de theorieën van de Britse natuurkundige en wiskundige Stephen William Hawking (geboren 1942) plaatste hem in de grote traditie van Newton en Einstein. Hawking leverde fundamentele bijdragen aan de wetenschap van de kosmologie—de studie van de oorsprong, structuur en ruimte-tijd relaties van het universum.Stephen W. Hawking werd geboren op 8 januari 1942 in Oxford, Engeland. Zijn vader, een bekende onderzoeker in de Tropische Geneeskunde, spoorde zijn zoon aan om een carrière in de wetenschappen te zoeken. Stephen vond biologie en geneeskunde te beschrijvend en gebrek aan nauwkeurigheid. Daarom richtte hij zich op de studie van wiskunde en natuurkunde.Hawking was geen uitstekende student aan de St.Alban ‘ s School, Hertfordshire, en later ook niet aan de Universiteit van Oxford, die hij in 1959 begon. Hij was een sociale jongeman die weinig schoolwerk deed omdat hij snel en intuïtief de essentie van een wiskunde-of natuurkundeprobleem kon begrijpen. Tijdens zijn studie aan Oxford raakte hij steeds meer geïnteresseerd in de relativiteitstheorie en kwantummechanica, waar hij uiteindelijk afstudeerde met een eersteklas onderscheiding in de natuurkunde (1962). Hij begon onmiddellijk met post-graduate studies aan de Universiteit van Cambridge.Het begin van Hawking ‘ s afstudeeropleiding aan Cambridge betekende een keerpunt in zijn leven. Het was toen dat hij begon aan de formele studie van de kosmologie die zijn intellectuele energieën gericht op een manier die ze nooit eerder waren geweest. En het was toen dat hij voor het eerst werd getroffen door amyotrofische laterale sclerose (de ziekte van Lou Gehrig), een slopende neuromotorische ziekte die uiteindelijk leidde tot zijn totale opsluiting in een rolstoel en tot een virtueel verlies van zijn spraakfuncties. In Cambridge werden zijn talenten erkend door zijn grote professor, de kosmoloog Dennis W. Sciama, en hij werd aangemoedigd om zijn studie voort te zetten ondanks zijn groeiende lichamelijke beperkingen. Zijn huwelijk in 1965 met Jane Wilde was een belangrijke stap in zijn emotionele leven. Het huwelijk gaf hem, herinnert hij zich, de vastberadenheid om te leven en professionele vooruitgang te boeken in de wereld van de wetenschap. Hawking behaalde zijn doctoraat in 1966 en begon zijn levenslange research and teaching association met de Universiteit van Cambridge.Hawking leverde zijn eerste belangrijke bijdrage aan de wetenschap met zijn stelling van singulariteit, een werk dat voortkwam uit zijn samenwerking met theoreticus Roger Penrose. Een singulariteit is een plaats in ruimte of tijd waarop een bepaalde hoeveelheid oneindig wordt. Zo ‘ n plaats is te vinden in een zwart gat, de laatste fase van een ingestorte ster, waar het zwaartekrachtveld oneindige kracht heeft. Penrose bewees dat een singulariteit geen hypothetische constructie was; het kon bestaan in de ruimte-tijd van een echt universum.Op basis van Penrose ‘ s werk en Einsteins algemene relativiteitstheorie toonde Hawking aan dat ons universum zijn oorsprong had in een singulariteit. In het begin was alle materie in het universum geconcentreerd in één punt, waardoor een heel klein maar enorm dicht lichaam ontstond. Tien tot twintig miljard jaar geleden explodeerde dat lichaam in een oerknal die tijd en het universum in gang zette. Hawking was in staat om het huidige astrofysisch onderzoek te brengen om de oerknal theorie van de oorsprong van het universum te ondersteunen en de rivaliserende steady-state theorie te weerleggen.Hawking ‘ s onderzoek naar de kosmologische implicaties