Stephen Hawking 1942-2018
Już godzinę po jego śmierci dziennikarze zaczęli szukać tajemnych znaków, które tworzą legendę. Bo jak wytłumaczyć racjonalnie, że urodził się w 300. rocznicę śmierci Galileusza, a zmarł dokładnie w dniu urodzin Alberta Einsteina, którego teoria wyznaczyła Hawkingowi kierunek pracy naukowej? A w dodatku na 14 marca ustanowiono w latach 80. Światowy Dzień Liczby Pi, która sama w sobie jest tajemnicą, bo zawiera nieskończoną ilość cyfr po przecinku. To stała matematyczna, która pojawia się w wielu działach matematyki i fizyki. Liczba pi jest definiowana jako stosunek obwodu koła do długości jego średnicy.
A Hawking, choć był fizykiem, korzystał z wielu matematycznych hipotez i matematycznego instrumentarium badawczego. Współpracował np. ściśle z brytyjskim matematykiem Rogerem Penrose’em, z którym wspólnie udowodnili twierdzenie o osobliwościach w ogólnej teorii względności.
Podziw i sceptycyzm
Czy Stephen Hawking był wielkim odkrywcą? Koledzy po fachu oczywiście go podziwiają, ale też trochę mu pewnie zazdroszczą, bo większą wagę przykładają do jego działalności medialnej i popularyzującej nauki ścisłe, a zwłaszcza snucia teorii o wielkich, wciąż jeszcze niezbadanych połaciach Wszechświata, w których działają teoretycznie możliwe prawa wyższej matematyki, teorii względności i nowoczesnej fizyki kwantowej.
Nasz znakomity fizyk i popularyzator nauki prof. Łukasz Turski jest sceptyczny wobec „twardych” odkryć Hawkinga, a znaczenie jego dorobku wiąże z ogromną sławą, jaką zdobyły jego popularyzatorskie prace, i z nieugiętą wolą badań i poszukiwań prawdy o naszym miejscu w kosmosie, jaką emanował ten wydawałoby się kompletnie niepełnosprawny, resztkami sił trzymający się życia wybitny naukowiec. – Paradoksalne – mówił profesor w telewizyjnym programie wspomnieniowym – pomogła mu w tych działaniach jego choroba. Zwróciła na niego uwagę świata.
Hawking urodził się 8 stycznia 1942 r. w brytyjskim Oksfordzie, dokąd jego rodzice w czasie II wojny światowej przenieśli się z Londynu. Ojciec był lekarzem, matka ekonomistką, oboje byli wychowankami tutejszego uniwersytetu. Syn także poszedł w ich ślady. W 1962 r. ukończył studia na fizyce, a później kontynuował naukę na drugim z najsłynniejszych brytyjskich uniwersytetów, Cambridge, gdzie w 1966 r. uzyskał stopień doktora. Ale już wcześniej, bo w 1963 r., zdiagnozowano u niego poważną i szybko postępującą chorobę centralnego układu nerwowego, która prowadzi do pełnego paraliżu. Na domiar złego w wyniku zapalenia płuc w 1985 r. i przebytego wówczas zabiegu utracił możliwość mówienia. Od tego czasu posługiwał się komputerowym syntezatorem mowy, który reaguje na niewielkie ruchy ust i mimikę.
Mimo postępującej choroby Hawking prowadził w miarę normalne życie. Był dwa razy żonaty. W 1965 r. pojął za żonę studentkę lingwistyki w Cambridge, z którą ma dwóch synów i córkę. Po 20 latach rozwiódł się, by w 1995 r. wstąpić w kolejny związek małżeński i znów rozwieść się w roku 2006. W jego nudnym życiu nieraz dochodziło do załamań, pojawił się nawet alkoholizm, ale uratowała go śmiało wytyczona dyscyplina badawcza, którą była próba zgłębienia jednej z największych zagadek fizyki – czarnych dziur. Ich naturę matematyczną po raz pierwszy opisał w latach 70. wspomniany już Roger Penrose, notabene członek zagraniczny Polskiej Akademii Nauk. Terminu czarnych dziur nie da się wyjaśnić w kilku słowach. Rzecz wiąże się z czasem i grawitacją, czyli przyciąganiem. Jeśli na powierzchni gwiazdy przyciąganie jest ogromne, czas płynie tam pozornie wolniej. Tak przynajmniej twierdził Albert Einstein. Czarna dziura jest tworem grawitacji, której podlegają zarówno cząstki o małych, jak i dużych masach, a nawet światło. Największe i najjaśniejsze ciała mogą być niewidoczne. Silne pola grawitacyjne powodują zmianę geometrycznych własności przestrzeni, co oznacza, że np. suma kątów w trójkącie nie równa się 180 stopni. Czas i przestrzeń tworzą zakrzywiającą się czterowymiarową czasoprzestrzeń.
