Quando pensiamo alle figure più importanti della storia della scienza, vengono in mente molti nomi. Einstein, Newton, Keplero, Galileo - tutti grandi teorici e pensatori che hanno lasciato un segno indelebile durante la loro vita. In molti casi, la portata massima dei loro contributi non sarebbe apprezzata fino a dopo la loro morte. Ma quelli di noi che sono vivi oggi hanno la fortuna di avere un grande scienziato tra noi che ha dato un contributo considerevole: il Dr. Stephen Hawking.
Considerato da molti come il "moderno Einstein", il lavoro di Hawking in cosmologia e fisica teorica non ha eguali tra i suoi contemporanei. Oltre al suo lavoro sulle singolarità gravitazionali e la meccanica quantistica, è stato anche responsabile della scoperta che i buchi neri emettono radiazioni. Inoltre, Hawking era un'icona culturale, sostenendo innumerevoli cause, apparendo in molti programmi televisivi come se stesso e scrivendo diversi libri che hanno reso la scienza accessibile a un pubblico più vasto.
Primi anni di vita:
Hawking è nato l'8 gennaio 1942 (il 300 ° anniversario della morte di Galileo) a Oxford, in Inghilterra. I suoi genitori, Frank e Isobel Hawking, erano entrambi studenti dell'Università di Oxford, dove Frank ha studiato medicina e Isobel ha studiato filosofia, politica ed economia. La coppia originariamente viveva a Highgate, un sobborgo di Londra, ma si trasferì a Oxford per fuggire dagli attentati durante la seconda guerra mondiale e dare alla luce il loro bambino in salvo. I due avrebbero avuto due figlie, Philippa e Mary, e un figlio adottivo, Edward.
La famiglia si trasferì di nuovo nel 1950, questa volta a St. Albans, nell'Hertfordshire, perché il padre di Stephen divenne il capo della parassitologia presso il National Institute for Medical Research (ora parte del Francis Crick Institute). Mentre era lì, la famiglia ha guadagnato la reputazione di essere molto intelligente, anche se un po 'eccentrica. Vivevano in modo frugale, vivendo in una grande casa ingombra e mal tenuta, guidando in un taxi convertito e leggendo costantemente (anche a tavola).
Formazione scolastica:
Hawking iniziò a studiare alla Byron House School, dove ebbe difficoltà a imparare a leggere (che in seguito incolpò dei "metodi progressivi" della scuola). Mentre si trovava a St. Albans, Hawking, di otto anni, frequentò St. Albans High School for Girls per alcuni mesi (che all'epoca era consentito ai ragazzi più giovani). Nel settembre del 1952, fu iscritto alla Radlett School per un anno, ma rimase a St. Albans per la maggior parte della sua adolescenza a causa dei vincoli finanziari della famiglia.
Mentre era lì, Hawking fece molti amici, con i quali giocava a giochi da tavolo, produceva fuochi d'artificio, modellava aeroplani e barche e discuteva a lungo su argomenti che vanno dalla religione alla percezione extrasensoriale. Dal 1958, e con l'aiuto dell'insegnante di matematica Dikran Tahta, Hawking e i suoi amici costruirono un computer con parti di orologio, un vecchio centralino telefonico e altri componenti riciclati.
Sebbene inizialmente non avesse avuto successo accademico, Hawking mostrò una notevole attitudine per le materie scientifiche e fu soprannominato "Einstein". Ispirato dal suo insegnante Tahta, decise di studiare matematica all'università. Suo padre aveva sperato che suo figlio potesse frequentare Oxford e studiare medicina, ma dato che all'epoca non era possibile studiare matematica lì, Hawking scelse di studiare fisica e chimica.
Nel 1959, quando aveva appena 17 anni, Hawking sostenne l'esame di ammissione a Oxford e ottenne una borsa di studio. Per i primi 18 mesi, era annoiato e solo, a causa del fatto che era più giovane dei suoi coetanei e trovava l'opera "ridicolmente facile". Durante il suo secondo e terzo anno, Hawking fece grandi tentativi di legarsi con i suoi coetanei e si sviluppò in uno studente popolare, unendosi all'Oxford Boat Club e sviluppando un interesse per la musica classica e la fantascienza.
