霍金的一生在物理上到底做了什么？

物理学家霍金在2018年3月14日去世了。

今天这篇文章咱们梳理霍金的一生在物理上到底做了什么？它的成就到底有多大？

霍金在牛津读本科的时候，毕业之后报考了剑桥，在这几年的学习中就偶然发现了稳恒态宇宙模型中有一个常数的计算错误，于是在之后的博士论文中给出了详细的证明，这篇论文前半部分推翻了宇宙是稳定不变的结论。在论文的后半部分论证了宇宙在他的数学模型下应该是通过大爆炸生成的。

所以霍金在物理学上第一个成果就是推翻了稳恒态宇宙模型，建立了大爆炸宇宙模型。

在这之后，霍金的成果就是跟数学家彭罗斯一起在1970年左右做出来的。关于黑洞的两条新证明，一个是基点定理， 另一个新的证明就是黑洞的面积定理，即随着时间的增加黑洞的面积不减。

其中这第二个定理就为霍金马上要达到的学术巅峰奠定了深厚的基础。因为这条定理吸引到了发明了黑洞这个词的物理学家惠勒的研究生贝肯斯坦，他就根据黑洞的面积定理推导出来贝肯斯坦公式，证明黑洞的表面积跟他的熵成正比。

人类拍到第一张黑洞的照片

霍金对他这样理解自己的黑洞面积定理是非常反对的。

1973年的时候，他邀请了另外两个物理学家跟他一起重新推导了贝肯斯坦公式。

在这次的推导过程中又产生了另外4个定律，现在被称为黑洞力学的4个定律。最简单的概括：第一个是稳态黑洞表面的引力是一个常数，第二个是一个公式，它描述了黑洞的质量表、面积、表面引力、角速度、角动量和静电式之间的关系。第三个是黑洞表面积随时间不会减少。第四个是不可能通过有限的步骤使黑洞表面引力降为0。

霍金对贝肯斯坦的强烈反对，也仅仅限于数学推导上，他的情感上其实是很好奇，也挺希望看到一个纯数学过程可以跟热力学规律严密的吻合。

所以之后又用了大半年的时间，霍金在默认贝恩斯坦公式是正确的基础上，然后继续推导黑洞，得到了黑洞会向外辐射能量这个结论。现在这个结论就被称为是霍金辐射。

到此为止，霍金在物理学上的成就就已经达到了人生的巅峰。

这一年是1974年，他32岁，也评上了英国皇家学会的会员，又过了5年升任了卢卡斯教授。这个卢卡斯代表着极高的荣誉，因为他的前任中有广为人知的保罗狄拉克还有牛顿。

霍金在物理学上的成果当然是没法跟牛顿、爱因斯坦比肩的，甚至也远不及杨振宁。

但如果评价他在科普上的影响力，那应该是无出其右。

1988年出版的《时间简史—从大爆炸到黑洞》被翻译成40多种文字，发行总量超过2500万册。后续十几年，霍金又出版了一系列根据后来十几年宇宙学进展写成的姐妹篇，像《时间简史续编》、《黑洞、婴儿宇宙及其他》、《果壳中的宇宙》等等，加起来也有上千万册的销量。

他在晚年还参与了《辛普森一家》、《星际迷航》这些电影的拍摄，还客串了美剧《生活大爆炸中》的霍金。根据他的生平还拍摄过两部电影《万物理论》跟《霍金传》。

除了这些传播力最大的电影跟电视剧之外，他参加的演讲那就更是无计其数了。他在轮椅上一直为科普贡献他所剩的生命时间。可以说地球上不论什么国家，凡是中学毕业的人都听说过霍金这个人。我想以当代的社交媒体跟娱乐产业的传播能力，霍金应该是历史上科普成果最大的人。