第1个回答 2022-06-12
霍金的研究领域是引力与黑洞。他的主要贡献有两个：奇点定律(1970)与霍金辐射(1974)。
1.奇点定理：RogerPenrose(彭罗斯，似乎更牛)一起开创性地运用拓扑学的方法，证e79fa5e98193e59b9ee7ad9431333365666261明广义相对论方程导致奇点解，间接地证明了大爆炸奇点的存在。
2.霍金辐射：受Bekenstein熵的启发下，运用弯曲时空背景下的量子场论方法，证明黑洞像热力学黑体一样对外辐射。这是广义相对论和量子力学相结合的第一个典范，具有特殊的重要性。
3.霍金的主要工作都作于上世纪60年代末70年代初黑洞研究大发展时期，他的早期工作对引力与黑洞领域起到了非常大的促进作用。
4.其证明了广义相对论的奇性定理和黑洞面积定理，提出了黑洞蒸发现象和无边界的霍金宇宙模型。在统一20世纪物理学的两大基础理论——爱因斯坦创立的相对论和普朗克创立的量子力学方面走出了重要一步。
公众对霍金的印象是一个宇宙科学家，他的研究对象是宇宙，但其实他对观测天文并不感兴趣，只有几次用望远镜观测过。他的研究方式主要是通过猜想和理论相结合做出预言性结论。
代表作《时间简史》(1988)， 探索 着宇宙的起源，凭借丰富的想象，精妙的构思，字字珠玑，阐释宇宙未来之变，神奇而美妙。这本书至今累计发行量已达2500万册，被译成近40种语言。
《果壳中的宇宙》是霍金继《时间简史》后最重要的著作。霍金在书中，再次把我们带到理论物理的最前沿，用通俗的语言向我们解释宇宙的原理。
他终身获奖无数，主要有：
1989年获得英国爵士荣誉称号。
英国皇家学会学员和美国科学院外籍院士。
伦敦皇家天文学会的埃丁顿勋章。
梵蒂冈教皇科学学会十一世勋章。
霍普金斯奖。
美国丹尼欧海涅曼奖。
麦克斯韦奖。
英国皇家学会的休斯勋章。
1978年获世界物理学界最高奖—爱因斯坦奖章。
1988年与罗杰·彭罗斯共同获得了的沃尔夫物理奖。
1988年，史蒂芬·威廉·霍金的书《时间简史：从大爆炸到黑洞》获沃尔夫基金奖。
2009年8月12日，获得自由勋章——由奥巴马亲自颁奖。
2017年4月27日，获得2017GMIC X组委会致敬荣誉。
史蒂芬·威廉·霍金（Stephen William Hawking）(1942至今) 1942年1月8日在英国牛津出生[1]，曾先后毕业于牛津大学和剑桥大学，并获剑桥大学哲学博士学位。他之所以在轮椅上坐了46年，是因为他在21岁时就不幸患上了会使肌肉萎缩的卢伽雷氏症，演讲和问答只能通过语音合成器来完成。英国剑桥大学应用数学及理论物理学系教授，当代最重要的广义相对论和宇宙论家，是本世纪享有国际盛誉的伟人之一，被称为在世的最伟大的科学家，还被称为“宇宙之王”。1942年1月8日生于英国牛津的霍金刚好出生于伽利略逝世300周年纪念日之时。70年代他与彭罗斯一起证明了著名的奇性定理，为此他们共同获得了1988年的沃尔夫物理奖。他因此被誉为继爱因斯坦之后世界上最著名的科学思想家和最杰出的理论物理学家。他还证明了黑洞的面积定理，即随着时间的增加黑洞的面积不减。这很自然使人将黑洞的面积和热力学的熵联系在一起。1973年，他考虑黑洞附近的量子效应，发现黑洞会像黑体一样发出辐射，其辐射的温度和黑洞质量成反比，这样黑洞就会因为辐射而慢慢变小，而温度却越变越高，它以最后一刻的爆炸而告终。黑洞辐射的发现具有极其基本的意义，它将引力、量子力学和统计力学统一在一起。
1974年以后，他的研究转向量子引力论。虽然人们还没有得到一个成功的理论，但它的一些特征已被发现。例如，空间－时间在普郎克尺度（10^-33厘米）下不是平坦的，而是处于一种泡沫的状态。在量子引力中不存在纯态，因果性受到破坏，因此使不可知性从经典统计物理、量子统计物理提高到了量子引力的第三个层次。
霍金的唯一正确成就就是:黑洞辐射。至于为什么会产生这些辐射的原因，他的理论推导都是非自然规律的人为推测，也就是发现了一个正确的自然现象用错误的理论去解释。再有奇性定理纯属人为思想造物。
霍金与其他大师相似，离不开精典理论的成功资本，因为精典是科学界的存在根基，他与爱因斯坦的相对论对于科学界的影响差不多，爱因斯坦感觉事物的存在是相对的存在，在纯质量能量绝对存在与变化守恒的基础上思想上前进了一步，但落实到具体的爱因斯坦产品上并未走出固化绝对论，这就是爱因斯坦造化局限性。霍金的黑洞辐射思想是由质量引力论发展而来，按质引论是不能辐射的，而霍金用热熵来解释，得出黑洞最终以爆炸结束，事实上星系的中心台风的中心永恒都不会以爆炸的形势结束其生命历程。当代的杨振宁大师同样与爱霍成就相当，宇称不守恒同样是打破固化绝对存在的质能守恒观念产品，同样是并未走出绝对存在论逻辑，而是数学推导。