Quando è arrivato il momento del suo esame finale, la performance di Hawking è stata poco brillante. Invece di rispondere a tutte le domande, ha scelto di concentrarsi su domande di fisica teorica ed ha evitato qualsiasi cosa richiedesse una conoscenza fattuale. Il risultato è stato un punteggio che lo ha messo al limite tra onori di prima e seconda classe. Avendo bisogno di una onorificenza di prim'ordine per i suoi studi universitari in cosmologia a Cambridge, fu costretto a prendere un via (esame orale).
Preoccupato di essere visto come uno studente pigro e difficile, Hawking descrisse i suoi piani futuri come segue durante la viva: “Se mi assegnerai un First, andrò a Cambridge. Se ricevo un secondo, rimarrò a Oxford, quindi mi aspetto che tu mi dia un primo. " Tuttavia, Hawking fu tenuto in grande considerazione di quanto credesse, e ricevette una laurea di prima classe (Hons.), Permettendogli così di proseguire il lavoro di laurea presso l'Università di Cambridge nell'ottobre 1962.
Hawking ha avuto delle difficoltà iniziali durante il suo primo anno di studi di dottorato. Ha trovato il suo background in matematica inadeguato per il lavoro in relatività generale e cosmologia, e gli è stato assegnato Dennis William Sciama (uno dei fondatori della cosmologia moderna) come suo supervisore, piuttosto che il noto astronomo Fred Hoyle (che aveva sperato).
Inoltre, è stato durante i suoi studi universitari che a Hawking è stata diagnosticata la sclerosi laterale amiotrofica ad esordio precoce (SLA). Durante il suo ultimo anno a Oxford, aveva avuto un incidente in cui era caduto da una rampa di scale e aveva anche iniziato a incontrare difficoltà durante il canottaggio e gli episodi di discorsi confusi. Quando la diagnosi arrivò nel 1963, cadde in uno stato di depressione e sentì che non aveva senso continuare gli studi.
Tuttavia, la sua prospettiva cambiò presto, poiché la malattia progrediva più lentamente di quanto i dottori avevano previsto - inizialmente, gli furono concessi due anni di vita. Quindi, con l'incoraggiamento di Sciama, è tornato al suo lavoro e si è rapidamente guadagnato una reputazione per brillantezza e volgarità. Ciò fu dimostrato quando sfidò pubblicamente il lavoro del noto astronomo Fred Hoyle, che era famoso per aver respinto la teoria del Big Bang, durante una conferenza nel giugno del 1964.
Quando Hawking iniziò i suoi studi universitari, ci fu un grande dibattito nella comunità fisica sulle teorie prevalenti della creazione dell'universo: il Big Bang e le teorie dello stato stazionario. Nel primo, l'universo è stato concepito in una gigantesca esplosione, in cui tutta la materia nell'universo noto è stata creata. In quest'ultimo caso, la nuova materia viene costantemente creata man mano che l'universo si espande. Hawking si è unito rapidamente al dibattito.
Hawking si ispirò al teorema di Roger Penrose secondo cui una singolarità nello spazio-tempo - un punto in cui le quantità utilizzate per misurare il campo gravitazionale di un corpo celeste diventano infinite - esiste al centro di un buco nero. Hawking applicò lo stesso pensiero all'intero universo e scrisse la sua tesi del 1965 sull'argomento. Ha continuato a ricevere una borsa di ricerca presso Gonville e Caius College e ha conseguito il dottorato in cosmologia nel 1966.
Fu anche durante questo periodo che Hawking conobbe la sua prima moglie, Jane Wilde. Anche se l'aveva incontrata poco prima della diagnosi con la SLA, la loro relazione continuava a crescere mentre tornava per completare i suoi studi. I due si fidanzarono nell'ottobre del 1964 e si sposarono il 14 luglio 1966. Hawking in seguito avrebbe detto che il suo rapporto con Wilde gli dava "qualcosa per cui vivere".
Risultati scientifici:
Nella sua tesi di dottorato, che ha scritto in collaborazione con Penrose, Hawking ha esteso l'esistenza delle singolarità all'idea che l'universo avrebbe potuto iniziare come singolarità. Il loro saggio congiunto - intitolato "Singularities and the Geometry of Space-Time" - è stato il secondo classificato nel concorso della Gravity Research Foundation del 1968 e ha condiviso il massimo dei voti con uno di Penrose per vincere il più prestigioso premio Adams di Cambridge per quell'anno.
Nel 1970, Hawking entrò a far parte del programma di cattedra di Sherman Fairchild Distinguished Scholars, che gli permise di tenere conferenze al California Institute of Technology (Caltech). Fu durante questo periodo che lui e Penrose pubblicarono una prova che incorporava le teorie della relatività generale e la cosmologia fisica sviluppata da Alexander Freidmann.
