Stephen Hawking

Stephen William Hawking urodził się 8 stycznia 1942 roku w Oxfordzie, Wielka Brytania, a zmarł 14 marca 2018 roku w Cambridge, Wielka Brytania.

Hawking urodził się w rodzinie lekarzy. Chociaż Hawking był znany w szkole jako „Einstein”, początkowo nie odnosił sukcesów w nauce. Studiując na Oxfordzie z początkiem lat 60. XX wieku, nieczęsto spędzał nad książkami więcej niż godzinę dziennie. Uważał zresztą, że w tamtych czasach bycie prymusem nie było na topie, liczył się przede wszystkim krąg znajomych oraz prywatki. Z czasem zaczął jednak wykazywać duże uzdolnienia do przedmiotów ścisłych i zainspirowany Dickiem Tahtą postanowił studiować matematykę. Ojciec Hawkinga poradził mu, aby studiował medycynę, zaniepokojony faktem, że absolwenci matematyki mają niewiele miejsc pracy. Chciał także, aby jego syn uczęszczał do University College w Oksfordzie, jego własnej alma mater. Ponieważ nie było tam wówczas możliwości studiowania matematyki, Hawking zdecydował się studiować fizykę i chemię. Pomimo rady dyrektora, aby zaczekał do następnego roku, po zdaniu egzaminów w marcu 1959 roku Hawking otrzymał stypendium. W 1963 roku u Hawkinga zdiagnozowano wolno postępującą postać choroby neuronu ruchowego o wczesnym początku (znaną również jako stwardnienie zanikowe boczne (ALS) lub choroba Lou Gehriga), która stopniowo paraliżowała go przez dziesięciolecia. Hawking rozpoczął naukę na uniwersytecie w University College w Oksfordzie w październiku 1959 roku w wieku 17 lat, gdzie uzyskał tytuł licencjata (z wyróżnieniem) z fizyki pierwszego stopnia. Mając 23 lata, w Cambridge Hawking uczęszczał na zajęcia fizyka i matematyka Rogera Penrose’a. Na jednym z wykładów, poświęconych czarnym dziurom, Hawking zauważył, że jeżeli materia potrafi zniknąć w przestrzeni, to może jest w stanie tak samo – z nicości – się pojawiać. Tak zaczęła się jego przygoda z czarnymi dziurami i badaniem pochodzenia Wszechświata.  Pracę podyplomową rozpoczął w Trinity Hall w Cambridge w październiku 1962 roku, gdzie w marcu 1966 roku uzyskał stopień doktora z matematyki stosowanej i fizyki teoretycznej, specjalizując się w ogólnej teorii względności i kosmologii. Większość badań Hawkinga dotyczy współzależności pomiędzy ogólną teorią względności a mechaniką kwantową. Z 1974 roku pochodzi jeden z jego najbardziej znanych wyników: stwierdził wówczas, że efekty kwantowe w pobliżu horyzontu zdarzeń czarnej dziury prowadzą do emisji przez czarną dziurę promieniowania zbliżonego do promieniowania ciała doskonale czarnego, znanego dziś jako promieniowanie Hawkinga (lub Bekensteina–Hawkinga).

