毫無疑問，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，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(xiàn)。時(shí)至今日，霍金的許多理論，仍然讓我們難以驗(yàn)證。今天，咱們就盤點(diǎn)霍金生前的10大預(yù)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：黑洞的表面積只會增加，不會減少。
麻省理工學(xué)院的天體物理學(xué)家Maximiliano Isi對2015年著名的雙黑洞并合事件GW150914數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后，發(fā)現(xiàn)原來2個(gè)黑洞的表面積之和是23.5萬平方公里，并合形成的黑洞表面積為36.7萬平方公里。就這樣，通過實(shí)際的觀測數(shù)據(jù)，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解。在一百多年前，科學(xué)家們就開始爭論一個(gè)話題：宇宙的膨脹是否有一個(gè)起點(diǎn)？如果有，那么就應(yīng)該是從一次“大爆炸”中誕生；如果沒有，那就是所謂的宇宙恒穩(wěn)態(tài)理論，也就是宇宙在時(shí)間上是無限的。
不過，霍金通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)，宇宙恒穩(wěn)態(tài)理論在數(shù)學(xué)上是無法自洽的，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(jù)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，愛因斯坦提出了廣義相對論，隨即在第二年，史瓦西就通過廣義相對論預(yù)言了黑洞這種天體的存在。然而，從那時(shí)候開始（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(jié)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(dǎo)出了關(guān)于黑洞的許多理論。果然，在2019年，事件視界望遠(yuǎn)鏡拍攝到了M87星系中心的超大質(zhì)量黑洞，從實(shí)際觀測角度證明了他是正確的。
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(rèn)為黑洞永遠(yuǎn)在吞噬不同，霍金認(rèn)為，黑洞周圍的空間會產(chǎn)生虛粒子對，這樣的粒子對中有一個(gè)會被黑洞吞噬，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)家用聲波來模擬霍金輻射的現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)這個(gè)過程和霍金的預(yù)言完全相同，可見霍金的理論沒有問題。
霍金輻射的理論一經(jīng)提出，就給科學(xué)家們帶來了巨大的困擾。因?yàn)檫@個(gè)理論意味著，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。換句話說，當(dāng)一對虛粒子從黑洞周圍產(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，黑洞周圍有一些零能量粒子云，他稱之為“軟毛”，這些信息就儲存在這里。不過，這也只是解釋信息悖論的幾種假說之一，并沒有得到證實(shí)。
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(rèn)為，在宇宙早期，由于當(dāng)時(shí)物質(zhì)密度過高，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(dá)到奧本海默極限，也就是說質(zhì)量可以非常小，甚至不足1克。不過，同樣根據(jù)霍金輻射的理論，如果真的有這么小的黑洞，也會很快就完全蒸發(fā)。稍微大一些的原初黑洞或許可能存在于今天的宇宙中，不過對于科學(xué)家們來說，目前仍然是沒辦法觀測到的。
關(guān)于多元宇宙的說法，歷來已久。很多人認(rèn)為，從大爆炸的那一天開始，我們的宇宙就沒有什么特殊之處，僅僅是無數(shù)個(gè)宇宙中的一個(gè)。
霍金在晚年也一直在思考這個(gè)問題，但他和許多科學(xué)家一樣，對于無限這個(gè)概念有些抵觸。無限個(gè)宇宙，意味著不論多么小概率的事件，只要不是0，就必然會發(fā)生。霍金提出了一個(gè)新的數(shù)學(xué)框架，雖然沒有完全否認(rèn)多元宇宙的存在，但至少證明了宇宙的數(shù)量不會是無限的。當(dāng)然了，這個(gè)理論似乎也很難在短期內(nèi)被驗(yàn)證。
首先，我們能不能穿越回過去，就是一個(gè)巨大的問題。更加令霍金困惑的，就是時(shí)間旅行導(dǎo)致的悖論，也就是著名的外祖父悖論：如果你穿越回過去，殺死自己的外祖父，那么現(xiàn)在這個(gè)你到底會不會消失？
這個(gè)問題確實(shí)讓很多人難以回答，過去的時(shí)空對現(xiàn)在的時(shí)空到底有沒有影響，在我們實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)之前是無法回答的。霍金認(rèn)為，有些我們尚未了解的物理學(xué)定律會導(dǎo)致一種保護(hù)效應(yīng)，阻止這種事情的發(fā)生。不過，考慮到我們連時(shí)空旅行都覺得十分荒唐，這個(gè)理論的驗(yàn)證恐怕也要等到很久了。
說到底，這還是宇宙大爆炸衍生出來的問題：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，對于霍金來說都是比較荒謬的回答。
他相信，宇宙大爆炸之前這個(gè)概念本來就荒謬，因?yàn)橛钪鎰?chuàng)造了時(shí)間，宇宙沒有出現(xiàn)，也就無所謂“之前”的說法。而且他多次闡述，在宇宙大爆炸之前，根本沒有“造物主”存在的空間。當(dāng)然了，想要說服別人，這個(gè)論點(diǎn)的證據(jù)，恐怕也非常難以找到。
大家最熟悉的霍金預(yù)言，大概就是這個(gè)了吧。網(wǎng)上經(jīng)常會提及霍金的這些言論，相信很多人都看過不止一次?？赡軐?dǎo)致世界末日的因素有很多，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(yù)言得到驗(yàn)證?；蛘哒f，當(dāng)它被驗(yàn)證時(shí)，也沒有人能夠看到了。