Basato sulle equazioni di Einstein, Freidmann affermò che l'universo era dinamico e cambiò dimensione nel tempo. Ha anche affermato che lo spazio-tempo aveva una geometria, che è determinata dalla sua densità di massa / energia complessiva. Se uguale alla densità critica, l'universo ha curvatura zero (cioè configurazione piatta); se è meno che critico, l'universo ha una curvatura negativa (configurazione aperta); e se superiore a critico, l'universo ha una curvatura positiva (configurazione chiusa)
Secondo il teorema della singolarità di Hawking-Penrose, se l'universo obbediva veramente ai modelli della relatività generale, allora doveva essere iniziato come singolarità. Ciò significa essenzialmente che, prima del Big Bang, l'intero universo esisteva come un punto di densità infinita che conteneva tutta la massa e lo spazio-tempo dell'universo, prima che le fluttuazioni quantiche ne causassero un'espansione rapida.
Sempre nel 1970, Hawking postulò quella che divenne nota come la seconda legge della dinamica del buco nero. Con James M. Bardeen e Brandon Carter, ha proposto le quattro leggi della meccanica del buco nero, tracciando un'analogia con le quattro leggi della termodinamica.
Queste quattro leggi affermavano che - per un buco nero stazionario, l'orizzonte ha una gravità superficiale costante; per le perturbazioni dei buchi neri stazionari, il cambiamento di energia è correlato al cambiamento di area, momento angolare e carica elettrica; l'area dell'orizzonte è, assumendo la debole condizione energetica, una funzione non decrescente del tempo; e che non è possibile formare un buco nero con gravità superficiale evanescente.
Nel 1971, Hawking pubblicò un saggio intitolato "Black Holes in General Relativity" in cui ipotizzava che la superficie dei buchi neri non potesse mai diminuire, e quindi alcuni limiti potevano essere posti sulla quantità di energia che emettono. Questo saggio ha vinto il premio Hawking the Gravity Research Foundation nel gennaio di quell'anno.
Nel 1973 fu pubblicato il primo libro di Hawking, che scrisse durante i suoi studi post-dottorato con George Ellis. intitolato, La struttura su larga scala dello spazio-tempo, il libro descrive le fondamenta dello spazio stesso e la natura della sua infinita espansione, usando la geometria differenziale per esaminare le conseguenze della teoria della relatività generale di Einstein.
Hawking è stato eletto Fellow della Royal Society (FRS) nel 1974, poche settimane dopo l'annuncio della radiazione di Hawking (vedi sotto). Nel 1975, tornò a Cambridge e gli fu conferito un nuovo incarico di Lettore, riservato a accademici senior con una distinta reputazione internazionale nella ricerca o nella borsa di studio.
La metà della fine degli anni '70 fu un periodo di crescente interesse per i buchi neri, così come i ricercatori ad essi associati. Come tale, il profilo pubblico di Hawking ha iniziato a crescere e ha ricevuto un crescente riconoscimento accademico e pubblico, comparendo in interviste su stampa e televisione e ricevendo numerosi incarichi e riconoscimenti.
Alla fine degli anni '70, Hawking fu eletto professore di matematica lucasiana all'Università di Cambridge, una posizione onoraria creata nel 1663 che è considerata una delle posizioni accademiche più prestigiose al mondo. Prima di Hawking, i suoi ex detentori includevano grandi esponenti scientifici come Sir Isaac Newton, Joseph Larmor, Charles Babbage, George Stokes e Paul Dirac.
La sua conferenza inaugurale come professore di matematica lucasiana si intitolava: "È la fine in vista per la fisica teorica". Durante il discorso, ha proposto N = 8 Supergravity - una teoria quantistica del campo che coinvolge la gravità in 8 supersimmetrie - come la teoria principale per risolvere molti dei problemi eccezionali che i fisici stavano studiando.
La promozione di Hawking ha coinciso con una crisi sanitaria che ha portato Hawking ad essere costretto ad accettare alcuni servizi infermieristici a casa. Allo stesso tempo, ha iniziato a fare una transizione nel suo approccio alla fisica, diventando più intuitivo e speculativo piuttosto che insistere sulle prove matematiche. Nel 1981, Hawking iniziò a focalizzare la sua attenzione sulla teoria dell'inflazione cosmologica e sulle origini dell'universo.
