Poco dopo essermi iscritto come studente universitario alla Cambridge University nel 1964, ho incontrato un compagno di studi, due anni avanti a me nei suoi studi, che era instabile in piedi e parlava con grande difficoltà. Questo era Stephen Hawking. Recentemente gli era stata diagnosticata una malattia degenerativa e si pensava che non potesse sopravvivere abbastanza a lungo anche per finire il dottorato. Ma visse fino a 76 anni, scomparendo il 14 marzo 2018.
È stato davvero sorprendente. Gli astronomi sono abituati a grandi numeri. Ma pochi numeri potrebbero essere grandi quanto le probabilità che avrei dato contro la testimonianza di questa vita di successi di allora. Anche la semplice sopravvivenza sarebbe stata una meraviglia medica, ma ovviamente non è sopravvissuto. È diventato uno degli scienziati più famosi al mondo, acclamato come ricercatore leader nel mondo della fisica matematica, per i suoi libri più venduti e per il suo sorprendente trionfo sull'avversità.
Forse sorprendentemente, Hawking fu piuttosto rilassato come studente universitario all'Università di Oxford. Eppure il suo genio gli è valso una laurea in fisica di prima classe, e ha continuato a perseguire una carriera di ricerca presso l'Università di Cambridge. A pochi anni dall'esordio della sua malattia, era legato alla sedia a rotelle e il suo discorso era un gracchiare indistinto che poteva essere interpretato solo da coloro che lo conoscevano. Per altri aspetti, la fortuna lo aveva favorito. Ha sposato un'amica di famiglia, Jane Wilde, che ha fornito una vita familiare di supporto per lui e i loro tre figli.
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Gli anni '60 furono un periodo emozionante in astronomia e cosmologia. Questo fu il decennio in cui iniziarono a emergere prove per i buchi neri e il Big Bang. A Cambridge, Hawking si concentrò sui nuovi concetti matematici sviluppati dal fisico matematico Roger Penrose, poi all'University College di Londra, che stavano iniziando una rinascita nello studio della teoria della relatività generale di Einstein.
Usando queste tecniche, Hawking ha scoperto che l'universo deve essere emerso da una "singolarità", un punto in cui tutte le leggi della fisica si infrangono. Si rese anche conto che l'area dell'orizzonte degli eventi di un buco nero - un punto da cui nulla può sfuggire - non poteva mai diminuire. Nei decenni successivi, il supporto osservativo a queste idee si è rafforzato, in modo spettacolare con l'annuncio del 2016 del rilevamento di onde gravitazionali da collisione di buchi neri.
Hawking all'Università di Cambridge (Lwp Kommunikáció / Flickr, CC BY-SA) Hawking fu eletto alla Royal Society, la principale accademia scientifica della Gran Bretagna, all'età eccezionalmente giovane di 32 anni. Era ormai così fragile che la maggior parte di noi sospettava che non potesse scalare altre altezze. Ma, per Hawking, questo era ancora solo l'inizio.
Ha lavorato nello stesso edificio come me. Spingevo spesso la sua sedia a rotelle nel suo ufficio e mi chiedeva di aprire un libro astruso sulla teoria quantistica: la scienza degli atomi, non un argomento che fino a quel momento lo aveva molto interessato. Rimase seduto ingobbito immobile per ore: non poteva nemmeno girare le pagine senza aiuto. Ricordo di essermi chiesto cosa gli passasse per la mente e se i suoi poteri stessero venendo meno. Ma nel giro di un anno, ha avuto la sua migliore idea di sempre: incapsulato in un'equazione che ha detto che voleva sulla sua pietra commemorativa.
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I grandi progressi della scienza generalmente implicano la scoperta di un legame tra fenomeni che fino ad ora non erano concettualmente connessi. Il "momento eureka" di Hawking ha rivelato un legame profondo e inaspettato tra la gravità e la teoria quantistica: ha predetto che i buchi neri non sarebbero completamente neri, ma irraderebbero energia in modo caratteristico.
Questa radiazione è significativa solo per i buchi neri che sono molto meno massicci delle stelle e nessuno di questi è stato trovato. Tuttavia, la "radiazione di Hawking" ha avuto implicazioni molto profonde per la fisica matematica - in effetti uno dei principali risultati di un quadro teorico per la fisica delle particelle chiamato teoria delle stringhe è stato quello di confermare la sua idea.
In effetti, il teorico delle stringhe Andrew Strominger dell'Università di Harvard (con cui Hawking ha recentemente collaborato) ha affermato che questo documento ha causato "più notti insonni tra i fisici teorici rispetto a qualsiasi altro documento della storia". in un buco nero è in linea di principio recuperabile dalla radiazione quando evapora. In caso contrario, ciò viola un principio profondamente creduto della fisica generale. Hawking inizialmente pensava che tali informazioni fossero andate perse, ma in seguito ha cambiato idea.
