teoriile fizicianului și matematicianului britanic Stephen William Hawking (născut în 1942) l-au plasat în marea tradiție a lui Newton și Einstein. Hawking a adus contribuții fundamentale la știința cosmologiei-studiul originilor, structurii și relațiilor spațiu-timp ale universului.
Stephen W. Hawking s-a născut pe 8 ianuarie 1942, în Oxford, Anglia. Tatăl său, un cunoscut cercetător în medicina tropicală, și-a îndemnat fiul să caute o carieră în științe. Stephen a găsit Biologia și medicina prea descriptive și lipsite de exactitate. Prin urmare, el a apelat la studiul matematicii și fizicii.
Hawking nu a fost un student remarcabil la școala St.Alban, Hertfordshire, nici mai târziu la Universitatea Oxford, la care a intrat în 1959. El a fost un tânăr sociabil care a făcut puțină școală pentru că a fost capabil să înțeleagă elementele esențiale ale unei probleme de matematică sau fizică rapid și intuitiv. În timp ce la Oxford a devenit din ce în ce mai interesat de teoria relativității și mecanica cuantică, absolvind în cele din urmă cu o primă clasă onoruri în fizică (1962). A început imediat studii postuniversitare la Universitatea Cambridge.
debutul Educației postuniversitare a lui Hawking la Cambridge a marcat un moment de cotitură în viața sa. Atunci s-a angajat în studiul formal al cosmologiei care și-a concentrat energiile intelectuale într-un mod în care nu fuseseră niciodată înainte. Și atunci a fost lovit pentru prima dată de scleroza laterală amiotrofică (boala lui Lou Gehrig), o boală neuromotorie debilitantă care a dus în cele din urmă la închiderea sa totală într-un scaun cu rotile și la o pierdere virtuală a funcțiilor sale de vorbire. La Cambridge talentele sale au fost recunoscute de profesorul său major, cosmologul Dennis W. Sciama, și a fost încurajat să-și continue studiile în ciuda dizabilităților sale fizice în creștere. Căsătoria sa în 1965 cu Jane Wilde a fost un pas important în viața sa emoțională. Căsătoria i-a dat, și-a amintit, hotărârea de a trăi și de a face progrese profesionale în lumea științei. Hawking și-a luat doctoratul în 1966 și și-a început Asociația de cercetare și predare de-a lungul vieții cu Universitatea Cambridge.
Hawking și-a adus prima contribuție majoră la știință cu teorema singularității, o lucrare care a rezultat din colaborarea sa cu teoreticianul Roger Penrose. O singularitate este un loc în spațiu sau timp în care o anumită cantitate devine infinită. Un astfel de loc se găsește într-o gaură neagră, etapa finală a unei stele prăbușite, unde câmpul gravitațional are o putere infinită. Penrose a dovedit că o singularitate nu era o construcție ipotetică; ar putea exista în spațiul-timp al unui univers real.
bazându-se pe opera lui Penrose și pe teoria generală a relativității a lui Einstein, Hawking a demonstrat că universul nostru își are originea într-o singularitate. La început, toată materia din Univers a fost concentrată într-un singur punct, făcând un corp foarte mic, dar extrem de dens. Cu zece până la douăzeci de miliarde de ani în urmă, acel corp a explodat într-un big bang care a inițiat timpul și universul. Hawking a reușit să aducă cercetări astrofizice actuale pentru a susține teoria big bang a originii universului și a respinge teoria rivală a stării de echilibru.
cercetările lui Hawking asupra implicațiilor cosmologice ale singularităților l-au determinat să studieze proprietățile celei mai cunoscute singularități: gaura neagră. Deși o gaură neagră este o discontinuitate în spațiu-timp, limita sa, numită orizontul evenimentelor, poate fi detectată. Hawking a demonstrat că suprafața orizontului evenimentelor unei găuri negre nu putea decât să crească, nu să scadă și că atunci când două găuri negre s-au contopit, suprafața noii găuri era mai mare decât suma celor două suprafețe originale. Lucrând împreună cu B. Carter, W. Israel și D. Robinson, Hawking a reușit, de asemenea, să demonstreze “teorema fără păr” propusă pentru prima dată de fizicianul John Wheeler. Conform acestei teoreme, masa, impulsul unghiular și sarcina electrică au fost singurele proprietăți conservate atunci când materia a intrat într-o gaură neagră.
examinarea continuă a lui Hawking asupra naturii găurilor negre a dus la două descoperiri importante. Prima dintre ele, că găurile negre pot emite radiații termice, a fost contrară afirmației că nimic nu poate scăpa dintr-o gaură neagră. Al doilea se referea la dimensiunea găurilor negre. Așa cum a fost conceput inițial, găurile negre aveau dimensiuni imense, deoarece erau rezultatul final al prăbușirii stelelor gigantice. Folosind mecanica cuantică pentru a studia interacțiunea particulelor la nivel subatomic, Hawking a postulat existența a milioane de mini-găuri negre. Acestea au fost formate de forța exploziei originale big bang.