La teoria dell'inflazione - che era stata proposta da Alan Guth nello stesso anno - ipotizza che, in seguito al Big Bang, l'universo inizialmente si sia espanso molto rapidamente prima di assestarsi a un ritmo più lento di espansione. In risposta, Hawking presentò i lavori alla conferenza vaticana di quell'anno, dove suggerì che il loro potrebbe non essere un confine o un inizio per l'universo.
Durante l'estate del 1982, lui e il suo collega Gary Gibbons organizzarono un seminario di tre settimane sull'argomento intitolato "The Very Early Universe" presso l'Università di Cambridge. Con Jim Hartle, fisico americano e professore di fisica all'Università della California, propose che durante il primo periodo dell'universo (alias l'epoca di Planck) l'universo non avesse confini nello spazio-tempo.
Nel 1983 pubblicarono questo modello, noto come lo stato Hartle-Hawking. Tra le altre cose, ha affermato che prima del Big Bang non esisteva il tempo e che il concetto di inizio dell'universo non ha quindi senso. Ha anche sostituito la singolarità iniziale del Big Bang con una regione affine al Polo Nord di cui (simile al vero Polo Nord) non si può viaggiare a nord perché è un punto in cui si incontrano linee che non hanno confini.
Questa proposta prevedeva un universo chiuso, che aveva molte implicazioni esistenziali, in particolare sull'esistenza di Dio. Hawking non ha mai escluso l'esistenza di Dio, scegliendo di usare Dio in senso metaforico quando ha spiegato i misteri dell'universo. Tuttavia, spesso suggeriva che l'esistenza di Dio non era necessaria per spiegare l'origine dell'universo o l'esistenza di una teoria dei campi unificata.
Nel 1982, ha anche iniziato a lavorare su un libro che spiegherebbe la natura dell'universo, la relatività e la meccanica quantistica in un modo accessibile al grande pubblico. Questo lo ha portato a firmare un contratto con Bantam Books per motivi di pubblicazione Una breve storia del tempo, la cui prima bozza fu completata nel 1984.
Dopo varie revisioni, il progetto definitivo fu pubblicato nel 1988 e fu accolto con molto plauso dalla critica. Il libro è stato tradotto in più lingue, è rimasto in cima alle liste dei bestseller negli Stati Uniti e nel Regno Unito per mesi e alla fine ha venduto circa 9 milioni di copie. L'attenzione dei media è stata intensa e Newsweek la copertina di una rivista e uno speciale televisivo lo descrissero entrambi come "Maestro dell'Universo".
L'ulteriore lavoro di Hawking nell'area delle frecce del tempo portò alla pubblicazione nel 1985 di un documento che teorizzava che se la proposizione senza confini fosse corretta, quando l'universo avesse smesso di espandersi e alla fine sarebbe crollato, il tempo sarebbe passato indietro. In seguito avrebbe ritirato questo concetto dopo che i calcoli indipendenti lo avevano contestato, ma la teoria ha fornito preziose informazioni sulle possibili connessioni tra tempo ed espansione cosmica.
Durante gli anni '90, Hawking ha continuato a pubblicare e tenere conferenze sulle sue teorie riguardanti la fisica, i buchi neri e il Big Bang. Nel 1993, ha co-redatto un libro con Gary Gibbons sulla gravità quantistica euclidea, una teoria su cui avevano lavorato insieme alla fine degli anni '70. Secondo questa teoria, una sezione di un campo gravitazionale in un buco nero può essere valutata usando un approccio integrale funzionale, in modo tale da evitare le singolarità.
Nello stesso anno, una raccolta di saggi, interviste e discorsi di livello popolare intitolata, Black Holes e Baby Universes e altri saggi è stato anche pubblicato. Nel 1994, Hawking e Penrose hanno tenuto una serie di sei lezioni al Newton Institute di Cambridge, che sono state pubblicate nel 1996 con il titolo "La natura dello spazio e del tempo“.
Fu anche negli anni '90 che avvennero importanti sviluppi nella vita personale di Hawking. Nel 1990, lui e Jane Hawking iniziarono i procedimenti di divorzio dopo molti anni di relazioni tese, a causa della sua disabilità, della presenza costante di assistenti e del suo status di celebrità. Hawking si risposò nel 1995 con Elaine Mason, sua badante di molti anni.
