霍金，英国天体物理学家。
许多关于黑洞的原理都归功于霍金。霍金没有被列入本书的主要条目，主要是因为他的各种方程、观点和猜想常常不是以一种冠名的方式（比如，欧姆电流定律和牛顿运动定律）被提到，而且科学文献常常将之称为方程或定理，而不是定律。尽管如此，有些资料确实偶尔将许多下面这样的原理称为“霍金定律”。例如，请考虑，一个质量为M的施瓦茨席尔德黑洞（Schwarzschild black hole）的蒸发速率可用公式表示为：dM/dt=–C/M2，其中C为常量，粒子在温度为1/8πM（t）的热辐射谱中于t 时刻被发射。［请参阅霍金的《黑洞的粒子创造》（Particle Creation by Black Holes），《数理物理学通讯》（Communications in Mathematical Physics） 43（3）：199—220，1975年。］
处于黑洞外的观测者会观察到黑洞处于一个有限的温度。霍金的另一个用普朗克单位制表示的定律指出，黑洞的温度T反比于它的质量：T=k/m。斯莫林在《量子引力的三种路径》（Three Roads to Quantum Gravity）中写道：
常量k用标准单位表示是一个很小的数字。所以，天体物理学上的黑洞的温度是一度的很小一部分。因此，它们比微波背景的2.7开低很多。但是一个质量非常小的黑洞温度相应地会比较高，尽管它的体积非常小。一个质量和珠穆朗玛峰一样大的黑洞并不比一个单个的原子核大，但是其发光温度却远大于星体中心的温度。
为了理解下述霍金的面积“定律”，读者应了解视界（event horizon）的概念。1915年，爱因斯坦发表了广义相对论。几周后，德国天文学家施瓦茨席尔德（Karl Schwarzschild）精确地计算出了现在所谓的施瓦茨席尔德半径。这个半径规定了一个特定质量的物体周围的球体或视界。根据传统的黑洞理论，球体中的引力十分强大，以至于光、物质和其他任何种类的信号都无法逃出。换句话说，任何与那个物体的距离比施瓦茨席尔德半径还要小的东西都会变得不可见，并永久地消失。对于一个质量与太阳质量相同的物体，其施瓦茨席尔德半径只有几千米。对于一个质量与地球质量相同的物体，施瓦茨席尔德半径只是围住了胡桃大小的空间区域。也就是说，视界为胡桃大小的黑洞，质量却有地球那么大。
霍金1971年的面积原理，有时也叫做霍金面积定律，它指出，黑洞未来视界的面积永不会减小。例如，霍金表示，如果两个黑洞结合在一起，那么最终形成的黑洞的表面积一定会超过原来两个黑洞的表面积之和。由于这些原因，宇宙中的黑洞部分似乎在增加。虽然当考虑量子效应时，该定律或许不成立，例如当考虑假想的黑洞蒸发时，但是该定律经适当推广后，对于研究黑洞行为的理论天体物理学家来说，它的用处很大。
物理学家卡特（Brandon Carter）、霍金，还有巴丁（James Bardeen）确切阐释了几条黑洞力学原理，例如刚刚讨论的面积原理，这些原理类似于热力学定律。还有一些黑洞力学定律关注的概念是：如视界的“表面引力”。［请参阅费尔南德斯-汉布里纳（Leonardo Fernandez-Jambrina）和冈萨雷斯-罗梅罗（Luis Gonzalez-Romero）的《相对论天体物理学的当今趋势——理论、量化、观测》（Current Trends in Relativistic Astrophysics: Theoretical, Numerical, Observational），还有巴丁、卡特和霍金的《黑洞力学的四个定律》（The Four Laws of Black Hole Mechanics），《数理物理学通讯》 31：161—170，1973年。］
我们或许会对另一条霍金“定律”（这条定律的提出，源于霍金在撰写《时间简史》时编辑给他的建议）一笑置之，该定律表述如下：因为每有一个方程就会使书籍的潜在读者数量减半一次，所以应削减或限制书中的方程数量。确切地讲，霍金在《时间简史》中写道：“有人告诉我书中每有一个方程就将使销量减半一次。最后，的确我只放入了一个方程，爱因斯坦的E=mc2。我希望这个方程不要吓走我的一半潜在读者。”
1974年，霍金认为黑洞应该以热的形式创造并发射亚原子粒子，该过程就是已知的霍金辐射过程。同年，他成为英国皇家学会最年轻的会员。他现任剑桥大学卢卡斯数学教授，艾萨克·牛顿爵士也曾担任这一职位。
霍金因肌萎缩性脊髓侧索硬化症或称ALS而残疾，现在几乎完全瘫痪。他用附着在眼镜上的红外“眨眼开关”来操作电脑系统。他刚进入剑桥大学时，就有了该病的征兆。21岁时，他收到了最终诊断书，那时他正准备迈入自己第一次婚姻的殿堂。
通过与英国数理物理学家罗杰·彭罗斯爵士（Sir Roger Penrose，1931— ）的合作，霍金证明了，爱因斯坦的广义相对论提示时间和空间应该始于宇宙大爆炸，而结束于黑洞。该研究的结果之一就是黑洞发出辐射，并最终蒸发消失。霍金还推测宇宙在虚时间内没有边缘或界限，这表明“宇宙是以何种方式开始的，这完全由科学定律决定”。
霍金花费了相当多的时间思考科学定律。在他1993年出版的《黑洞和婴儿宇宙》中，霍金写道：
明确界定的定律控制着宇宙及宇宙中的一切怎样随时间发展。虽然我们尚未发现所有这些定律的准确形式，但是我们已经足以确定宇宙中到底发生了什么，只有那些最极端的情况例外。在不久的将来，我们能否找到剩下的定律是一个见仁见智的问题。我是一个乐观主义者：我认为在未来的20年内，我们发现它们的概率为50%。
霍金接着说，即使我们没有发现所有的定律，但是应该存在一套定律，这套定律完全决定了宇宙从最初状态开始的进化过程。“这些定律，”霍金说，“可能由上帝制定。但是似乎他（她）又不干预宇宙，以免破坏定律。”
1984年，霍金在《核物理学》（Nuclear Physics）上发表了一篇文章《宇宙的量子态》（The Quantum State of the Universe），在这篇文章中，关于宇宙定律，他写下了这样的内容：
许多人会认为边界条件不是物理学的一部分，而属于形而上学或宗教。他们认为大自然完全有让宇宙以它想要的方式开始的自由。情况也许会是那样，但大自然也可能让宇宙以一种完全任意的、随机的方式去进化发展。迄今为止，所有的证据都表明，宇宙在根据特定的定律有规律地进化。因此，猜测存在控制边界条件的定律，也是合理的。
在1988年10月17日的《》（Der Spigel）中，霍金写道：
我所做的就是要告诉大家，很有可能宇宙开始的方式是由科学定律控制的。在那种情况下，就不必再要求上帝决定宇宙该如何开始了。这不是证明上帝不存在，只是证明上帝不是必需的。
在《时间简史》中，霍金曾探讨过科学理论这个话题，我想以其中的一段话结束本章：
在只是一个假设的意义上来讲，任何物理学理论总是临时性的：你永远不可能证明它。不管多少回实验的结果和某个理论相一致，你永远不可能断定下一次结果不和它矛盾。另一方面，哪怕你只要找到一个和理论预言不一致的观测事实，即可证伪之。正如科学哲学家波普尔强调的，一个好的理论的特征是，它能给出许多在原则上可以被观测否定或证伪的预言。
本文摘自《从阿基米德到霍金：科学定律及其背后的伟大智者》
