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  青年時期的霍伊爾思維獨特,經常藐視各種規章制度。在當地文法學校畢業後,霍伊爾進入了劍橋大學伊曼努埃爾學院學習。1936年畢業後攻讀碩士研究生,1939年成為劍橋大學聖約翰學院的特別研究生,同年獲得碩士學位。當時他已經具備獲得博士學位的必要條件,但他從未有這念頭。第二次世界大戰爆發後,霍伊爾被徵入海軍部研製雷達。1945年霍伊爾獲聘為劍橋大學的數學講師。1957年當選英國皇家學會會員。1958年擔任天文及實驗哲學普魯明教授。1967年霍伊爾建立了劍橋大學的理論天文研究所,併成為首任所長。1970年霍伊爾擔任英國皇家學會副會長1971年至1973年擔任英國皇家天文學會會長。1972年獲封爵士。次年,與校方維持長期的緊張關係,霍伊爾遂辭去劍橋大學的一切職務,成為獨立科學家。

  霍伊爾的研究領域非常廣泛,除了天體物理學和宇宙學之外,霍伊爾還在巨石陣用途、核能利用、以及冰河時期的相關領域進行過研究。他還寫下多部學術專著、科普讀物、科幻小說、電視連續劇,以及一部自傳。霍伊爾的許多研究成果不符合被認為是正統的學術觀點。儘管如此,他仍然被認為是20世紀有影響力的科學家之一。

  1946年,霍伊爾提出了太陽系起源的新理論,認為太陽原本是雙星,太陽的伴星瓦解後形成了行星。1957年,霍伊爾和伯比奇夫婦(傑佛瑞·伯比奇和瑪格麗特·伯比奇)、威廉·福勒四人提出了元素合成理論,即著名的BFH理論。1983年諾貝爾物理學獎授予了福勒,未授予霍伊爾,不少人認為這和霍伊爾與一些機構關係緊張有關。1967年,霍伊爾同福勒和瓦戈納一起以大爆炸理論闡明瞭輕元素的起源問題。

  1948年,霍伊爾同湯米·戈爾德和赫爾曼·邦迪一起創立了穩恆態宇宙模型。1960年代,越來越多的證據令大爆炸宇宙模型為人們廣泛接受,然而霍伊爾一直堅持自己的穩恆態宇宙模型。英文“大爆炸”一詞最初就是1949年霍伊爾在BBC的一次廣播節目中首先使用的,本意是嘲笑大爆炸模型。在他看來,大爆炸模型最初的“奇點”難以令人接受。  1960年代,霍伊爾和賈揚特·納利卡合作,一同提出了穩恆態模型的新版本,加入了區域性的快速膨脹區域,並且得出萬有引力常數隨時間減小、地球在膨脹的結論。

  1970年代,霍伊爾離開劍橋大學後,同昌德拉·魏克拉馬辛格合作,提出星際物質中存在生命所必需的複雜分子。他們認為,生命最早可能是在太空中出現的,地球上生命可能來源於進入太陽系內區的彗星攜帶的有機分子。這個學說是一個自提出以來廣受爭議的話題,1990年代以後發現了一些支援該學說的證據。

  為紀念這位天文學家,小行星8077以他的名字“霍伊爾”命名。
弗雷德·霍伊爾爵士,FRS(英語:Sir Fred Hoyle,1915年-6月24日-2001年-8月20日),生於英國英格蘭約克郡賓利,英國天體物理學家。他是最早將恆星核合成過程加以理論化的物理學者之一。