Negli anni 2000, Hawking ha prodotto molti nuovi libri e nuove edizioni di quelli più vecchi. Questi inclusi The Universe in a Nutshell (2001), A Briefer History of Time (2005), e God Created the Integers (2006). Ha anche iniziato a collaborare con Jim Hartle dell'Università della California, Santa Barbara e l'Organizzazione europea per la ricerca nucleare (CERN) per produrre nuove teorie cosmologiche.
La più importante di queste era la "cosmologia top-down" di Hawking, che afferma che l'universo non aveva un unico stato iniziale unico ma molti diversi, e che prevedere lo stato corrente dell'universo da un singolo stato iniziale è quindi inappropriato. Coerentemente con la meccanica quantistica, la cosmologia top-down ipotizza che il presente "selezioni" il passato da una sovrapposizione di molte storie possibili.
In tal modo, la teoria offriva anche una possibile soluzione della "questione della messa a punto", che affronta la possibilità che la vita possa esistere solo quando determinati vincoli fisici si trovano in un intervallo ristretto. Offrendo questo nuovo modello di cosmologia, Hawking ha aperto la possibilità che la vita potrebbe non essere vincolata da tali restrizioni e potrebbe essere molto più abbondante di quanto si pensasse in precedenza.
Nel 2006, Hawking e la sua seconda moglie, Elaine Mason, divorziarono in silenzio, e Hawking riprese rapporti più stretti con la sua prima moglie Jane, i suoi figli (Robert, Lucy e Timothy) e nipoti. Nel 2009, è andato in pensione come professore di matematica Lucasian, che era richiesto dai regolamenti dell'Università di Cambridge. Hawking ha continuato a lavorare come direttore della ricerca presso il Dipartimento di Matematica Applicata e Fisica Teorica dell'Università di Cambridge da allora, e non ha fatto alcuna indicazione di andare in pensione.
"Hawking Radiation" e "Black Hole Information Paradosso":
All'inizio degli anni '70, Hawking iniziò a lavorare su quello che è noto come il "teorema del no-hair". Basato sulle equazioni di gravitazione ed elettromagnetismo di Einstein-Maxwell nella relatività generale, il teorema affermava che tutti i buchi neri possono essere completamente caratterizzati da solo tre parametri classici osservabili esternamente: massa, carica elettrica e momento angolare.
In questo scenario, tutte le altre informazioni sulla materia che ha formato un buco nero o che sta cadendo al suo interno (per cui "capelli" sono usati come metafora), "scompare" dietro l'orizzonte degli eventi del buco nero, e quindi viene conservata ma permanentemente inaccessibile agli osservatori esterni.
Nel 1973, Hawking si recò a Mosca e incontrò gli scienziati sovietici Yakov Borisovich Zel’dovich e Alexei Starobinsky. Durante le sue discussioni con loro sul loro lavoro, gli hanno mostrato come il principio di incertezza dimostrasse che i buchi neri dovrebbero emettere particelle. Questa seconda legge contraddittoria della termodinamica del buco nero di Hawking (cioè i buchi neri non può ridursi) poiché significava che, perdendo energia, stavano perdendo massa.
Inoltre, ha sostenuto una teoria avanzata da Jacob Bekenstein, uno studente laureato della John Wheeler University, secondo cui i buchi neri dovrebbero avere una temperatura finita, diversa da zero ed entropia. Tutto ciò contraddiceva il "teorema del no-hair" sui buchi neri. Hawking ha rivisto questo teorema poco dopo, dimostrando che quando si prendono in considerazione gli effetti della meccanica quantistica, si scopre che i buchi neri emettono radiazione termica a una temperatura.
Dal 1974 in poi, Hawking ha presentato i risultati di Bekenstein, dimostrando che i buchi neri emettono radiazioni. Questo divenne noto come "radiazione di Hawking", ed era inizialmente controverso. Tuttavia, alla fine degli anni '70 e in seguito alla pubblicazione di ulteriori ricerche, la scoperta fu ampiamente accettata come una svolta significativa nella fisica teorica.
Tuttavia, uno degli esiti di questa teoria è stata la probabilità che i buchi neri perdano gradualmente massa ed energia. Per questo motivo, si prevede che i buchi neri che perdono più massa di quanto guadagnino in altri modi si restringano e alla fine svaniscono - un fenomeno noto come "evaporazione" del buco nero.
Nel 1981, Hawking propose che le informazioni in un buco nero venissero irrimediabilmente perse quando un buco nero evapora, che divenne noto come il "Paradosso delle informazioni sul buco nero". Ciò afferma che le informazioni fisiche potrebbero scomparire permanentemente in un buco nero, consentendo a molti stati fisici di deviare nello stesso stato.
