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來(lái)源：姿勢分子knowledge

作者：我是個(gè)賣(mài)藝的

毫無(wú)疑問(wèn)，在物理學(xué)史上，霍金是最偉大的科學(xué)家之一。雖然只有幾根手指能動(dòng)，但是他卻提出了許多高深的理論，為天體物理學(xué)做出了杰出的貢獻。時(shí)至今日，霍金的許多理論，仍然讓我們難以驗證。今天，咱們就盤(pán)點(diǎn)霍金生前的10大預言，看看哪些得到了證實(shí)。

面積定理

這是最近的一個(gè)被證實(shí)的定理，研究成果在差不多1個(gè)月前剛剛公布。所謂的面積定理，類(lèi)似于我們比較熟悉的熵增定理，霍金告訴我們：黑洞的表面積只會(huì )增加，不會(huì )減少。

麻省理工學(xué)院的天體物理學(xué)家Maximiliano Isi對2015年著(zhù)名的雙黑洞并合事件GW150914數據進(jìn)行分析后，發(fā)現原來(lái)2個(gè)黑洞的表面積之和是23.5萬(wàn)平方公里，并合形成的黑洞表面積為36.7萬(wàn)平方公里。就這樣，通過(guò)實(shí)際的觀(guān)測數據，科學(xué)家們證實(shí)了霍金的面積定理。

大爆炸宇宙論

關(guān)于宇宙的誕生，人們一直有不同的見(jiàn)解。在一百多年前，科學(xué)家們就開(kāi)始爭論一個(gè)話(huà)題：宇宙的膨脹是否有一個(gè)起點(diǎn)？如果有，那么就應該是從一次大爆炸中誕生；如果沒(méi)有，那就是所謂的宇宙恒穩態(tài)理論，也就是宇宙在時(shí)間上是無(wú)限的。

不過(guò)，霍金通過(guò)計算發(fā)現，宇宙恒穩態(tài)理論在數學(xué)上是無(wú)法自洽的，因此只有大爆炸宇宙論才是可靠的。如今科學(xué)家們基本都已經(jīng)接受了這個(gè)理論，并且根據目前的研究，我們這個(gè)宇宙的起點(diǎn)，大約就在138億年前。

黑洞真實(shí)存在

1915年，愛(ài)因斯坦提出了廣義相對論，隨即在第二年，史瓦西就通過(guò)廣義相對論預言了黑洞這種天體的存在。然而，從那時(shí)候開(kāi)始（甚至直到今天），始終有人質(zhì)疑黑洞這種天體的存在。

對于這種神秘的天體，霍金是深信不疑的。他巧妙地結合了廣義相對論和量子力學(xué)等理論，證明了黑洞是真實(shí)存在的，并且推導出了關(guān)于黑洞的許多理論。果然，在2019年，事件視界望遠鏡拍攝到了M87星系中心的超大質(zhì)量黑洞，從實(shí)際觀(guān)測角度證明了他是正確的。

霍金輻射

霍金提出的關(guān)于黑洞的重要理論，除了上面的面積定理，還有霍金輻射。和我們認為黑洞永遠在吞噬不同，霍金認為，黑洞周?chē)目臻g會(huì )產(chǎn)生虛粒子對，這樣的粒子對中有一個(gè)會(huì )被黑洞吞噬，另一個(gè)則被射到宇宙空間，以至于黑洞的質(zhì)量會(huì )不斷減少，就像在緩慢蒸發(fā)一樣。

這個(gè)理論同樣在最近被證實(shí)，以色列的科學(xué)家用聲波來(lái)模擬霍金輻射的現象，發(fā)現這個(gè)過(guò)程和霍金的預言完全相同，可見(jiàn)霍金的理論沒(méi)有問(wèn)題。

黑洞信息悖論

霍金輻射的理論一經(jīng)提出，就給科學(xué)家們帶來(lái)了巨大的困擾。因為這個(gè)理論意味著(zhù)，墜入黑洞的物質(zhì)所攜帶的信息完全丟失了，這就是所謂的黑洞信息悖論。換句話(huà)說(shuō)，當一對虛粒子從黑洞周?chē)a(chǎn)生時(shí)，我們不知道它們墜入黑洞之前是什么，這是違背量子力學(xué)的時(shí)間反演屬性的。

