○ 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、麦克斯韦和爱因斯坦的启发一样。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）
霍金博士论文链接：http://schema.lib.cam.ac.uk/PR-PHD-05437_CUDL2017-reduced.pdf?nsukey=n%2B2RBNHzcZ3TzXC9LoAaPYRqCjeX8XspOTjEE2XZnoHBtIGKgFjZLLwZHJHyMUPw5a8p6FPStCPQ8MPZMwKTYzuKz%2BxD3vsYfirDtDM9vRTOEI7iN0sBl0Zs3D5PxO4kqzT%2FlPi4ZrzHN1Xf4ryJZ6Negle3gIVm7wB1dNmT76J73Wgm3k8nCuGFtLZugUpv
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