如果霍金在世，会获得 2020 年诺贝尔物理学奖吗？
我觉得这个事情其实比较微妙…… 首先是三个人的限制，霍金和彭罗斯都给的话，Genzel和Ghez好像漏掉谁都不太合适……有人比较Genzel和Ghez谁的贡献大想刨掉一个，我觉得是不合理的。 另一方面，霍金和彭罗斯两个人里漏掉谁也都不合适…… 还有一种选择，是只给理论的两个人或者只给观测的两个人，但是这样就更奇怪了…… 所以我觉得，如果霍金还活着，评审委员会可能就颁发不出来这个奖了，因为没法儿只保留三个人。 再说点儿题外话，奇点定理称为的证明过程中，很多人都做了重要的贡献。 要说根源的话，我觉得应该是Raychaudhuri在55年整出的测地偏离方程以及应用它得到的一些结果。里面实际上计算了没有转动的尘埃的情况。但是一方面条件太过特殊，另一方面也没提出奇点定理这个事儿，所以只能算是铺垫。当时很多人认为由于转动的存在，实际中是不会有黑洞的。彭罗斯是在65年的文章Gravitational collapse and space-time singularities里最早提出这么一个事儿并给出证明的。虽然他的条件还是太强了，要求时空得是全局双曲的。但重点是，这是一个更加普适的严格数学证明，结论并不依赖于很多实际的细节。所以归根结底，要说谁最先提出并初步证明了奇点定理，那就是彭罗斯了。但彭罗斯在这之后并没有继续研究这个事儿，如果取查他之后几年的文章，基本都是在整扭量之类的东西。这我觉得也可以理解，毕竟对于数学家来说，物理上的事情其实并不是那么重要，可能也就是发现能做就顺便整一下罢了。而扭量的话，算是一个新的数学工具了，肯定是要更上心的。霍金则是在这之后就一直做奇点相关的研究，他的第一篇论文Occurrence of singularities in open universes就是关于奇点定理的。之后几年的十多篇论文也基本都是对奇点定理的各种推广，比如证明了大爆炸奇点是不可避免的。中间也有好几个人做出来各种情况下的结果，而最终的一锤定音则是他们两个人在70年合作的The Singularities of gravitational collapse and cosmology ，这也被称为Hawking-Penrose 奇点定理，以区分于Penrose最原始的版本，它大大放宽了条件。 所以从这个角度来讲，霍金和彭罗斯在这方面的工作是不相上下的。我跟朋友聊这个事儿的时候，不约而同地想到了爱因斯坦和希尔伯特的例子。希尔伯特更先得到了场方程，但是他说过“哥廷根的每个小孩子都比爱因斯坦更懂黎曼几何，但是广义相对论是爱因斯坦发现的。”我觉得这两件事情有很多可以类比的地方。 我个人感受的话，以广义相对论中的价值来说的话，彭罗斯的扭量形式还有Newman-Penrose形式，都是比奇点定理重要得多的工作，而霍金辐射的含金量也远高于奇点定理。 彭罗斯的话，这些数学工具的发明和提出，是远比证明一两个现象的影响更大。或者类比一下，有了Rachaudhuri方程，证明奇点定理就是谁来做，什么时候做的事情。而没有Rachaudhuri方程，就根本不可能证明奇点定理。NP形式是为后面几十年的工作提供了非常强有力的工具的，没有这个工具，很多后来非常重要的工作都根本不可能开展。 至于霍金的话，霍金辐射这个事情可以说是开创了量子引力这整个领域的工作，引发出了信息悖论、全息原理、火墙等等无数的重要工作。而奇点定理这个事儿吧，其实也就这样了，后面的人无非就是构造各种奇奇怪怪的特殊情况，来更加一般地试图证明或者证伪它，最多也就是试图证明宇宙监督假设，对于整个领域并没有太大影响，基本是独立发展，属于有它没它都一样。 霍金辐射和扭量形式这类工作体现的是惊为天人的创造性想法，会让人感叹：这都是怎么想出来的？？？而奇点定理这类工作，体现的则是扎实的功力，会让人感叹：水平真高啊！