W 2014 roku Stephen Hawking wygłosił sensacyjne słowa: czarne dziury nie istnieją. Słowa te pochodzą z jego pracy, ale dotyczą sensu mechaniki kwantowej czarnych dziur oraz horyzontu zdarzeń. Jednak Hawking nie twierdzi, że czarne dziury w ogóle nie istnieją, przecież astronomowie obserwowali je przez dziesięciolecia. Jak mogą istnieć czarne dziury, gdy łamią dwa podstawowe prawa fizyki — prawo względności Einsteina i mechanikę kwantową. Hawking zaproponował wyjaśnienie jednego z najbardziej zagadkowych problemów fizyki teoretycznej.
Obecnie fizycy uważają, że przestrzeń horyzontu zdarzeń czarnej dziury jest gładka. Osoba, która przekroczyłaby horyzont zdarzeń, nie zauważyłaby tego. Nic by się nie zmieniło ani dla niej, ani dla zewnętrznego obserwatora. Ogólna teoria względności mówi, że dana osoba zbliżająca się do czarnej dziury będzie po prostu rozciągnięta tak jak makaron, a następnie zostanie zgnieciona. Fizycy uważają również, że informacja nie może zostać zniszczona. Wraz z pojawieniem się fizyki kwantowej w XX wieku większość fizyków uważało, że cząstki materii zasysane do czarnej dziury musiały być gdzieś zachowane. Według tej teorii książka, która wpadłaby do czarnej dziury zostałaby rozerwana na cząstki elementarne, ale można by było ją ponownie zrekonstruować.
W 1970 roku Hawking opublikował pracę na temat czarnych dziur i całe dotychczasowe poglądy się zmieniły. Zaproponował, że czarne dziury tracą swoją masę i w końcu mogą wyparować. Jeśli całkowicie wyparuj to i tak pozostanie ślad po materii, która wpadła do czarnej dziury. W rzeczywistości informacja ta miała całkowicie zginąć. Nagle cała nauka przestała mieć sens i mieliśmy do czynienia z ogromnym dylematem w dziedzinie fizyki. Narodziło się pytanie, co się stanie z materią, która wpadnie do czarnej dziury. Problem ten zwany jest paradoksem informacji. Paradoks ten nie został całkowicie rozwiązany. Istnieją różne nowatorskie pomysły na rozwiązanie tego paradoksu, ale nikt nie jest w stanie przekonać społeczności naukowej, że jego teorie są poprawne. Według nowej teorii Hawkinga horyzont zdarzeń jest czymś innym niż dotychczas myśleliśmy, nazwany został widocznym horyzontem. Horyzont zdarzeń (przynajmniej w dotychczasowym jego rozumieniu) po prostu nie istnieje, gdyż efekty kwantowe otaczające czarną dziurę powodują zbyt duże zawirowania czasoprzestrzeni, aby mógł on istnieć. W widocznym horyzoncie materia i energia jest tymczasowo zatrzymywana, a następnie zwalniana. Jeśli teoria ta jest słuszna to zupełnie zmienia postrzeganie czarnych dziur. W swoim artykule Hawking napisał, że nieobecność horyzontów zdarzeń oznacza, że nie ma żadnych czarnych dziur pod tym względem, że światło nie może uciec do nieskończoności. Zgodnie z jego propozycją informacje mogą być złapane w pułapkę przez czarną dziurę na długi czas, ale ostatecznie może się z niej uwolnić. Wniosek Hawkinga nadal jest niesprawdzony. Nastąpił konflikt po połączeniu teorii mechaniki kwantowej z ogólną teorią względności Einsteina. Według teorii grawitacji Einsteina czarne dziury tracą masę emitując promieniowanie – tak zwane promieniowanie Hawkinga (wyjaśniało to inny problem – czemu czarne dziury nie zyskują masy bez końca). Stało to jednak w sprzeczności z mechaniką kwantową, gdyż promieniowanie to nie zawiera żadnej informacji, a zgodnie z podstawowymi prawami mechaniki kwantowej informacja nie może całkowicie zginąć. Najnowsza praca Hawkinga sugeruje, że fizycy muszą przemyśleć istnienie horyzontu zdarzeń. Może tak jak sugeruje wielki fizyk, jest to widoczny horyzont, który stanowi prawdziwą barierę. Problemem jest to, że wszystkie te teorie są wyłącznie domysłami, które jak dotąd nie można potwierdzić konkretnymi obliczeniami.
Warto zauważyć, że praca Hawkinga nie byłą jeszcze oceniana przez ekspertów. Nie zawiera równań, dlatego nie można przetestować pomysłów fizyka. Dlatego również nie można uznać jego pracy za przełom w nauce. Każdy z przedstawianych paradoksów jest jedynie problemem koncepcyjnym, dlatego przedstawianych hipotez nie da się rozwiązać matematycznie.
Hawking pod koniec życia pracował nad teorią równoległych wszechświatów i hipotezą Leonarda Susskinda, że wszechświat jest hologramem. Według części fizyków, rozszerzanie Wszechświata, zwane też inflacją kosmiczną trwało na długo przed Wielkim Wybuchem. Według tej teorii powstają kolejne wszechświaty z zupełnie innymi prawami fizyki niż te znane z naszego uniwersum. Nie jesteśmy co prawda w stanie sprawdzić, co znajduje się za widzialnym dla nas wycinkiem wszechświata. Istnieje jednak szansa, że w promieniowaniu tła, które jest pozostałością po pierwszych sekundach po Wielkim Wybuchu, znajdziemy dowód na istnienie równoległych wszechświatów. A konkretnie – tego, z którego zrodził się nasz. Jego obliczenia mogą też pomóc w stworzeniu tzw. Teorii wszystkiego.
 Hawking był także popularyzatorem nauki. Napisana przez niego w 1988 roku książka Krótka historia czasu (A Brief History of Time) pozostaje ciągle jednym z najbardziej przystępnych opisów współczesnej kosmologii. Powiedział w wywiadzie, że chciałby być traktowany „Po pierwsze jako naukowiec, po drugie jako popularyzator nauki, a po za tym we wszystkich przypadkach jak normalny człowiek z tymi samymi pragnieniami, marzeniami i ambicjami jak inne osoby”.

Hawking pozostawił trójkę dzieci – Tima (ur. 15.04.1979 roku), Lucy (ur. 2.11.1969 roku) i Roberta (ur. w 1967 roku). Był także dwukrotnie żonaty (z Jane Hawking w latach 1965 – 1995 oraz z Elaine Mason od 1995 do 2006 roku), choć często powtarzał, że jedyne czego w świecie nie rozumie, to kobiet.

Hawking był odznaczony Orderem Imperium Brytyjskiego oraz Order of the Companions of Honour. Był członkiem Royal Society i Royal Society for the Encouragement of Arts, Manufactures & Commerce; członkiem honorowym Royal Society of Arts oraz dożywotnim członkiem Papieskiej Akademii Nauk.

Komentowanie jest wyłączone.