Celebryta?
Początek kariery naukowej Stephena Hawkinga wiąże się z różnymi eksperymentami dowodzącymi słuszności ogólnej teorii względności Einsteina i uznaniem, że czarne dziury wokół wielkich obiektów, np. gwiazd, mogą istnieć i pochłaniać cząstki materii oraz światło. Przedmiotem badań stały się procesy zarówno z dalekiej przeszłości (Wielki Wybuch i rozszerzanie się Wszechświata), jak i dalekiej przyszłości. Niezwykła wyobraźnia Stephena Hawkinga pozwoliła mu na snucie rozmaitych przypuszczeń co do losów człowieka i cywilizacji, która jest coraz bardziej zagrożona (np. przez globalne ocieplenie). Jego wizje zawarte w ogromnie popularnej książce „Krótka historia czasu” wydanej w 1988 r., której łączny nakład przekroczył 25 mln egzemplarzy, podziałały na wyobraźnię ludzi. Hawking stał się sławny w całym świecie, wystąpił w kilku filmach, był nawet bohaterem kreskówki.
Mimo bardzo słabego zdrowia sporo podróżował i umiał realizować swoje marzenia. Jednym z nich była wyprawa w kosmos. Nieustannie wierzył, że odbędzie taką podróż, a przynajmniej znajdzie się w stanie nieważkości i poczuje, że grawitacja, którą tyle czasu się zajmował, działa słabo albo wcale. Rzeczywiście, znalazł się w stanie nieważkości, choć nie w kosmosie, ale w sztucznych, ziemskich warunkach.
Przez ostatnich 20 lat Hawking pracował intensywnie nad wyjaśnieniem istoty tzw. paradoksu informacyjnego czarnych dziur. Jego poglądy na ten fenomen zmieniały się jednak w czasie. Najpierw ogłosił, że po wpadnięciu w czarną dziurę informacje o wciągniętych obiektach znikają, ale później uznał, że jednak jest inaczej. Informacje o obiektach zachowują się, choć w formie na razie niedostępnej dla człowieka. Laicy pewnie sądzą, że to na jedno wychodzi.
W drodze na Alpha Centauri
Prócz prowadzenia poważnych badań naukowych Hawking tworzył śmiałe scenariusze przyszłości, które działały na wyobraźnię ludzi. Uważał, że ratunek dla ludzkości i naszej cywilizacji wiąże się ze zdobywaniem i zasiedlaniem kosmosu. Liczył też na powodzenie eksperymentów polegających na wysyłaniu w przestrzeń sygnałów z Ziemi i nasłuchiwaniu śladów życia na innych planetach, co trwa nieprzerwanie dzięki technice radiowej, laserom i obserwatoriom astronomicznym.
Był też jednym ze współautorów niemal fantastycznego projektu o nazwie Breakthrough Starshot. Jego celem było dotarcie do najbliższej nam gwiazdy poza Układem Słonecznym, czyli Alpha Centauri. Obecnie najszybszy statek kosmiczny potrzebowałby ok. 30 tys. lat, aby zbliżyć się do tamtego układu gwiezdnego, ale urządzenia zbudowane dla Breakthrough Starshot pokonałyby ten ogromny dystans w ciągu 20 lat. Potrzebne byłyby jednak kosmiczne nakłady finansowe i niezwykle skomplikowana technika. Rosyjski multimilioner Jurij Milner zaproponował 100 mln dol. Trzeba by zbudować zespół statków kosmicznych, każdy o masie ok. 1 grama, które byłyby wyposażone w czujniki, lasery i kamery, a napędzane byłyby nie przez rakiety, ale przez żagiel z niezwykle cienkiej materii, o grubości kilkuset atomów i szerokości kilku metrów. W ów żagiel „dmuchałoby się” wiązką światła. Całym przedsięwzięciem miałby kierować Pete Worden, były dyrektor NASA AMES Research Center, a w skład zarządu weszliby Stephen Hawking, Jurij Milner i Mark Zuckerberg. Ta inicjatywa miała być powiązana z poszukiwaniem oznak inteligentnych istot we Wszechświecie.
Było to dwa lata temu. Czy marzenia wielkiego fizyka zostaną kiedyś zrealizowane? Nasi eksperci, jak już wspomnieliśmy, wielkość Stephena Hawkinga dostrzegają w jego sukcesach popularyzatorskich. Prof. Łukasz Turski ma np. nadzieję, że wywołane przez Hawkinga zainteresowanie społeczne kosmosem, astronomią, fizyką, przełamie w końcu naszą rodzimą niechęć do matematyki, której znajomość jest warunkiem postępu w każdej dziedzinie.
Odpowiedz na treść artykułu lub innych komentarzy