21. 宇宙大爆炸和黑洞理论
风趣的是，霍金喜好和同业打赌的弊端又犯了，他又和索恩以及普列斯基尔打赌了。成果，普列斯基尔赢了，霍金又输了。霍金送给他一套关于棒球的百科全书，但是，他小我还是以为，给他的是棒球百科全书的灰烬。
二战结束后，人们对原子和核物理产生了稠密的兴趣，很多专家都开端研讨这些学问，黑洞的研讨被专家们忘记了，就如许，又畴昔了二十年。
1965年，有专家发明了微波辐射的微小背景，这给稳态实际带来了沉重打击。霍伊尔想出了很多体例，但他不能解释清楚关于辐射的题目。霍金得知这件事情今后，光荣本身没做霍伊尔的门生，如果霍伊尔收留了他，到现在，他必然会去支撑稳态实际，即便明显晓得这个实际是底子不成能站稳脚根的。
从1960年开端，跟着类星体的发明，人们又开端存眷天体物理学，甜睡的天体物理学重新复苏过来。
为了寻觅这个题目的答案，霍金开端当真研讨，接下来的研讨成果，却让他吃惊不小，他发明了从黑洞出来的辐射是存在的。霍金觉得能够是计算呈现了弊端，但是在颠末细心地计算今后，他终究承认从黑洞出来的辐射是存在的这一个观点，确切是实在的。
霍金得出一个结论，他在《我的简史》中写得很清楚：“源自黑洞的辐射会照顾走能量，黑洞是以而丧失质量并缩小。看来，黑洞终究会完整蒸发并消逝。这引发了直插物理学核心的一个题目。我的计算表示，辐射是严格的热性的和随机的，如果黑洞的面积是黑洞的熵。环境就必须如此。”
霍金是个诙谐的人，他把他的观点“天然讨厌裸奇点”印在了T恤上，作为彩头，这让他的敌腕表情很不好。
时候进入1970年，在霍金的糊口和奇迹中有两件严峻的事情，一是他的女儿出世了，二是他对黑洞实际的研讨成为他最闻名的科学服从。与研讨宇宙大爆炸分歧，黑洞被证明是确切存在的，早在1967年，加拿大的专家伊斯雷就对黑洞停止过研讨，他以为黑洞应当是球形的。
霍金颁发论文《时空的大标准布局》后，时候到了1973年，他的女儿露西3岁了，大儿子罗伯特6岁了，他俄然感遭到没有事情能够去做，内心空荡荡的。今后要停止甚么研讨，霍金又堕入了思虑。下一步，霍金筹算将广义相对论与量子论连络在一起，也就是说，将大实际与小实际连络起来。遗憾的是，当时的霍金没有量子论方面的背景，他从没有专门研讨过量子论。
这就给天体物理学家们出了一道风趣的智力题目：黑洞内的信息留下的辐射是如何把信息带走的呢？这个观点争辩了三十年，在霍金没有找到处理这个题目的体例之前，争辩了三十年，没有任何停顿。厥后，霍金提出了本身的观点，他在《我的简史》一书中写道：“信息并没有丧失，不过不以有效的体例返回。”霍金打了一个形象的比方：有人烧掉了一部百科全书，然后把燃烧的书灰保藏起来，从技术上来讲，百科全书中的信息没有丧失。但是，如果有人再想去浏览这本百科全书，那就是不成能的了。
环绕着这个题目能有甚么样的成果，霍金与基普·索恩以及约翰·普列斯基尔打赌。霍金晓得，他能成为赢家，那不是一件轻易的事情；他如果输掉了，那倒是很能够的事情，他们很轻易找到裸奇点的反例。
霍金在《我的简史》这本书中写道：“我开初不睬解要点是甚么。彭罗斯证了然，靠近灭亡的恒星一旦收缩到必然的半径，就会不成制止地存在奇点，空间和时候在奇点处闭幕。我想，我们确切已经晓得，没有任何东西可禁止大质量冷的恒星在其引力的感化下坍缩，直至它达到无穷密度的奇点。”
几年后，法国科学家拉普拉斯侯爵也有了与米歇尔类似的设法，这位法国侯爵把发明黑洞的设法写进了书里，不过厥后，他的书《天下体系》中把黑洞的假想去掉了，先人不晓得这位侯爵删除的启事是甚么。霍金对公家说：“或许侯爵以为他的设法必然是猖獗的。”
霍金在利用数学和实际物理系的门上贴了一张纸，上面写着一句话：“黑洞是看不见的。”系主任看到这张纸，非常活力。
霍金在《我的简史》中写道：“这个实际的统统都是在黑洞毫无观察证据之宿世长的，这表白费恩曼讲的，活泼的研讨范畴必定由尝试来驱动的说法是弊端的。证明宇宙监督假定是一个从未处理的题目，固然一些去证伪它的诡计都失利了。它对于统统黑洞研讨都是根基的，以是我对它是真谛具有强大的既得好处。”
在议论宇宙大爆炸之前，先让我们提高一下宇宙学的根基知识。最早，有人提出了地心宇宙观，接着又有人提出了日心宇宙观。时候进入20世纪，通过不竭地摸索和研讨，专家们发明太阳就是一颗浅显的恒星。在当代，人们都以为地球是宇宙的中间，但是，到了1543年，哥白尼否定了这类说法：地球能够不是宇宙的中间。因而，哥白尼宇宙道理出世了，被人称为宇宙论的基石。有位美国天文学家希尔克曾说：“哥白尼宇宙学道理是大爆炸实际的根本。大爆炸实际实际上先于宇宙收缩的发明。遵循大爆炸实际，宇宙在畴昔必然要比现在致密很多炽热很多。”
