人类对黑洞的第一张实拍图像，图片来自网络

霍金对这个观点进行扩展，形成了一套有关黑洞的热力学定律（和普通的热力学定律类似，但是仅适用于黑洞），其揭示了热量、能量和熵的本质与引力本质之间存在深刻的联系。

在宇宙学领域，霍金大大加深了我们对宇宙膨胀机制的理解。虽然阿兰•古斯最先提出“早期宇宙经历一段快速膨胀时期”的观点，但是霍金完善和丰富了这个理论，使其成为难以推翻的重要宇宙学理论。

除了宇宙膨胀机制，霍金在宇宙大爆炸早期行为研究方面也花了大量时间，他对于“起点”非常感兴趣 – 宇宙是否有起点？这个问题本身是否有意义？从量子力学角度对此问题会如何看待？

虫洞的艺术想象图，图片来自网络

引力源于时间和空间，霍金花费了很多年去研究时间、空间和量子力学之间的深层关系，他在虫洞（时空的“捷径”）研究方面花了很多精力，试图从物理学角度探索其可能性。当他意识到虫洞有可能被人们当作时光机使用时，于是提出了时序保护假说，即由于过去的事件已经发生且不可改变，因此回到过去的时间旅行是被禁止的。

2006年斯蒂芬•霍金的照片（图片来自网络）

和他的很多同事不同，霍金并不热衷于研究物理学的大一统理论（能够解释一切物理学现象的一系列物理学方程）。尽管他在弦论方面有所涉猎，而弦论也确实是物理学大一统理论具有前景的候选者，但是霍金的研究重点始终在引力方面。

霍金虽然不直接研究大一统理论，但他从量子角度对引力所做的研究却对大一统理论产生了深远影响。例如，当今的任何大一统理论都必须能够解释霍金辐射之谜，又或者膨胀宇宙的平滑特点等。霍金的工作为量子力学和引力的统一打开了空间，至今科学家们仍在此领域努力耕耘。

我们可以从诺贝尔奖的角度来观察霍金所做工作的重要性。2019年诺贝尔物理学奖用来奖励“推动了我们对宇宙演化和地球与宇宙关系的理解”的科学家，詹姆斯•皮伯斯是其中一位，因其在宇宙物理学方面的理论发现而获奖。而霍金在2018年去世，若非如此，他很可能分享当年的诺贝尔奖。

霍金与罗杰·彭罗斯，二人既是好友，也是科研道路上的合作者（图片来自网络）

2020年诺贝尔物理学奖的其中一位获奖者是罗杰·彭罗斯，因为其在“广义相对论令人信服的预测了黑洞的形成”方面所做的贡献。霍金在这方面同样是一个有力的竞争者，因其在黑洞本质方面所做的杰出贡献。

霍金与诺贝尔奖这两次擦肩而过的经历，已经证明了其成就是罕有匹敌的。

霍金不但在科学方面做出了惊人的贡献，还是一位富有成果的科普工作者。他在1988年出版的《时间简史》一炮打响，这本书让很多人第一次了解到量子力学、引力和宇宙学。霍金本人也成为了一个文化符号，几乎所有人都能认出他的相貌和那经过计算机处理后输出的声音。

毫无疑问，霍金的所有这些贡献让他成为一位值得人们铭记的杰出科学家。

BY:Paul Sutter

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