和讯名家|真相未满：追捕黑洞二百年，诺奖以上( 三 ) 如果做一个“天体人气榜”

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黑洞无毛的定理一度让很多中国传统文化爱好者非常兴奋。比如我就曾听某“国学大师”的讲座里说，黑洞最终是印证了“一气化三清”和“玄之又玄，众妙之门” 。至于到底是不是呢，咱也不知道，咱也不敢问。
反正，黑洞热力学的假说确实激发了上世纪70年代关于黑洞的又一轮大讨论。而那就是我们熟悉的霍金，以及刚刚获得诺奖的彭罗斯，属于他们的舞台。
重审：霍金辐射，黑洞蒸发
与当时黑洞研究界主要是物理学与天文学背景的科学家不同，彭罗斯的主要知识背景与研究视角都来自数学。
上世纪60年代，彭罗斯提出了关于时空立场的全新数学解法。在他的数学推演下，空间是可以扭曲的，这就是著名的扭量理论。从电荷、量子运动，到黑洞中的热力转换，都可以通过扭量理论来解释。并且这一理论还认为，任何条件下物质最后都会经历一个不可避免的数学奇点，这个奇点就是黑洞的形成。这个观点打破了黑洞形成的特殊性，指出黑洞可能是所有天体最终的命运。这项研究的过程中，霍金成为了彭罗斯的重要伙伴，这一发现也被称为彭罗斯-霍金奇点理论。

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某种程度上来说，霍金是站在彭罗斯提出的数学方法基础上，通过更加激进的理论物理推想，得出了一系列关于黑洞更为具体的信息。 1974年，牛津的卢瑟福实验室召开了一场量子物理学研讨会，霍金宣布了对于黑洞的全新发现：黑洞不仅能够吸收视界外的物质，同时还以热辐射的形势向外“吐出”物质。
这种推论被称为霍金辐射，也被称为“黑洞蒸发” 。霍金认为，随着黑洞蒸发的过程，黑洞温度也随之升高，最终将以大爆炸的形势吐出所有物质。霍金辐射理论指出，黑洞并不仅仅是吸收物质的“宇宙窟窿” ，其本身也构成了宇宙循环的一部分。因此，黑洞也就并非恒星演化的最终形态，而是恒星演化的一个必然部分。在成为黑洞之后，天体还将向其他形态演进。而我们所处的宇宙，也就是大爆炸之后物质高速扩张的一个阶段。

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从彭罗斯到霍金，科学家开始真正把黑洞建立在了热力学的体系中，并以此为契机窥探宇宙的本源。但这里要指出的是，霍金之伟大与争议是并存的。其重要原因在于霍金的推想太超前了，目前的天文能力无法验证其真伪。并且霍金的黑洞推论内部有自相矛盾的地方，直到晚年霍金都在致力于达成其推论的自洽。
而诺贝尔奖的含义，是奖励科学家“解决问题” ，而非“发现问题”或者“找到了解决问题的可能” 。从这个角度看，彭罗斯的获奖建立在他的理论被近年连续出现的天文证据所证明。而霍金的众多理论今天依旧是“悬案” ，这就像爱因斯坦也没有因为”广义相对论”摘得诺贝尔。
诺贝尔不奖励先行者，从这个角度看霍金是遗憾的；但先行者的足迹早早跨出了诺贝尔奖的范畴，这又是霍金的骄傲和幸运。
搜寻：宇宙证据链
其实不难看出，在漫长的时间里，天文学界在黑洞这个天文领域，都是基本缺失的。这当然是黑洞的独特性导致的，毕竟要怎么观察一个以“不可见”为特征的天体呢？好在人类的天文学技术在不断实现突破，计算机、光学、电磁学等等成果成为了天文观测的助手。而基于一系列对黑洞的热力学认识，人类也开始获得了观测黑洞的路径。
黑洞被准确观测，被天文学交叉证据给证明，其实在近几年才有显著突破。而这也形成了一个新的观点：所谓基础科学靠天文，当物理、数学遇到瓶颈的时候，该轮到天文崛起了。