van singulariteiten leidde tot een studie van de eigenschappen van de bekendste singulariteit: het zwarte gat. Hoewel een zwart gat een discontinuïteit in ruimte-tijd is, kan zijn grens, de zogenaamde waarnemingshorizon, worden gedetecteerd. Hawking bewees dat de oppervlakte van de waarnemingshorizon van een zwart gat alleen maar kon toenemen, niet afnemen, en dat wanneer twee zwarte gaten samengevoegd werden de oppervlakte van het nieuwe gat groter was dan de som van de twee oorspronkelijke oppervlakken. Samen met B. Carter, W. Israel en D. Robinson was Hawking ook in staat om de “No Hair Theorem” te bewijzen die voor het eerst werd voorgesteld door de natuurkundige John Wheeler. Volgens deze stelling waren massa, impulsmoment en elektrische lading de enige eigenschappen die behouden bleven toen materie een zwart gat binnenging.Hawking ‘ s voortdurende onderzoek naar de aard van zwarte gaten leidde tot twee belangrijke ontdekkingen. De eerste, dat zwarte gaten warmtestraling kunnen uitzenden, was in strijd met de bewering dat niets uit een zwart gat kon ontsnappen. De tweede betrof de grootte van zwarte gaten. Zoals oorspronkelijk bedacht, waren zwarte gaten immens groot omdat ze het eindresultaat waren van de ineenstorting van gigantische sterren. Met behulp van kwantummechanica om deeltjesinteractie op subatomair niveau te bestuderen, postuleerde Hawking het bestaan van miljoenen mini-zwarte gaten. Deze werden gevormd door de kracht van de oorspronkelijke oerknal explosie.Hawking vatte zijn wetenschappelijke interesses samen als “zwaartekracht-op alle schalen”, van het rijk van sterrenstelsels aan het ene uiterste tot het subatomaire aan het andere uiterste. In de jaren 80 werkte Hawking aan een theorie die Einstein in zijn latere jaren tevergeefs zocht. Dit is de beroemde Verenigde veldentheorie die tot doel heeft kwantummechanica en relativiteit samen te brengen in een kwantumtheorie van zwaartekracht. Een complete verenigde theorie omvat de vier belangrijkste interacties die de moderne natuurkunde kent: de sterke nucleaire kracht, die werkt op het subatomaire niveau; elektromagnetisme; de zwakke Nucleaire kracht van radioactiviteit; en zwaartekracht. De verenigde theorie zou rekenschap geven van de omstandigheden die heersten aan de oorsprong van het universum, evenals voor de bestaande natuurkundige wetten van de natuur. Wanneer mensen de Verenigde veldtheorie ontwikkelen, zei Hawking, zullen ze ” de geest van God kennen.”
naarmate zijn fysieke conditie verslechterde nam Hawking ‘ s intellectuele prestaties toe. Niet tevreden met het veroorzaken van een revolutie in de kosmologie, presenteerde hij een populaire expositie van zijn ideeën in een korte geschiedenis van de tijd: van de oerknal tot zwarte gaten. Voor het eerst gepubliceerd in 1988, dit boek verwierf grote populariteit in de Verenigde Staten. Het verkocht meer dan een miljoen exemplaren en werd vermeld als de best verkochte non-fictie boek voor meer dan een jaar.In 1993 schreef Hawking Black Holes and Baby Universes and Other Essays, die, naast een discussie over de vraag of elementaire deeltjes die in zwarte gaten vallen nieuwe, “baby” Universums kunnen vormen die los staan van het onze, hoofdstukken bevatten over Hawking ‘ s persoonlijke leven. In 1996 schreef hij samen met Sir Roger Penrose een boek getiteld The Nature of Space and Time, dat gebaseerd is op een reeks lezingen en een slotdebat van de twee auteurs. Onderwerpen die in dit boek worden besproken, zijn onder meer of het universum grenzen heeft en of het voor