Hawking ha continuato a cercare nuovi legami tra il molto grande (il cosmo) e il piccolissimo (atomi e teoria quantistica) e per ottenere approfondimenti sull'inizio del nostro universo, affrontando domande come "il nostro big bang era l'unico?" Aveva una straordinaria capacità di capire le cose nella sua testa. Ma ha anche lavorato con studenti e colleghi che scrivevano formule su una lavagna: lo fissava, diceva se era d'accordo e forse suggeriva cosa sarebbe successo dopo.
Fu particolarmente influente nel suo contributo all '"inflazione cosmica", una teoria che molti credono descriva le fasi ultra-primitive del nostro universo in espansione. Una questione chiave è capire i semi primordiali che alla fine si sviluppano in galassie. Hawking propose (come, indipendentemente, il teorico russo Viatcheslav Mukhanov) che queste fossero "fluttuazioni quantistiche" (cambiamenti temporanei nella quantità di energia in un punto nello spazio) - un po 'analogo a quelli coinvolti nella "radiazione di Hawking" dai buchi neri.
Ha anche fatto ulteriori passi per collegare le due grandi teorie della fisica del 20 ° secolo: la teoria quantistica del micromondo e la teoria della gravità e dello spazio-tempo di Einstein.
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Nel 1987, Hawking contrasse la polmonite. Doveva subire una tracheotomia, che rimuoveva anche i limitati poteri di parola che possedeva. Erano passati più di dieci anni da quando sapeva scrivere o persino usare una tastiera. Senza parole, l'unico modo in cui poteva comunicare era dirigere lo sguardo verso una delle lettere dell'alfabeto su una grande lavagna di fronte a lui.
Ma è stato salvato dalla tecnologia. Aveva ancora l'uso di una mano; e un computer, controllato da una sola leva, gli ha permesso di pronunciare le frasi. Questi furono poi declamati da un sintetizzatore vocale, con l'accento androide americano che in seguito divenne il suo marchio di fabbrica.
Le sue lezioni erano, ovviamente, pre-preparate, ma la conversazione è rimasta una lotta. Ogni parola implicava diverse pressioni della leva, quindi anche una frase impiegava diversi minuti per essere costruita. Ha imparato a risparmiare con le parole. I suoi commenti erano aforistici o oracolari, ma spesso intrisi di spirito. Negli ultimi anni, divenne troppo debole per controllare efficacemente questa macchina, anche attraverso i muscoli facciali o i movimenti degli occhi, e la sua comunicazione - con la sua immensa frustrazione - divenne ancora più lenta.
Hawking in gravità zero (NASA) Al momento della sua operazione di tracheotomia, aveva una bozza di un libro, che sperava potesse descrivere le sue idee a un vasto pubblico e guadagnare qualcosa per i suoi due figli maggiori, che allora erano in età universitaria. Al suo recupero dalla polmonite, riprese il lavoro con l'aiuto di un editore. Quando è apparsa l'edizione americana di A Brief History of Time, le stampanti hanno commesso alcuni errori (un'immagine era sottosopra) e gli editori hanno cercato di ricordare lo stock. Con loro stupore, tutte le copie erano già state vendute. Questa è stata la prima idea che il libro fosse destinato al successo in fuga, raggiungendo milioni di persone in tutto il mondo.
E divenne rapidamente un po 'una figura di culto, con spettacoli televisivi popolari che vanno dai Simpson alla teoria del Big Bang. Questo probabilmente perché il concetto di una mente imprigionata che vagava nel cosmo afferrò chiaramente l'immaginazione della gente. Se avesse raggiunto la stessa distinzione, per esempio, nella genetica piuttosto che nella cosmologia, il suo trionfo probabilmente non avrebbe ottenuto la stessa risonanza con un pubblico mondiale.
Come mostrato nel film The Theory of Everything, che racconta la storia umana dietro la sua lotta, Hawking era ben lungi dall'essere l'archetipo di scienziato mondano o nerd. La sua personalità è rimasta incredibilmente contratta dalle sue frustrazioni e handicap. Aveva un buon senso comune ed era pronto ad esprimere opinioni politiche forti.
Tuttavia, un aspetto negativo del suo status iconico era che i suoi commenti attiravano un'attenzione esagerata anche su argomenti in cui non aveva alcuna competenza speciale, ad esempio la filosofia o i pericoli degli alieni o delle macchine intelligenti. Ed è stato talvolta coinvolto in eventi mediatici in cui la sua "sceneggiatura" è stata scritta dai promotori di cause sulle quali potrebbe essere stato ambivalente.
Alla fine, la vita di Hawking fu modellata dalla tragedia che lo colpì quando aveva solo 22 anni. Lui stesso disse che tutto ciò che accadde da allora era un vantaggio. E che trionfo è stata la sua vita. Il suo nome vivrà negli annali della scienza e milioni hanno ampliato i loro orizzonti cosmici con i suoi libri più venduti. Ha anche ispirato milioni di persone con un esempio unico di successo contro tutte le probabilità: una manifestazione di straordinaria forza di volontà e determinazione.
Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation.
Martin Rees, professore emerito di cosmologia e astrofisica, Università di Cambridge
