Stephen Hawking es un físico teórico británico de renombre mundial, conocido por sus contribuciones a los campos de la cosmología, la relatividad general y la gravedad cuántica, especialmente en el contexto de los agujeros negros. En las décadas de 1960 y 1970, trabajó en teoremas innovadores con respecto a las singularidades en el marco de la relatividad general, e hizo la predicción teórica de que los agujeros negros deberían emitir radiación (hoy conocida como radiación de Hawking). También ha publicado varios trabajos de ciencia popular en los que discute sus propias teorías y cosmología en general, incluido el éxito de ventas “Una breve historia del tiempo”, y ha sido considerado como una de las mejores mentes en física desde Albert Einstein En sus propias palabras: “Mi objetivo es simple. Es una comprensión completa del universo, por qué es como es y por qué existe en absoluto ”.
Stephen William Hawking nació el 8 de enero de 1942 en Oxford, Inglaterra, en medio de la Segunda Guerra Mundial. Después de su nacimiento en la relativa seguridad de Oxford, la familia regresó a Londres, donde su padre encabezó la división de parasitología en el Instituto Nacional de Investigación Médica, a pesar del riesgo continuo de bombardeos de las fuerzas aéreas alemanas. En 1950, Hawking se mudó con su familia a St. Albans, donde asistió a St. Albans High School for Girls de 1950 a 1953 (los niños podían asistir hasta los 10 años), y desde los 11 años, asistió a St. Albans La escuela, donde era un buen estudiante, pero no excepcional.
En 1959, ganó una beca para el University College, Oxford, la antigua universidad de su padre, donde estudió física con Robert Berman (principalmente porque su preferencia, las matemáticas, no se le ofreció allí), donde persiguió sus intereses particulares en termodinámica, relatividad. y mecánica cuántica. A pesar de sus hábitos de estudio a veces laxos y su aburrimiento con la vida universitaria, se graduó en 1962 con una licenciatura de primera clase.
Después de graduarse de Oxford, pasó poco tiempo estudiando las manchas solares en el observatorio de la Universidad de Oxford. Sin embargo, pronto se dio cuenta de que estaba más interesado en la teoría que en la observación, y dejó Oxford para ir a Trinity Hall, Cambridge, donde estudió durante un tiempo con Fred Hoyle, el astrónomo inglés más distinguido de la época.
Poco después de llegar a Cambridge, a la edad de 21 años, Hawking comenzó a desarrollar los primeros síntomas de esclerosis lateral amiotrófica (ELA o “enfermedad de Lou Gehrig”), un tipo de enfermedad de la neurona motora que eventualmente le costaría casi todo el control neuromuscular. Aunque los médicos predijeron (incorrectamente, como resultó) que Hawking no sobreviviría más de dos o tres años, gradualmente perdió el uso de sus brazos, piernas y voz, hasta que quedó casi completamente paralítico y tetrapléjico.
Crucialmente, en 1965, asistió a una conferencia del matemático inglés Roger Penrose, quien recientemente produjo un documento innovador sobre singularidades del espacio-tiempo (eventos en los que las leyes de la física parecen romperse). Hawking se revitalizó y participó con renovado vigor en el estudio de la astronomía teórica y la cosmología, particularmente en el área de los agujeros negros y las singularidades. Más tarde colaboraría con Penrose en varios documentos importantes sobre estos temas.
Otro punto de inflexión en su vida también ocurrió en 1965, con su matrimonio con una estudiante de idiomas, Jane Wilde. Con su ayuda, y la de su tutor doctoral, Dennis Sciama, Hawking completó su doctorado y se convirtió en investigador investigador y, más tarde, profesor titular en Gonville and Caius College, Cambridge.