altijd zal blijven uitbreiden. Hawking zegt ja tegen de eerste vraag en nee tegen de tweede, terwijl Penrose het tegenovergestelde beargumenteert. Hawking sloot zich aan bij Penrose, Abner Shimony en Nancy Cartwright, in de creatie van een ander boek, The Large, the Small, and The Human Mind (1997). In deze verzameling lezingen gegeven als Cambridge 1995 Tanner Lectures on Human Values, Hawking en de anderen reageren op Penrose ‘ s thesis over algemene relativiteit, quantam physics, en kunstmatige intelligentie.Hawking ‘ s werk in de moderne kosmologie en in de theoretische astronomie en natuurkunde werd algemeen erkend. Hij werd fellow van de Royal Society of London in 1974 en vijf jaar later werd hij benoemd tot hoogleraar aan de Universiteit van Cambridge, ooit bekleed door Sir Isaac Newton. Naast deze onderscheidingen verdiende hij een groot aantal eredoctoraten, onderscheidingen, prijzen en lectureships van de grote universiteiten en wetenschappelijke verenigingen van Europa en Amerika. Deze omvatten de Eddington Medal van de Royal Astronomical Society, in 1975; de Pius XI Gold Medal, in 1975; de Maxwell Medal van het Institute of Physics, in 1976.; de Albert Einstein Award van het Lewis and Rose Strauss Memorial Fund (de meest prestigieuze prijs in de theoretische natuurkunde), in 1978; de Franklin Medal van het Franklin Institute, in 1981; de Gold Medal van de Royal Society, in 1985; De Paul Dirac Medal and Prize, in 1987; en de Britannica Award, in 1989. In het laatste decennium van de 20e eeuw was Stephen Hawking een van de bekendste wetenschappers ter wereld geworden.Hawking ‘ s inspanningen omvatten het ondersteunen van een draadloze verbinding met het internet, geproduceerd door U. S. Robotics Inc., vanaf maart 1997, en spreekt tot rolstoelgebonden jongeren. Daarnaast, Hawking maakte een verschijning op de tv-serie Star Trek dat zijn fans niet snel zullen vergeten.Hawking praat niet graag over zijn persoonlijke leven, maar het is algemeen bekend dat hij in 1991 gescheiden is van zijn eerste vrouw en dat ze twee zonen en een dochter hebben.Toen Hawking naar zijn doelstellingen werd gevraagd, vertelde hij Robert Deltete van Zygon in een interview uit 1995: “mijn doel is een volledig begrip van het universum, waarom het is zoals het is en waarom het bestaat.”
Verder Lezen
Stephen W. Hawking ‘s werk kan het best worden benaderd door het lezen van zijn boeken, waaronder het Einde in Zicht voor Theoretische Fysica (1980); Een Korte Geschiedenis van de Tijd (1988) en Zwarte Gaten en Baby Universa en Andere Essays; Bronnen op Hawking en zijn werk zijn onder meer John Boslough, Stephen Hawking’ s Universe (1985); Alan Lightman en Roberta Brower, redactie, Herkomst: het Leven en De wereld van de Moderne Kosmologen (1990)Michael Harwood, “Het Universum en Dr Hawking,” New York Times Magazine (januari 1983); Elizabeth Devine, et al., editors, Thinkers of the Twentieth Century (1983); David Blum, “The Time Machine,” New York (oktober 1988); Kitty Ferguson, Stephen Hawking: A Quest for a Theory of the Universe (1992); Melissa McDaniel, Stephen Hawking: Physicalist (1994); Harry Henderson, Stephen Hawking (1995). Zie ook Russ Sampson, “Two Hours with Stephen Hawking,” Astronomy (maart 1993); Publishers Weekly (12 februari 1996; 10 maart 1997); Michael Lemonick, “Hawking Gets Personal,” Time (27 September 1993); en Robert J. Deltete, “Hawking on God and Physical Theory,” Zygon (December 1995); Stephen Hawking heeft ook zijn eigen webpagina op http://www.darntp.carn.ac.uk/user/hawking/home.html. □