甚么是类星体？霍金在《我的简史》中做出了答复：“类星体是非常致密和具有非常强大的光学和射电的源的极悠远物体。物体落入黑洞是独一的能够解释在空间这么小的地区里产生这么多能量的貌似有理的机制。”此时，奥本海默的研讨又被人们重新发明了，专家们开端持续停止黑洞实际的研讨。
1915年爱因斯坦的广义相对论呈现，得出了一个实际：引力如何影响光的调和。但是，爱因斯坦从没接管黑洞实际。今后，二战发作了，本来对黑洞感兴趣的奥本海默开端研讨原枪弹，战役窜改了专家学者的研讨方向。
提起黑洞，有的人以为黑洞就是黑的，它不会发射出任何光芒。对于黑洞，在二百多年前，也就是1783年，有位叫约翰·米歇尔的西席，就曾在当时的《伦敦皇家学会哲学学报》颁发过一篇题为《暗星》的论文，他在论文中写道，“有一颗恒星，它有很强的引力场，内里没有光。”米歇尔以为，宇宙中会有很多如许的恒星存在，实在，他发明的这类恒星就是厥后被天体物理学家称之为“黑洞”的东西。
<h2 class="section j-chapter" data-paragraphid="9b7be24c57694142a3949efff471a88a_5">21. 宇宙大爆炸和黑洞实际</h2>
关于稳态实际，霍金在他的自传《我的简史》中说：“人们提出了两种可挑选的场景。一种就是稳态实际，在该实际中，跟着宇宙收缩，暗物质被持续地创生以使得密度在均匀上稳定。因为稳态实际需求一个负能量场去创生物质，以是它从未具有非常坚固的实际根本。这会使它不稳定并轻易导致物质和负能量没法节制地产生。但这个实际有一个庞大长处：它能给出肯定的能够由观察来查验的预言。”
霍金和乔治合作的那本书，确切是一本专业性很强的书。宇宙大爆炸也是属于专业性很强的东西，笔者为了能更切确一些，在触及这方面实际的时候，都援引了霍金在自传里写的内容。援引这些东西，只是让读者体味宇宙大爆炸实在是存在的。
厥后，霍金以为：他和彭罗斯的奇点定理很原始，他们假定宇宙有个柯西面。但是，跟着他们进一步研讨，他们发明了一个首要的题目。在《我的简史》中有记录：“彭罗斯和我本身的原始的奇点定理需求假定，宇宙有个柯西面，那就是一个和统统粒子途径订交一次并独一一次的面。是以能够我们的第一条奇点定理只不过证了然宇宙不具有一个柯西面。固然风趣，但在首要性上，这底子不能和时候有开端或闭幕相提并论。是以我动手证明不需求一个柯西面假定的奇点定理。”
美国天文学家希尔克在他的著作《宇宙的发源与演变――大爆炸》这本书中，谈到大爆炸实际的时候，是如许说的：“初期宇宙非常炽热、非常致密，同时或许还是很不法则的。这类不法则性和各向同性逐步消逝了。在大爆炸后数分钟内呈现了一些核反应，宇宙中几近统统的氦就是在当时分解的。跟着收缩的停止，宇宙逐步变冷，就像热氛围边收缩边冷却一样。”
在霍金研讨宇宙大爆炸的时候，很多天体物理学家都研讨过希尔克研讨的这个题目。宇宙学中的大题目是甚么呢？那就是宇宙有没有肇端。环绕这个题目，很多科学家不断地展开辩论，有很多科学家对这个观点都提出反对的定见。厥后，霍伊尔提出了稳态实际。
阿谁时候，霍金就感觉，如果他先研讨奇点定律，仿佛有些困难。在霍金的自传《我的简史》中有如许一段：“作为热身筹办，我转而考虑由量子论制约的粒子和场在邻近黑洞时会如何行动。特别是，我极想晓得，能存在在极初期宇宙构成的极藐小的太初黑洞为核的原子吗？”
因而，霍金把研讨的成果清算成一篇论文。凭着这篇论文，他在剑桥获得了亚当斯奖，那是1966年，霍金当年只要二十四岁。如此年青，就获得了如许大的成绩，确切是有着不普通的才调。当时候的他，已经患上了活动神经元疾病，但还能拄着拐杖行走；阿谁时候的他，方才和简结婚，他们的孩子还没有出世；当时候的他，二十四岁的春秋，却已经在天文物理学界崭露头角。
霍金在《我的简史》这本书中，谈到时空的因果布局的时候，写道：“时空的因果布局是时空的哪些点能够影响其他点处的事件。我情愿警告普通读者不要尝试检察该书。它是高度专业性的。”
霍金的黑洞实际是在1970年11月的夜晚出世的。那天夜晚，关于黑洞方面的研讨终究有了设法，他感到特别镇静。因而，全部早晨，他都在思虑这个题目，终究明白了：他的因果布局实际合适于黑洞。
厥后，霍金和乔治·艾里斯合著的《时空的大标准布局》就是在这篇论文的根本上写成的。这部专著在1973年由剑桥大学出版社出版，从那今后，霍金就不再切磋时空因果布局，这就成为了他在这个研讨课题方面的最后作品。
到了1963年，卡文迪许尝试室的马丁·赖尔的射电天文学小组颠末观察，发明了稳态实际存在题目。霍金传授在他的著作《我的简史》顶用专业的说话对稳态实际停止了科学的阐发，那就是：“这些源在全部天空漫衍得相称均匀。这表示它们能够在我们的星系内里，因为不然的话它们会沿着银河系的方向集合。但是源的数量和源强度对比图跟稳态实际预言不相合适。存在太多的微小的源，表白源密度在悠远的畴昔曾经较高。”