En 1968, se unió al personal del Instituto de Astronomía en Cambridge, donde permaneció hasta 1973, y comenzó a aplicar las leyes de la termodinámica a los agujeros negros por medio de matemáticas muy complicadas. A fines de la década de 1960, él y su amigo y colega de Cambridge, Roger Penrose, aplicaron un nuevo y complejo modelo matemático que habían creado a partir de la Teoría general de la relatividad de Albert Einstein, que llevó, en 1970, a Hawking a probar el primero de muchos teoremas de singularidad. Este teorema proporcionó un conjunto de condiciones suficientes para la existencia de una singularidad en el espacio-tiempo, y también implicaba que el espacio y el tiempo habrían tenido un comienzo en un evento del Big Bang y terminarían en agujeros negros. En efecto, había revertido la idea de Penrose de que la creación de un agujero negro necesariamente conduciría a una singularidad, demostrando que era una singularidad que condujo a la creación del universo mismo.
En colaboración con Brandon Carter, Werner Israel y David Robinson, proporcionó una prueba matemática del llamado “Teorema sin pelo” de John Wheeler, de que cualquier agujero negro se describe completamente por las tres propiedades de masa, momento angular y carga eléctrica, y propuso las cuatro leyes de la mecánica de los agujeros negros, similares a las cuatro Leyes clásicas de la termodinámica. A partir del análisis de las emisiones de rayos gamma, también sugirió que se habrían formado primitivos o “mini agujeros negros” después del Big Bang.
En 1974, Hawking y Jacob Bekenstein demostraron que los agujeros negros no son en realidad completamente negros, sino que deberían crear térmicamente y emitir partículas subatómicas, conocidas hoy como radiación de Hawking, hasta que finalmente agoten su energía y se evaporen. Esto también dio lugar a la llamada “paradoja de la información” o “paradoja de Hawking”, por la cual la información física (que en términos generales significa la identidad y las propiedades distintas de las partículas) parece estar completamente perdida en el universo, en contravención de las leyes aceptadas de la física. . Hawking defendió esta paradoja contra los argumentos de Leonard Susskind y otros durante treinta años, hasta que retiró su reclamo en 2004.
Estos logros de vanguardia se lograron a pesar de la creciente parálisis causada por la ELA de Hawking. En 1974, no podía alimentarse ni levantarse de la cama, y su discurso se volvió tan difícil que solo podía ser entendido por personas que lo conocían bien. En 1985, contrajo neumonía y tuvo que someterse a una traqueotomía, lo que lo dejó sin poder hablar en absoluto, aunque aunque una variedad de amigos y simpatizantes colaboraron en la construcción de un dispositivo que le permitiera escribir en una computadora con pequeños movimientos de su cuerpo, y luego hablar lo que había escrito usando un sintetizador de voz.
En 1973, dejó el Instituto de Astronomía para el Departamento de Matemática Aplicada y Física Teórica y, en 1979, fue nombrado Profesor Lucasian de Matemáticas en la Universidad de Cambridge, un puesto que debía retener durante 30 años hasta su retiro en 2009. Él Tuvo tres hijos con Jane Wilde: Robert (1967), Lucy (1969) y Timothy (1979), pero la pareja finalmente se separó en 1991, según los informes debido a las presiones de la fama de Hawking y su creciente discapacidad.
La investigación pionera de Hawking resultó en considerable fama y celebridad. En 1974, a la edad de 32 años, fue elegido como uno de los miembros más jóvenes de la Royal Society. Fue creado Comandante de la Orden del Imperio Británico (CBE) en 1982, y se convirtió en Compañero de Honor en 1989. Ha acumulado doce títulos honoríficos, así como muchos otros premios, medallas y premios, incluido el Premio Albert Einstein , el más prestigioso en física teórica. También se hizo conocido entre un público más amplio, especialmente después de su libro superventas internacional de 1988 “Una breve historia del tiempo”, y sus seguimientos “El universo en una cáscara de nuez” (2001) y “Una breve historia del tiempo” (2005 )
Continuó líneas de investigación sobre la explosión de agujeros negros, la teoría de cuerdas y el nacimiento de agujeros negros en nuestra propia galaxia. Su trabajo también indicó cada vez más la necesidad de unificar la relatividad general y la teoría cuántica en una teoría global de la gravedad cuántica, una llamada “teoría de todo”, particularmente si estamos explicando lo que realmente sucedió en el momento del Big Bang. Ya en 1974, su teoría de la emisión de la radiación de Hawking de los agujeros negros fue quizás uno de los primeros ejemplos de una teoría que sintetizó, al menos en cierta medida, la mecánica cuántica y la relatividad general.
