2018年3月14日，自爱因斯坦以来最有名气的物理学家霍金在剑桥大学的家中安详去世，享年76岁。今天是霍金去世一周年的纪念日，作为从小听着他的故事长大的一代人，还是无比怀念，谨以此文表达对他的思念，也让更多朋友了解他的成长简史、成就简史以及太空梦想。
霍金1942年1月8日出生于牛津，父亲是毕业于牛津大学的热带病专家，母亲也毕业于牛津大学，研究哲学、政治和经济。
霍金出生这天正好是现代物理学的始祖——伽利略逝世300年的忌日。当然，他并没有把这种巧合当成某种奇迹，他曾经说：“我估计那一天还有其他20万个婴儿出生。”也许又是一次历史巧合，3月14日又恰好是爱因斯坦的诞辰，不知道霍金在天有何感想。
一、求学经历
霍金在17岁的时候进入了牛津大学，父亲希望他学医，因为学医工作机会更多一些，但霍金却对数学和物理充满热情，最终他以物理作为自己的专业。本科毕业后，他拿到了一等学位证进入剑桥大学深造。
在理论物理学中，有两个最基本的方向：一个是研究微观领域的粒子物理学，另一个是研究宏观领域的宇宙学。当年，霍金觉得粒子物理学更像是给各种粒子分类，没有一个统一的理论指导（当年还没有粒子物理标准模型）。而宇宙学中，有现成的广义相对论，于是他选择了后者作为自己的研究方向。
在剑桥大学，有一位世界最著名的天文学家福雷德·霍伊尔（Fred Hoyle）。霍金当时也是奔着霍伊尔去的，但未能如愿以偿。他的导师被指定为物理学家席艾玛（Dennis W. Sciama）。事实证明，席艾玛的带学生风格更适合霍金。60年代和70年代初，他的大部分精力都是用来为他的学生营造一个理想的成长环境，把个人的研究放在了第二位，获得的奖励和荣誉更多的是他的学生，这样的导师更符合蜡烛的精神：燃烧自己，照亮别人。除霍金外，席艾玛还培养了诸如马丁·里斯（oMartin Rees）这样的一大批世界顶级的天体物理学家和宇宙学家。
二、重要科学贡献
1、奇性定理
1916年，在爱因斯坦广义相对论刚刚提出后，德国数学家、天文学家史瓦西（K.Schwarzschild）就得到了爱因斯坦场方程的第一个严格解，即史瓦西外部解或史瓦西度规，也就是数学意义上的黑洞。
然而，现实中是否存在黑洞呢？当时科学界是存在很大争议的。
1939年，美国“原子弹之父”奥本海默（J. Robert Oppenheimer）及其合作者研究了完全球对称、密度均匀，没有旋转，没有压力的理想恒星的坍缩过程。在这种完全理想的前提下，恒星的质量大到一定程度，黑洞的形成是不可避免的，从而形成与外界宇宙隔离的视界（Horizon）。那么，黑洞中心会形成什么呢？奥本海默并没有给出任何解释。但他的方程却暗示着，在黑洞的中心会形成体积无限小、密度无限大的奇点（Singularity）。
然而，奥本海默的模型太简单了，现实中恒星多少都有旋转，不可能完全不受干扰保持完美球对称。因此，任何非完美的恒星在坍缩的过程中，存在发生反弹的可能性，不会在中心形成奇点。关于这一点，前苏联物理学家栗弗席兹（Lifshitz）曾给出过证明。
1964年，英国数学物理学家彭罗斯（Roger Penrose）利用拓扑学的方法证明，无论有什么干扰，在坍缩黑洞的中心会不可避免地形成奇点，
1970年，霍金和彭罗斯证明了，在广义相对论的框架下，我们的宇宙在大爆炸的开端也有一个时空奇点，如果有一天再发生坍缩，必然在大挤压中再次形成奇点。这就是著名的奇性定理（singularity theorems）。
2、霍金辐射
在大家心目中，黑洞是那种只吃不吐的引力怪物。没有任何东西能够逃脱黑洞的束缚，包括光线。上面的认识都是基于经典的广义相对论，当考虑到量子场论效应时，头脑中的观念就要发生改变了。
真空并不是完全的空，而是充满了起伏不定的量子涨落，各种正、反虚粒子对不断产生和湮灭。黑洞视界附近是一个危险的区域，通常那里潮汐力很强，会把“虚粒子对”拉开一定距离，当“虚粒子对”得到足够多的能量时，就会转化为真实存在的实粒子，当处于视界外的粒子飞走时，就带走了黑洞的能量，也是带走了黑洞的质量。这样，黑洞质量就会逐渐变小，该过程又称为“黑洞蒸发”。
另一个等价的图景：一个虚粒子带正能量、一个带负能量，负能量的粒子更容易被黑洞吞噬，留下正能量的粒子逃离黑洞，从而带走能量和质量，黑洞因吞噬了负能量粒子而损失了能量和质量。这也是霍金在《时间简史》中描绘的图景。
根据霍金辐射的计算公式，黑洞的温度与质量成反比，通常黑洞的温度都是非常低的。太阳质量的黑洞，温度只有60纳开，这样的黑洞从宇宙背景辐射吸收的能量要大于因辐射损失的能量，因此永远不会蒸发掉。
理论上，月球质量的黑洞，其温度和宇宙背景辐射的温度相当，恰好能做到收支平衡。因此，可以想象，小质量的黑洞温度会更高。如果粒子对撞机能产生黑洞的话，那么会因霍金辐射而瞬间蒸发掉的，因此无需担心那样小的黑洞吞噬地球。
有理论推测，在宇宙大爆炸初期，会形成小质量的原初黑洞（Primordial black holes），这些小黑洞温度很高，寿命相对较短，会释放出高能伽马射线。如果能探测到这种伽马射线，就能验证霍金辐射的存在。然而，到目前为止，还没有得到令人信服的观测证据，因此霍金也一直没能获得诺贝尔奖。
3、黑洞面积定理
1971年，霍金理论发现，当黑洞发生碰撞合并时，新形成黑洞的视界面积不能小于合并前黑洞视界面积之和。