Ciò era controverso perché violava due principi fondamentali della fisica quantistica. In linea di principio, la fisica quantistica ci dice che le informazioni complete su un sistema fisico - cioè lo stato della sua materia (massa, posizione, rotazione, temperatura, ecc.) - sono codificate nella sua funzione d'onda fino al punto in cui tale funzione d'onda collassa. Questo a sua volta dà origine ad altri due principi.
Il primo è il determinismo quantistico, che afferma che, data una funzione d'onda presente, i cambiamenti futuri sono determinati in modo univoco dall'operatore di evoluzione. Il secondo è Reversibilità, che afferma che l'operatore di evoluzione ha un inverso, il che significa che le funzioni dell'onda passata sono ugualmente uniche. La combinazione di questi significa che le informazioni sullo stato quantico della materia devono sempre essere preservate.
Proponendo che queste informazioni scompaiano quando un nero evapora, Hawking ha essenzialmente creato un paradosso fondamentale. Se un buco nero può evaporare, il che fa scomparire tutte le informazioni su una funzione d'onda quantica, le informazioni possono in effetti essere perse per sempre. Questo è stato al centro del dibattito in corso tra gli scienziati, che è rimasto in gran parte irrisolto.
Tuttavia, entro il 2003, il crescente consenso tra i fisici era che Hawking aveva torto sulla perdita di informazioni in un buco nero. In una conferenza del 2004 a Dublino, ha concesso la sua scommessa con il collega John Preskill di Caltech (che ha realizzato nel 1997), ma ha descritto la sua soluzione alquanto controversa al problema del paradosso - che i buchi neri potrebbero avere più di una topologia.
Nel documento del 2005 ha pubblicato sull'argomento - "Perdita di informazioni nei buchi neri" - ha sostenuto che il paradosso dell'informazione è stato spiegato esaminando tutte le storie alternative degli universi, con la perdita di informazioni in quelli con buchi neri cancellata da quelli senza . A partire da gennaio 2014, Hawking ha descritto il Black Hole Information Paradox come il suo "più grande errore".
Altre realizzazioni:
Oltre a far progredire la nostra comprensione dei buchi neri e della cosmologia attraverso l'applicazione della relatività generale e della meccanica quantistica, Stephen Hawking è stato fondamentale nel portare la scienza a un pubblico più vasto. Nel corso della sua carriera, ha pubblicato molti libri popolari, ha viaggiato e tenuto conferenze in maniera approfondita, ha fatto numerose apparizioni e ha lavorato come doppiatore per spettacoli televisivi, film e ha anche fornito narrazioni per la canzone dei Pink Floyd, “Keep Talking”.
Una versione cinematografica di Una breve storia del tempo, diretto da Errol Morris e prodotto da Steven Spielberg, è stato presentato per la prima volta nel 1992. Hawking aveva voluto che il film fosse scientifico piuttosto che biografico, ma è stato convinto altrimenti. Nel 1997, una serie televisiva in sei parti L'universo di Stephen Hawking presentato in anteprima su PBS, con il rilascio di un libro di accompagnamento.
Nel 2007, Hawking e sua figlia Lucy hanno pubblicato La chiave segreta di George nell'universo, un libro per bambini progettato per spiegare la fisica teorica in modo accessibile e con personaggi simili a quelli della famiglia Hawking. Il libro è stato seguito da tre sequel: La caccia al tesoro cosmica di George (2009), George e il Big Bang (2011), George e il codice infrangibile (2014).
Dagli anni '90, Hawking è stato anche un importante modello per le persone con disabilità e malattie degenerative, e la sua sensibilizzazione per la consapevolezza e la ricerca sulla disabilità non ha eguali. All'inizio del secolo, lui e altri undici luminari si unirono a Rehabilitation International per firmare il Carta per il terzo millennio sulla disabilità, che ha invitato i governi di tutto il mondo a prevenire le disabilità e proteggere i diritti delle persone con disabilità.
Motivato dal desiderio di aumentare l'interesse pubblico per i voli spaziali e di mostrare il potenziale delle persone con disabilità, nel 2007 ha partecipato a un volo a gravità zero in una "cometa di vomito" - un velivolo appositamente attrezzato che si tuffa e si arrampica in aria per simulare il sensazione di assenza di gravità - per gentile concessione di Zero Gravity Corporation, durante la quale ha sperimentato l'assenza di gravità otto volte.
