霍金老搭檔彭羅斯89歲獲諾獎，霍金如果沒去世，有可能獲得嗎

2020年諾貝爾物理學獎揭曉，其中一半授予英國科學家羅傑·彭羅斯（Roger·Penrose），以獎勵他在黑洞形成以及相對論的相關理論的有力預測；另一半授予德國科學家賴因哈德·根澤爾（Reinhard·Genzel）和美國科學家安德裡亞·蓋茲（Andrea·Ghez），以獎勵他們對我們銀河系中心超大質量天體的發現。

說起彭羅斯，如果喜歡霍金的朋友肯定不會陌生，他既是霍金的對手，曾因一場與霍金的精彩爭辯而被媒體強烈曝光，也是霍金的老搭檔，霍金的許多成就都是和彭羅斯共同完成的。彭羅斯發明的許多東西，因為深具八卦特徵，所以在吃瓜群眾中流傳甚廣，比如說彭羅斯階梯。在這個神奇的圖中，人一直在沿著臺階往上走，但是卻一直在同一個水平面上打轉轉。

霍金最重要的工作奇點定理的證明。愛因斯坦的廣義相對論出來之後，「愛因斯坦場「方程中，愛因斯坦沿用的是傳統的直角坐標系，所以對一個對稱的、不自旋、不帶電荷的有質量球體進行計算，只能給出一個近似解。

而史瓦西在看了愛因斯坦場方程之後，則另闢蹊徑，他引入的坐標系類似於極坐標系，從而可以得出精確解。他將自己的研究成果寄給愛因斯坦，得到了愛因斯坦的誇讚。愛因斯坦場方程的這個精確解，從此被命名為「史瓦西度規」，這也正是愛因斯坦場方程的第一個精確解。

而在此基礎之上，史瓦西發出了第二篇論文，其中給出了「史瓦西內解」，以及計算黑洞視界半徑的公式，由此，黑洞的視界半徑便被稱為「史瓦西半徑」，並把上述天體周圍史瓦西半徑處的想像中的球面，叫作視界。

這個解可以說震驚了全世界，因為它讓人類知道在茫茫宇宙之中存在著「黑洞」這種特殊的天體，除此之外，這個解給出了一個驚人的結果，如果愛因斯坦的廣義相對論正確，那麼將有一個奇點，一個無限密度和時空曲率的點，其中時間在會有一個起始點。在這一點所有可觀測物理量都是發散的，物理定律失效了，包括廣義相對論，物理學家們需要一個更好的理論來取代廣義相對論。

霍金首先證明了奇點的存在，當然他第一個證明是他獨立做出的，前提條件還比較多，後來彭羅斯也獨立給出了奇點存在的證明，但是也不完美。這是彭羅斯和霍金兩人合作的契機-完美證明奇點定理。彭羅斯提供了一個非常重要的數學工具，就是解析幾何領域裡的「全域法」。正是用了這個方法，他們兩個人沒有去直接求解廣義相對論場方程，只討論廣義相對論方程解存在的範圍上。在兩個人的合作下，他們完美地證明了奇點定理，從此沒人再懷疑奇點的存在，大家紛紛轉向對奇點性質的研究。

很多人問，既然彭羅斯都得獎了，那麼如果霍金沒有去世，有可能得獎嗎？目前來看，還是有可能的。

彭羅斯這次得獎是因他發現黑洞形成是廣義相對論的一個預言，就像我剛才說的，史瓦西通過「史瓦西度規」證明了宇宙存在「黑洞」這樣的天體（當然他本人不相信），而彭羅斯用新的數學概念揭示了廣義相對論如何預測了黑洞的形成。這些時空和空間的怪物會捕獲一切進入其中的東西。任何東西，甚至是光，都無法逃離黑洞。

彭羅斯證明黑洞的形成是一個穩定的過程，並描述了它們的特徵。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。

而史蒂芬·霍金與彭羅斯合作完成了奇點理論等工作，說不定真的有可能因為對黑洞的研究被共同授予諾獎。

其實除了奇點理論，霍金另外一大成就就是霍金輻射，霍金稱自己通過計算得出結論，他認為黑洞在形成過程中，其質量減少的同時還不斷在以能量的形式向外界發出輻射。不過，黑洞輻射目前僅僅是個假說, 到現在也沒有發現任何黑洞輻射。霍金的許多理論都沒有被實驗或者觀測證實過，如果能被證實或者觀測到，想必霍金早就拿到諾貝爾獎了。霍金的研究幾乎都是理論先於觀測，之所以能被接受，是因為大家認為他的推演邏輯是沒有問題的，只不過觀測起來很困難。而理論物理學家的一個驚人之處，就在於他們可以在事物被觀測到之前發現它們。（南方科技大學李淼）

彭羅斯和霍金兩個人在量子力學和相對論上曾經進行過多次的辯論，這些思想的火花也促進了兩個人在科學道路上的進步，諾獎只是一項榮譽，在科學路上不懈探索的每一位科學家，都會被人類所銘記。