科学界的突破这些大师都是伟大的 探索 者与开拓者，尽管从科学产品上没有实质性的突破，但思想上尽了突破性努力，由于千百年来太阳能量释放于地球的相对稳定，使人类的感知产生对自然存在的固有固化不变逻辑，加上精典理论的实测精度让人类 探索 思想困死于相对稳定极限内，人类发展起来的数学逻辑刚好适用于物质固化体系，以至当代登峰造极的弦论M论，将适用的精典突破的相对一并推向可想不可求的当代科学神话。
多数人认为霍金成就时那本大名鼎鼎的《时间简史》，其实不然，霍金在写时间简史之前，已经是物理界工人的科学家了事实上，霍金的研究成果从1965年开始出产，到1974年，也就是他32岁的时候，最重要的部分就都出产了。
霍金写《时间简史》的主要目的是为了养家糊口，借着这次回答机会，我给大家详细介绍一下霍金其人。
患上渐冻症之前的霍金，一个智商过人的人，一个懒散的人。
这里给大家将两个关于他的故事。
火警在牛津读本科的时候，他有3个好友，这三个好友后来都成了顶级牛人，有人后来还成了粒子物理学家。但这三个家伙可是典型好学生，比霍金用功，很少翘课；而霍金刚好相反几乎所有课都不去，自己在屋里看书学习。
有一次老师留了13道课后习题题，算是作业吧，要求下周上课时交。结果这星期的题目实在太难了，离交作业还差1天时，那三个家伙其中一个做出来1道，另外两个合一起做出1道半。这已经很厉害了，估计是我一道也做不出来。霍金这个时候，还玩呢，当他听说作业很难的时候，立马来了兴趣，半天时间做出11道，剩下2道，懒得做了。
教统计物理的是帕特里克·桑德斯，看着霍金确闲的没事干，就递给他一本统计物理，让他看，一周后，霍金找到老师，指出书本上很多错误。桑德斯后来回忆说，他那时就很清楚，霍金对这门课的了解比他还要深。
故事讲完，开始讲他科学成就，
要讲霍金这样的科学家，自然绕不开他的科学贡献。所以课程的第一讲，我们就先说说霍金的科学成就。
霍金的主要成就为：奇点定律 和 霍金辐射
首先讲一下“奇点定理”。
1970年，霍金和数学家彭罗斯，他们通过计算证明：当时空满足某些特性的时候，就必定存在奇点，而且时空至少有起点和终点。
什么是“奇点”呢？简单讲就是时空中的一个无法用时空坐标定义的一个洞。
其实早在他俩之前？1920年，科学家们就通过爱因斯坦的广义相对论场方程，计算出了奇点，并且科学家认为，奇点在我们这个宇宙中很可能是真正存在的。
奇点定理，打开人们 探索 宇宙的例外一种新观念。
接下来讲一下 霍金辐射。
霍金辐射说的是，黑洞不是一成不变，而是会慢慢蒸发、最终消失。
“黑洞”这个词，最早是惠勒提出来的。当一颗质量巨大的天体内部的核反应，不足以抵挡外周物质压下来的趋势后，它最终会被压成一个光都射不出来的致密的东西。这就是黑洞。
黑洞有三毛定理。就是黑洞留给我们可以观测或者测量的只有三个量，质量，带电量，角动量。这个好理解吧，除此之外，再没有其他信息。比如一个具体的黑洞他当初它是怎么形成的、他年龄全消失掉。而物质一但掉进了黑洞就，再也逃不出去。
但这和热力学第二定律矛盾。热力学第二定律：一个封闭系统内的熵总是增大的。而黑洞却熵减的。
但是科学家实在没有理由推翻热力学第二定律，只好修改黑洞理论了，
那么从热力学第二定律出发：有熵就有温度，有温度就有电磁波辐射，而这个基于黑洞辐射出来的电磁波，就是“霍金辐射”。
但到这就又有了新的矛盾，黑洞，光都不能逃脱，光也是电磁波对吧，黑洞又怎么会向外辐射电磁波呢？
物理学上，凡是有矛盾地方，就有新希望。霍金给出他的解释。
真空中，会在极短时间内随机会出现虚粒子对（以证实），一个带有正能量的粒子和一个带有负能量的粒子。正常情况下，虚粒子对产生后会立刻对对碰湮灭，但是，如果虚粒子对恰好产生在黑洞边缘，又恰好其中一个在还没来得及湮灭之前被吸入黑洞，而剩下的一个就会从虚粒子变成实粒子，于是我们就有机会测到有正能量，这正是霍金辐射，而被黑洞吞噬掉的那一个就具有了负能量。因为具有负能量，所以黑洞总能量，实际上在减小。
这样一来，既符合热力学定律，又符合黑洞的定义，
霍金巧妙的解决这个矛盾。那么按照霍金的这套理论，黑洞不会永恒存在，而是会逐渐蒸发、慢慢消亡的。但是霍金辐射及其微弱，黑洞蒸发的也就很慢，。比如，几倍于太阳质量的黑洞，就需要超过10^60年才能蒸发完。
理论一直没有被实验证实，也是霍金没有获得过诺贝尔奖的原因。