Nell'agosto 2012, Hawking ha narrato il segmento "Illuminismo" della cerimonia di apertura delle Paralimpiadi estive del 2012. Nel settembre del 2013, ha espresso sostegno per la legalizzazione del suicidio assistito per i malati terminali. Nell'agosto 2014, Hawking ha accettato la Ice Bucket Challenge per promuovere la consapevolezza ALS / MND e raccogliere contributi per la ricerca. Dato che aveva la polmonite nel 2013, gli fu consigliato di non versargli del ghiaccio, ma i suoi figli si offrirono volontari per accettare la sfida per suo conto.
Durante la sua carriera, Hawking è stato anche un educatore impegnato, avendo supervisionato personalmente 39 studenti di dottorato di successo e ha anche prestato il suo nome alla continua ricerca di intelligenza extraterrestre e al dibattito sullo sviluppo di robot e intelligenza artificiale. Il 20 luglio 2015, Stephen Hawking ha contribuito a lanciare Breakthrough Initiatives, uno sforzo per cercare la vita extraterrestre nell'universo.
Sempre nel 2015, Hawking ha prestato la sua voce e il suo status di celebrità alla promozione di The Global Goals, una serie di 17 obiettivi adottati dal Summit sullo sviluppo sostenibile delle Nazioni Unite per porre fine alla povertà estrema, alla disuguaglianza sociale e alla riparazione dei cambiamenti climatici nel corso del prossimo 15 anni.
Onori ed eredità:
Come già notato, nel 1974, Hawking fu eletto Fellow della Royal Society (FRS), e fu uno dei più giovani scienziati a diventare Fellow. A quel tempo, la sua nomination recitava:
Hawking ha dato importanti contributi al campo della relatività generale. Questi derivano da una profonda comprensione di ciò che è rilevante per la fisica e l'astronomia, e in particolare da una padronanza di tecniche matematiche completamente nuove. Dopo il lavoro pioneristico di Penrose, egli stabilì, in parte da solo e in parte in collaborazione con Penrose, una serie di teoremi successivamente più forti che stabiliscono il risultato fondamentale che tutti i modelli cosmologici realistici devono possedere singolarità. Usando tecniche simili, Hawking ha dimostrato i teoremi di base sulle leggi che governano i buchi neri: che le soluzioni stazionarie delle equazioni di Einstein con orizzonti di eventi fluidi devono essere necessariamente asimmetriche; e che nell'evoluzione e nell'interazione dei buchi neri, la superficie totale degli orizzonti degli eventi deve aumentare. In collaborazione con G. Ellis, Hawking è l'autore di un impressionante e originale trattato su "Space-time in the Large".
Altre importanti opere di Hawking riguardano l'interpretazione di osservazioni cosmologiche e la progettazione di rivelatori di onde gravitazionali.
Nel 1975, ricevette sia la medaglia Eddington che la medaglia d'oro Pio XI, e nel 1976 il premio Dannie Heineman, il premio Maxwell e la medaglia Hughes. Nel 1977 fu nominato professore con una cattedra di fisica gravitazionale e l'anno successivo ricevette la medaglia Albert Einstein e un dottorato onorario all'Università di Oxford.
Nel 1981, Hawking ricevette la medaglia americana Franklin, seguita da una medaglia del comandante dell'Ordine dell'Impero britannico (CBE) l'anno successivo. Per il resto del decennio, è stato onorato tre volte, prima con la medaglia d'oro della Royal Astronomical Society nel 1985, la Paul Dirac Medal nel 1987 e, insieme a Penrose, con il prestigioso Premio Wolf nel 1988. Nel 1989, ha è stato nominato membro dell'Ordine dei compagni d'onore (CH), ma secondo come riferito ha rifiutato un cavaliere.
Nel 1999, Hawking ha ricevuto il premio Julius Edgar Lilienfeld dell'American Physical Society. Nel 2002, a seguito di una votazione in tutto il Regno Unito, la BBC lo ha incluso nella loro lista dei 100 più grandi britannici. Più di recente, Hawking ha ricevuto la medaglia Copley dalla Royal Society (2006), la Presidential Medal of Freedom, il più alto riconoscimento civile americano (2009) e il Russian Special Fundamental Physics Prize (2013).