Hawking și—a rezumat interesele științifice ca “gravitație-pe toate scările”, de la tărâmul galaxiilor la o extremă la subatomică la cealaltă extremă. În anii 1980, Hawking a lucrat la o teorie pe care Einstein a căutat-o fără succes în ultimii săi ani. Aceasta este faimoasa teorie a câmpului unificat care își propune să reunească mecanica cuantică și relativitatea într-o teorie cuantică a gravitației. O teorie unificată completă cuprinde cele patru interacțiuni principale cunoscute fizicii moderne: forța nucleară puternică, care operează la nivel subatomic; electromagnetism; forța nucleară slabă de radioactivitate; și gravitație. Teoria unificată ar explica condițiile care au predominat la originea universului, precum și legile fizice existente ale naturii. Când oamenii vor dezvolta teoria câmpului unificat, a spus Hawking, ei vor ” cunoaște mintea lui Dumnezeu.”
pe măsură ce starea sa fizică s-a înrăutățit, realizările intelectuale ale lui Hawking au crescut. Nefiind mulțumit să provoace o revoluție în cosmologie, el a prezentat o expunere populară a ideilor sale într-o scurtă istorie a timpului: de la Big Bang la găurile negre. Publicată pentru prima dată în 1988, această carte a dobândit o mare popularitate în Statele Unite. A vândut peste un milion de exemplare și a fost listată ca cea mai bine vândută carte de non-ficțiune de peste un an.
în 1993 Hawking a scris găuri negre și universuri pentru bebeluși și alte eseuri, care, pe lângă o discuție despre dacă particulele elementare care cad în găuri negre pot forma noi universuri “bebeluș” separate de ale noastre, conține capitole despre viața personală a lui Hawking. A fost co-autor al unei cărți în 1996 cu Sir Roger Penrose intitulată natura spațiului și a timpului, care se bazează pe o serie de prelegeri și o dezbatere finală a celor doi autori. Problemele discutate în această carte includ dacă universul are limite și dacă va continua să se extindă pentru totdeauna. Hawking spune da la prima întrebare și nu la a doua, în timp ce Penrose susține contrariul. Hawking s-a alăturat din nou lui Penrose în anul următor, precum și lui Abner Shimony și Nancy Cartwright, în crearea unei alte cărți, The Large, The Small, and the human Mind (1997). În această colecție de discuții susținute în 1995 de Cambridge Tanner Lectures on Human Values, Hawking și ceilalți răspund la teza lui Penrose despre relativitatea generală, fizica quantam și inteligența artificială.
munca lui Hawking în cosmologia modernă și în astronomia și fizica teoretică a fost recunoscută pe scară largă. A devenit membru al Royal Society of London în 1974 și cinci ani mai târziu a fost numit într-o catedră profesorală deținută odată de Sir Isaac Newton: Lucasian professor of mathematics, Universitatea Cambridge. Dincolo de aceste onoruri a câștigat o serie de diplome onorifice, premii, premii și prelegeri de la marile universități și societăți științifice din Europa și America. Acestea au inclus Medalia Eddington a Royal Astronomical Society, în 1975; Medalia de aur Pius XI, în 1975; Medalia Maxwell a Institutului de Fizică, în 1976; Premiul Albert Einstein al Fondului Memorial Lewis și Rose Strauss (cel mai prestigios premiu în fizică teoretică), în 1978; Medalia Franklin a Institutului Franklin, în 1981; Medalia de aur a Societății Regale, în 1985; Medalia și Premiul Paul Dirac, în 1987; și Premiul Britannica, în 1989. În ultimul deceniu al secolului 20, Stephen Hawking a devenit unul dintre cei mai cunoscuți oameni de știință din lume.
eforturile lui Hawking includ aprobarea unei conexiuni wireless la internet produsă de U. S. Robotics Inc., începând din martie 1997 și vorbind cu tinerii legați de scaunul cu rotile. În plus, Hawking a apărut în serialul de televiziune Star Trek pe care fanii săi nu îl vor uita în curând.
Hawking nu discută cu ușurință despre viața sa personală, dar în general se știe că a divorțat de prima sa soție în 1991 și au doi fii și o fiică.
când a fost întrebat despre obiectivele sale, Hawking i-a spus lui Robert Deltete din Zygon într-un interviu din 1995: “scopul meu este o înțelegere completă a universului, de ce este așa cum este și de ce există deloc.”
Lectură suplimentară
opera lui Stephen W. Hawking poate fi abordată cel mai bine citind cărțile sale, care includ Is the End in Sight for Theoretical Physics (1980); o scurtă istorie a timpului (1988); și găurile negre și universurile bebelușilor și alte eseuri; surse despre Hawking și opera sa includ John Boslough, universul lui Stephen Hawking (1985); Alan Lightman și Roberta Brower, editori, Origins: the Lives and Worlds of cosmologi moderni (1990); Michael Harwood, “Universul și Dr.Hawking”, revista New York Times (ianuarie 1983); Elizabeth devine și colab., editori, gânditori ai secolului al XX-lea (1983); David Blum, “Mașina timpului”, New York (octombrie 1988); Kitty Ferguson, Stephen Hawking: o căutare pentru o teorie a Universului (1992); Melissa McDaniel, Stephen Hawking: fizician (1994); Harry Henderson, Stephen Hawking (1995). Vezi si Russ Sampson, “două ore cu Stephen Hawking” Astronomie (martie 1993); Publishers Weekly (12 februarie 1996; 10 martie 1997); Michael Lemonick, “Hawking devine Personal”, timp (27 septembrie 1993); și Robert J. Deltete, “Hawking despre Dumnezeu și teoria fizică”, Zygon (decembrie 1995); Stephen Hawking are, de asemenea, propria sa pagină web la http://www.darntp.carn.ac.uk/user/hawking/home.html. □