Entre la miríada de otras investigaciones científicas realizadas por Hawking a lo largo de los años se encuentran el estudio de la cosmología cuántica, la inflación cósmica, la producción de helio en universos anisotrópicos del Big Bang, la cosmología “gran N”, la matriz de densidad del universo, la topología y la estructura del universo , universos bebés, instantones de Yang-Mills y la matriz S, espacio anti-de-Sitter, enredo cuántico y entropía, la naturaleza del espacio y el tiempo y la flecha del tiempo, la espuma del espacio-tiempo, la teoría de cuerdas, la supergravedad, la gravedad cuántica euclidiana, la gravedad gravitacional Las teorías hamiltoniana, de Brans-Dicke y Hoyle-Narlikar de la gravitación, la radiación gravitacional, la holografía, la simetría del tiempo y los agujeros de gusano.
Nunca tuvo miedo a la controversia judicial, incluso comenzó a cuestionar la teoría del Big Bang en la década de 1980, sugiriendo que tal vez nunca hubo un comienzo y no habría un final, sino solo un cambio, una transición constante de un “universo” que da paso a otro a través de fallas en el espacio-tiempo. Desarrolló su “Propuesta sin límites” en colaboración con el físico estadounidense Jim Hartle. Bajo la relatividad general clásica, el universo tiene que ser infinitamente viejo o haber comenzado en una singularidad, pero la propuesta de Hawking y Hartle plantea una tercera posibilidad: que el universo es finito pero no tenía singularidad inicial para producir un límite. La historia de este universo sin límites en el “tiempo imaginario” quizás se pueda imaginar mejor utilizando la analogía de la superficie de la Tierra, con el Big Bang equivalente al Polo Norte de la Tierra, y el tamaño del universo aumentando con el tiempo imaginario a medida que avanza. sur hacia el ecuador.
En 1995, Hawking se casó con su enfermera, Elaine Mason, aunque se divorciaron en 2006 en medio de rumores no confirmados de abuso físico, y desde entonces ha compensado sus diferencias con su primera esposa, Jane. En 2003, Hawking se enfermó peligrosamente de neumonía, antes de confundir a sus médicos una vez más al recuperarse y lanzarse cada vez más enfáticamente a su trabajo.
En 2004, revirtió drásticamente una de sus afirmaciones controvertidas anteriores sobre los agujeros negros (que destruyen todo lo que cae dentro de ellos y que nunca se puede recuperar información de un agujero negro), alegando nuevos hallazgos que podrían ayudar a resolver el llamado “negro paradoja de la información del agujero “. En su nueva definición de agujeros negros, el horizonte de eventos no está tan bien delineado y puede que no oculte completamente todo lo que está dentro de él desde el exterior, y ha adoptado el concepto del multiverso para ayudar a explicar la conservación de la información en los agujeros negros.
Las opiniones de Hawking sobre la existencia de Dios han sido objeto de mucho debate, especialmente desde su “Una breve historia del tiempo” de 1988, en la que reflexionó que el descubrimiento de una teoría general de todo nos permitiría “conocer la mente de Dios” , que algunas personas han interpretado como literales y otras como literarias. Sin embargo, en su libro de 2010 “The Grand Design”, afirma inequívocamente que “la creación espontánea es la razón por la que hay algo en lugar de nada, por qué existe el universo, por qué existimos. No es necesario invocar a Dios … para que el universo funcione “.
Hawking se retiró de su puesto como profesor de matemática de Lucasian en Cambridge en 2009, de conformidad con la política de jubilación de la Universidad, y aceptó una cátedra de investigación distinguida en el Perimeter Institute for Theoretical Physics en Waterloo, Canadá. En el mismo año, fue galardonado con la Medalla Presidencial de la Libertad, el premio civil más alto en los Estados Unidos.