A lui sono stati intitolati diversi edifici, tra cui lo Stephen W. Hawking Science Museum a San Salvador, El Salvador, lo Stephen Hawking Building a Cambridge e lo Stephen Hawking Centre presso il Perimeter Institute in Canada. E data l'associazione di Hawking con il tempo, è stato scelto per svelare il meccanico "Chronophage" - aka. il Corpus Clock - al Corpus Christi College di Cambridge nel settembre del 2008.
Sempre nel 2008, durante un viaggio in Spagna, Hawking ha ricevuto il Premio Fonseca, un premio annuale creato dall'Università di Santiago de Compostela che viene assegnato a coloro che hanno ottenuto risultati eccezionali nella comunicazione scientifica. Hawking è stato premiato per il premio a causa della sua "eccezionale padronanza nella divulgazione di concetti complessi in Fisica ai margini della nostra attuale comprensione dell'Universo, combinata con la massima eccellenza scientifica e per diventare un riferimento pubblico della scienza in tutto il mondo. ”
Nel corso degli anni sono stati realizzati anche film multipli su Stephen Hawking. Questi includono i citati in precedenzaUna breve storia del tempo, film biografico del 1991 diretto da Errol Morris e Stephen Spielberg; Hawking, un film drammatico della BBC del 2004 con Benedict Cumberbatch nel ruolo del protagonista; il documentario del 2013 intitolato "Hawking", di Stephen Finnigan.
Più di recente, c'è stato il film del 2014 La teoria di tutto che ha raccontato la vita di Stephen Hawking e sua moglie Jane. Diretto da James Marsh, il film è interpretato da Eddie Redmayne nel ruolo del Professor Hawking e Felicity Jones nel ruolo di Jane Hawking.
Morte:
Il Dr. Stephen Hawking è deceduto nelle prime ore di mercoledì 14 marzo 2018 nella sua casa di Cambridge. Secondo una dichiarazione della sua famiglia, è morto in pace. Aveva 76 anni ed è sopravvissuto alla sua prima moglie, Jane Wilde, e ai loro tre figli: Lucy, Robert e Tim.
Quando tutto è stato detto e fatto, Stephen Hawking era probabilmente lo scienziato più famoso in vita nell'era moderna. Il suo lavoro nel campo dell'astrofisica e della meccanica quantistica ha portato a una svolta nella nostra comprensione del tempo e dello spazio e sarà probabilmente riversato dagli scienziati per decenni. Inoltre, ha fatto più di qualsiasi scienziato vivente per rendere la scienza accessibile e interessante per il grande pubblico.
Per finire, ha viaggiato in tutto il mondo e tenuto conferenze su argomenti che spaziano dalla scienza e la cosmologia ai diritti umani, all'intelligenza artificiale e al futuro della razza umana. Ha anche usato lo status di celebrità che gli ha permesso di far avanzare le cause della ricerca scientifica, dell'esplorazione dello spazio, della consapevolezza della disabilità e delle cause umanitarie ove possibile.
Sotto tutti questi aspetti, era molto simile al suo predecessore, Albert Einstein - un altro scienziato influente trasformato in celebrità che era sicuro di usare i suoi poteri per combattere l'ignoranza e promuovere cause umanitarie. But what was especially impressive in all of this is that Hawking has managed to maintain his commitment to science and a very busy schedule while dealing with a degenerative disease.
For over 50 years, Hawking lived with a disease that doctor’s initially thought would take his life within just two. And yet, he not only managed to make his greatest scientific contributions while dealing with ever-increasing problems of mobility and speech, he also became a jet-setting personality who travelled all around the world to address audiences and inspire people.
His passing was mourned by millions worldwide and, in the worlds of famed scientist and science communicator Neil DeGrasse Tyson , “left an intellectual vacuum in its wake”. Without a doubt, history will place Dr. Hawking among such luminaries as Einstein, Newton, Galileo and Curie as one of the greatest scientific minds that ever lived.
We have many great articles about Stephen Hawking here at Space Magazine. Here is one about Hawking Radiation, How Do Black Holes Evaporate?, why Hawking could be Wrong About Black Holes, and recent experiments to Replicate Hawking Radiation in a Laboratory.
And here are some video interviews where Hawking addresses how God is not necessary for the creation of the Universe, and the trailer for Theory of Everything.
Astronomy Cast has a number of great podcasts that deal with Hawing and his discoveries, like: Episode 138: Quantum Mechanics, and Questions Show: Hidden Fusion, the Speed of Neutrinos, and Hawking Radiation.
For more information, check out Stephen Hawking’s website, and his page at Biography.com