霍金本人對這個(gè)理論的解釋是，黑洞周?chē)幸恍┝隳芰苛Ｗ釉?，他稱(chēng)之為軟毛，這些信息就儲存在這里。不過(guò)，這也只是解釋信息悖論的幾種假說(shuō)之一，并沒(méi)有得到證實(shí)。

原初黑洞

大質(zhì)量恒星的超新星爆發(fā)確實(shí)是黑洞形成的途徑，但未必是唯一的方法?；艚鹫J為，在宇宙早期，由于當時(shí)物質(zhì)密度過(guò)高，以至于有些物質(zhì)可以直接坍縮成黑洞。

在這種情況下，黑洞不需要達到奧本海默極限，也就是說(shuō)質(zhì)量可以非常小，甚至不足1克。不過(guò)，同樣根據霍金輻射的理論，如果真的有這么小的黑洞，也會(huì )很快就完全蒸發(fā)。稍微大一些的原初黑洞或許可能存在于今天的宇宙中，不過(guò)對于科學(xué)家們來(lái)說(shuō)，目前仍然是沒(méi)辦法觀(guān)測到的。

多元宇宙

關(guān)于多元宇宙的說(shuō)法，歷來(lái)已久。很多人認為，從大爆炸的那一天開(kāi)始，我們的宇宙就沒(méi)有什么特殊之處，僅僅是無(wú)數個(gè)宇宙中的一個(gè)。

霍金在晚年也一直在思考這個(gè)問(wèn)題，但他和許多科學(xué)家一樣，對于無(wú)限這個(gè)概念有些抵觸。無(wú)限個(gè)宇宙，意味著(zhù)不論多么小概率的事件，只要不是0，就必然會(huì )發(fā)生?；艚鹛岢隽艘粋€(gè)新的數學(xué)框架，雖然沒(méi)有完全否認多元宇宙的存在，但至少證明了宇宙的數量不會(huì )是無(wú)限的。當然了，這個(gè)理論似乎也很難在短期內被驗證。

時(shí)空穿梭

首先，我們能不能穿越回過(guò)去，就是一個(gè)巨大的問(wèn)題。更加令霍金困惑的，就是時(shí)間旅行導致的悖論，也就是著(zhù)名的外祖父悖論：如果你穿越回過(guò)去，殺死自己的外祖父，那么現在這個(gè)你到底會(huì )不會(huì )消失？

這個(gè)問(wèn)題確實(shí)讓很多人難以回答，過(guò)去的時(shí)空對現在的時(shí)空到底有沒(méi)有影響，在我們實(shí)現這個(gè)目標之前是無(wú)法回答的?；艚鹫J為，有些我們尚未了解的物理學(xué)定律會(huì )導致一種保護效應，阻止這種事情的發(fā)生。不過(guò)，考慮到我們連時(shí)空旅行都覺(jué)得十分荒唐，這個(gè)理論的驗證恐怕也要等到很久了。

造物主

說(shuō)到底，這還是宇宙大爆炸衍生出來(lái)的問(wèn)題：大爆炸之前到底有什么？不論是其他什么東西引發(fā)了大爆炸，還是所謂的造物主創(chuàng )造了宇宙，對于霍金來(lái)說(shuō)都是比較荒謬的回答。

他相信，宇宙大爆炸之前這個(gè)概念本來(lái)就荒謬，因為宇宙創(chuàng )造了時(shí)間，宇宙沒(méi)有出現，也就無(wú)所謂之前的說(shuō)法。而且他多次闡述，在宇宙大爆炸之前，根本沒(méi)有造物主存在的空間。當然了，想要說(shuō)服別人，這個(gè)論點(diǎn)的證據，恐怕也非常難以找到。

世界末日

大家最熟悉的霍金預言，大概就是這個(gè)了吧。網(wǎng)上經(jīng)常會(huì )提及霍金的這些言論，相信很多人都看過(guò)不止一次?？赡軐е率澜缒┤盏囊蛩赜泻芏?，比如氣候惡化、外星人入侵、人工智能反叛等等。和其他理論不同的是，我們不希望這個(gè)預言得到驗證?；蛘哒f(shuō)，當它被驗證時(shí)，也沒(méi)有人能夠看到了。