍金先生沒有看到。不過沒有關係，如同掉落黑洞的物質信息不會消失一樣，偉大的霍金先生也會信息永存，精神永存！