黑洞

3月14日，物理学家史蒂芬·霍金在英国去世，享年76岁。他生于伽利略、马克思忌日，死于爱因斯坦的诞辰。

有人说：最接近外星人的地球人去世了，这是全人类的损失。也有人说：他属于星辰宇宙，不过是离开了地球，掉进了虫洞。一代科学巨匠陨落，轮椅太小，但恰好宇宙够大。

与此同时，网上关于霍金和杨振宁谁更牛的讨论声不绝于耳：“很多人都知道霍金，殊不知杨振宁比霍金不知道牛了多少倍！”“霍金是牛顿和爱因斯坦之后最伟大的物理学家！”“霍金走后，才意识到杨振宁原来这么牛逼！”

那么到底谁更牛呢？让我们一起来看看他们的成就。

01 霍金的突出贡献

霍金的主要科学研究领域是引力和黑洞，主要有两个贡献：奇点定理与霍金辐射。

霍金在宇宙学中的第一个过硬的工作是使用广义相对论，在大爆炸理论的框架之内，从数学上证明宇宙应该起源于一个“奇点” —— 一个密度无限大、体积无限小的点。霍金后来又把量子力学也考虑进来，证明宇宙起源的这个“奇点”的“奇性”是可以去除的，提出一个“无边界”宇宙模型。

“黑洞辐射”是霍金的一个特别值得赞美的洞见。传统上我们认为一切物质掉进去黑洞就再也出不来，黑洞的质量只会增加不会减少。但是霍金考虑到量子力学的效应：量子力学要求真空中随时都在发生正反粒子的产生和湮灭。也就是说，突然之间，平白无故地就产生一个正的粒子和它的反粒子，然后这两个粒子马上又合在一起消失不见，整个过程稍纵即逝。

考虑到这一点，霍金说，如果正反粒子的产生和湮灭是正好发生在黑洞的边缘，那会出现什么情况？有一种巧合，一对粒子刚刚产生还没有来得及湮灭的时候，正好其中一个粒子 —— 因为距离黑洞稍微近了一点 —— 被拉近了黑洞，而另一个粒子 —— 因为距离黑洞稍微远了一点 —— 被留在了黑洞之外，而且还跑远了。

因为黑洞的存在，现在世界上凭空多了一个粒子！而这个粒子是有能量的。那它的能量是从哪里来的呢？只可能是黑洞提供的！

也就是说，在这个过程中，黑洞损失了能量。根据 E=mc^2，损失能量就是损失质量，所以黑洞的质量会因为这个过程而减少。整个过程就好像是黑洞辐射出来一个粒子一样，这个过程就叫“霍金辐射”。因为霍金辐射，黑洞会被慢慢蒸发掉。

02 杨振宁的突出贡献

在2000年的时候，《自然》评选了人类过去千年以来最伟大的物理学家，全人类总共只有20多人上榜（人类物理学终极封神榜单），杨振宁先生在这个评选中名列18位，并且他还是这个榜单里唯一一个活着的物理学家。与他一同登上这个榜单的其他人全部都是已作古的大牛，包括牛顿，爱因斯坦，麦克斯韦，薛定谔，波尔，海森堡等等……

吴军老师说过，将得过诺贝尔奖的人再筛剩10%杨振宁也能入选。根据知乎上网友的总结，杨振宁有13项诺奖级别的成果：

（A）统计力学

A1. 1952 Phase Transition（相变理论）。论文序号: 52a，52b， 52c。

A2. 1957 Bosons（玻色子多体问题）。 论文序号: 57h， 57i，57q。

A3. 1967 Yang-Baxter Equation（杨-Baxter方程）。论文序号: 67e。

A4. 1969 Finite Temperature（1维δ函数排斥势中的玻色子在有限温度的严格解）。论文序号: 69a。

（B）凝聚态物理

B1. 1961 Flux Quantization（超导体磁通量子化的理论解释）。论文序号: 61c。

B2. 1962 ODLRO（非对角长程序）。论文序号: 62j。

（C）粒子物理

C1. 1956 Parity Nonconservation （弱相互作用中宇称不受恒）。论文序号: 56h。

C2. 1957 T，C andP （时间反演、电荷共轭和宇称三种分立对称性）。论文序号:57e。

C3. 1960 Neutrino Experiment（高能中微子实验的理论探讨）。论文序号: 60d。

C4. 1964 CP Nonconservation（CP不守恒的唯象框架）。论文序号: 64f。

（D）场论

D1. 1954 Gauge Theory（杨-Mills规范场论）。论文序号: 54b， 54c。

D2. 1974 Integral Formalism（规范场论的积分形式）。论文序号: 74c。

D3. 1975 Fiber Bundle（规范场论与纤维丛理论的对应）。论文序号:75c。

03 霍金为什么比杨振宁更知名呢？

从成就看，好像杨振宁比霍金取得的成就更大，那为什么反而霍金的知名度更高呢？

因为杨振宁厉害的地方都是专业领域内的，说出来90%的大众听不懂。都知道他拿诺贝尔，但他拿诺贝尔的那个定律名称可能都有很多人报不上来，更不用说理解了。

而大众能看懂的，除了一个诺贝尔，都是他的凡人面：不是饮食男女的桃色八卦，就是些本身或许就不甚严密又被无良媒体断章取义的只言片语。于是，单就公众形象来看，似乎被矮化了。

而霍金除了对物理学界的理论贡献之外，他还是个科普作家，相信很多人像我一样，是看了《时间简史》、《果壳中的宇宙》之后才对物理学感兴趣的。霍金通过写科普书的方式使得这些纯理论的物理研究得到了公众的注意，这远远比他的科学贡献更为重要。

霍金不仅仅是一个物理学家，他还是一个有影响力的公众人物，而且是一个非常有思想的人。近年以来霍金很喜欢谈论外星人、地球毁灭、人工智能的威胁这些话题，霍金不是胡乱发表看法，而是非常严肃的讨论。

另外，霍金非常乐观，对人充满善意。他在21岁时患上肌肉萎缩性侧索硬化症（卢伽雷氏症），全身瘫痪，不能言语。 他能动的地方只有一双眼睛和三根手指，其他部位便不能动。但是霍金从来没把自己当病人，他很幽默，他的书里充满第一流的机智语言。他喜欢冒险，还经常跟人打赌。他一直到老都非常非常活跃，他想的事儿都是年轻人喜欢的东西。

相对于杨振宁，霍金更有“个性”：他不只有物理学理论方面的成就，还以科普的形式把这些纯理论的物理研究拉近公众的视野；他敢于发表“耸人听闻”的言论；他乐观、幽默、活跃，喜欢冒险。

也许这些“个性”是他比杨振宁更出名的原因吧。