霍金的科学成就其实还是有一些的，而且最近的黑洞照片公布之后，似乎也在印证霍金的理论是正确的。接下来，我们就来简单聊一聊，霍金到底有哪些学术成就？我们要从宇宙大爆炸开始说起。

什么是宇宙大爆炸？

其实从古到今，宇宙的起源就是一直以来的热门选题，很多学者都对此发表了很多看法。20世纪初，自从爱因斯坦提出了广义相对论之后，这事就变得更加闹腾了。当时有人就提出了：宇宙大爆炸理论。

不过，一开始很多人都觉得这是在瞎编。

不过，没多久，有个叫做哈勃的老大爷，特别喜欢仰望星空，他就发现一个事情，

距离地球远的天体，距离会越来越远。

于是，当得知这个观测结果之后，一群科学家就在开始开脑洞，他们认为，这个观测结果说明，随着时间的推移。宇宙在发生膨胀。如果我们把进度条往回来，退到原点，那宇宙是不是就是一个点？

然后从这个点发生大爆炸，才有的现在的宇宙，并且一直持续膨胀下去，才有哈勃观测的结果。后来，宇宙大爆炸理论中还预测了氦丰度和宇宙微波背景辐射，这两样都被确立了之后，宇宙大爆炸才开始成为主流的理论。而宇宙大爆炸前的那个点，就叫做奇点。

奇点定理

一开始其实霍金并不是支持宇宙大爆炸理论的，他更喜欢的是霍伊尔教授提出的稳恒态宇宙模型，这个模型告诉我们，宇宙是恒定不变的，其实爱因斯坦也曾经有过这样的想法。不过，霍金一心想要师从霍伊尔，却吃了闭门羹，最后只能跟从其他老师。后来，他发现霍伊尔的稳恒态宇宙是有问题，于是，写了一篇论文专门驳斥这个理论模型。

后来，霍金开始自己的研究生涯，他就发现有个叫做彭罗斯的数学家在研究奇点。因此，他就和对方商量一起来研究。并且提出了：奇点定理。

这个定理其实就是在描述宇宙在大爆炸之前，还处于奇点时的状态。如果说现在的宇宙所有的一切都来自于奇点，那意思就是说，奇点所具有的的能量就等于目前宇宙中所有的能量。所以，奇点其实有个特点，那就是密度无限大，体积大无限，能量无限大。

而霍金所做就是从数学的角度证明奇点存在的是有可能的。

霍金辐射

除了奇点定理，霍金还研究黑洞，而且他一生中最重要的学术成就和黑洞有关。

关于黑洞，我们要从恒星说起。恒星的形成一般认为是有宇宙中的星云物质在引力的作用下产生的。

然后由于核心在引力的作用下温度升高，直到点燃核聚变反应，于是恒星就开始燃烧自己照耀别人了。而这个时期也被叫做主序星时期。在这段时期会比较温度，但随着质量的减小，引力对于恒星自身的控制能力减弱，这时候就会不如恒星的晚年，从氢核聚变到氦核聚变，一直沿着元素周期表的顺位发展。直到铁元素，由于铁元素十分稳定，核聚变所需要的能量要大于核聚变产生的能量，也就入不敷出了。

有相当一部分的恒星是停留在铁元素之前，就变成了恒星的尸体了。还有一部分自身质量特别大，就会发生超新星爆炸。

超新星爆炸的结果就是，恒星往太空抛洒物质，剩余物质有两个结局，要么成为一颗中子星，要么称为一个黑洞。

在宇宙中，黑洞是出了名的暴脾气，这是因为它的质量特别大，根据广义相对论，质量越大，扭曲时空就越厉害，也就是引力特别大。

地球之所以会绕着太阳转，就是因为太阳压弯了时空，地球沿着测地线在运动。

如果你把地球放到黑洞旁边，那就不是转的问题了，直接就把抓走了。会被黑洞吸走，连渣都不剩。

即使你在黑洞旁边放一个恒星，那结果也是一样的。

所以，在当时许多的科学家都认为，黑洞的特点就是只进不出。

不过，霍金提出了不同的想法。根据量子力学，真空并不空，而是有粒子涨落。根据海森堡的不确定性原理，真空中会产生正反虚粒子对，然后再瞬间消失，以确保能量守恒。而且这个也被科学家们所证实了。

霍金就认为，如果黑洞附近也发生了真空的粒子涨落，那袋负能量的虚粒子对就会被黑洞吸走，从外部观察者的角度上，就好比黑洞吐出带正能量的虚粒子。所以，实际上，黑洞就失去了能量，在慢慢向外辐射能量一样。所以，这也被称为黑洞蒸发，或者霍金辐射。

除了霍金辐射，霍金还和其他几位科学家一起提出了黑洞热力学定律。

所以，我们来总结一下，霍金的主要成就是奇点定律，黑洞热力学，霍金辐射。