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作者：原原
授权转自：原理
ID：principia1687
哲学园鸣谢
Anyone, anywhere in the world should have free, unhindered access to not just my research, but to the research of every great and enquiring mind across the spectrum of human understanding.
——Stephen Hawking
○ 霍金的博士论文的扉页。| 图片来源： Stephen Hawking/Cambridge University Library
昨天，剑桥大学将著名物理学家史蒂芬·霍金（Stephen Hawking）的博士论文《膨胀宇宙的属性》（Properties of Expanding Universe）放在学校的开放获取机构知识库上，任何人都可以免费下载查阅。
论文一经开放就引来了大家的纷纷下载，剑桥大学的网站甚至一度几近崩溃。对此，霍金说：“每一代人都是站在巨人的肩膀上前行，正如当我还只是剑桥的一名年轻博士生时，受到牛顿、。听到有这么多人对我的论文表现出兴趣真的很棒，希望最终看到它时不会觉得失望。”
○ 霍金的博士论文部分截图。手写的句子为：“这篇论文是我的原创工作。”| 图片来源： Stephen Hawking/Cambridge University Library
这篇论文提交于1966年，那时的霍金还只是剑桥的一个鲜有人知的年轻博士。24岁的他已经开始遭受运动神经元病症的折磨，这是一种终将使他全身瘫痪的疾病。但那时他仍然可以握笔写字，除了论文开头的声明是用手写的，文中的公式也全部都是手写。
○ 论文中的手写公式。| 图片来源： Stephen Hawking/Cambridge University Library
翻看这篇论文的感觉很奇妙，因为它与现代博士论文在整体风格有些不同，除了公式和符号几乎都要靠手写之外，我们还能看见像下图显示的那种被大段划掉的内容，也是相当率真了。
○ 论文中被划掉的章节。| 图片来源： Stephen Hawking/Cambridge University Library
论文长度为119页，正文内容只有四个章节，分别是：
霍伊尔-纳里卡的引力理论（The Hoyle-Narlikar Theory of Gravitation）
微扰（Perturbations）
膨胀宇宙中的引力辐射（Gravitational radiation in an expanding Universe)
奇点（Singularities）
在第一章里，霍金描述了宇宙的膨胀对适用于稳恒态宇宙模型的霍伊尔-纳里卡的引力理论造成的问题。第二章则讨论了在均匀且各向同性的膨胀宇宙中的微扰（一个大质量天体在运动时，受到一个以上的天体的吸引或其他影响，导致运动轨道发生偏差），得到的结论是星系不能由初始微小的微扰的增长而形成，并研究了在这种情况下，引力辐射的传播和吸收是怎样的。在第三章中，霍金使用渐进展开的数学方法来研究膨胀宇宙中的引力辐射。在论文的最后一章中，霍金探讨了了奇点在宇宙模型中的产生，他认为在满足一些普通条件的情况下，奇点的产生就能是无法避免的。
○ 论文中的致谢页。| 图片来源： Stephen Hawking/Cambridge University Library
刚要打开这篇论文时，我不禁有些小激动。作为世界上最负盛名的物理学家，大多数人其实对他的科学贡献并不是很了解。由于他较高的曝光率，许多人只当他是一位身残志坚的医学奇迹加高智商科学家而已，并时常会有“学术贡献比不上声望”的评价。但事实真的如此吗？
霍金于1942年出生于牛津，在牛津完成本科物理的学习后，才去往剑桥大学攻读宇宙学博士学位，在剑桥，他优秀的学术水平吸引了众多关注，但与此同时不幸的是，他被诊断为患有运动神经元疾病，那时人们认为只有剩下不到两年的寿命。他的博士论文借鉴了罗杰·彭罗斯（Roger Penrose）的定理，一个用于描述存在于黑洞中心的“时空奇点”理论，并将这个理论更进一步的运用到对整个宇宙的思考上。这一成果让他顺利地拿到了博士学位，并且获得了剑桥大学的亚当斯奖（Adams Prize）。
结束博士生涯的学习后，霍金继续留在剑桥，先后在剑桥大学的天文系和数学系从事研究工作。霍金继续与彭罗斯合作来进一步发展他的奇点理论，认为宇宙的起源或许源自于一个奇点。他们的研究结果表明，根据爱因斯坦的相对论，我们的时空可能从奇点大爆炸开始，而以黑洞的形式结束。这些结果预示了广义相对论与量子理论统一的重要性，而霍金发现，这种统一会带来的其中之一个结果就是：黑洞并不黑，而是会发射辐射——霍金辐射——直至最终消失殆尽。这一理论在当时产生了极大的争议，但现已被广泛接受，它标志着的是物理学的一大突破。
霍金卓越的科学生涯成就还不只这些，他有18篇学术论文被引用次数超过500次，其中包括著名的《黑洞机制的四大定律》（The Four Laws of Black Hole Mechanics）、《黑洞和热力学》（Black hole and thermodynamics）和《宇宙的波函数》（Wave function of Universe）等等影响深远的学术论文。除此以外，霍金积极参与了许多优秀科普书籍的创作，例如最有名的《时间简史》（A Brief History of Time）和《果壳中的宇宙》（The Universe in a Nutshell）等等。
霍金无疑是伟大的，他不仅有众多响当当的学术贡献，还为科学的传播与普及不断地付出努力。他认为科学是一件可以被所有人理解的事，而不仅仅属于专业从事科学工作的人，这种态度值得我们每一个人去尊敬。霍金说：“通过开放我的博士论文，我希望能激励世界各地的人，都能抬头去仰望星空、而不只是低头注意自己的脚下，希望我们能更多地去思考我们在宇宙中的位置，并试着去理解宇宙。因此不仅仅只是我的论文，世界上任何地方的任何人，都应该享有不受阻碍的接触人类思想瑰宝的自由。”
○ 史蒂芬·霍金教授。（图片来源：hawking.org）
想要下载论文原文的，请戳下面“阅读原文”！
参考链接：
[1] http://www.cam.ac.uk/research/news/step-inside-the-mind-of-the-young-stephen-hawking-as-his-phd-thesis-goes-online-for-first-time
[2] http://uk.businessinsider.com/stephen-hawkings-phd-thesis-published-2017-10?r=US&IR=T
[3] http://inspirehep.net/search?p=author%3AS.W.Hawking.1%20AND%20collection%3Aciteable%20AND%20cited%3A500-%3E1000000
[4] http://www.hawking.org.uk/about-stephen.html