Jeden z nejznámějších vědců v historii, Stephen Hawking Teorie, které vytvořil, jako například teorie černých děr a časoprostoru, byly zásadním přínosem pro vědeckou komunitu. A co víc: dokázal vzbudit zájem a vysvětlit principy fyziky a kosmologie laické veřejnosti tak, jak to nikdo před ním nedokázal.

Na oslavu Hawkingova života a kariéry jsme pro vás níže shromáždili vše, co potřebujete vědět o jednom z nejgeniálnějších mozků všech dob.

- Stephen Hawking: rozloučení s nejzářivější hvězdou vědeckého vesmíru

Původ, kariéra a osobní život

Stephen Hawking při promoci na Oxfordské univerzitě.

Stephen William Hawking se narodil v anglickém Oxfordu v roce 1942. Jako syn lékaře a filozofky byl považován za předčasně vyspělé dítě: neměl rád matematiku, protože mu připadala příliš snadná, a spolužáci mu říkali Einstein. Přesto nebyl odevzdaným studentem a své úkoly a práci dělal bez odmlouvání.

V sedmnácti letech získal stipendium na studium fyziky na Oxfordské univerzitě. Tento obor si vybral, protože toužil porozumět existenciálním otázkám, jako je vznik světa a lidského života. Po ukončení studia nastoupil jako magisterský student na Trinity Hall College v Cambridgi. Tam studoval v letech 1962-1966. Opět, ačkoli tomu nevěnoval tolik času jako jeho kolegové, seabsolvoval s vyznamenáním.

- Doktorská práce Stephena Hawkinga o rozpínání vesmíru je zveřejněna online

Vyučoval na Gonville and Caius College a poté na Astronomickém ústavu až do svého nástupu na katedru aplikované matematiky a teoretické fyziky, kde působil v letech 1979-2009, poté se stal emeritním Lucasovým profesorem na Cambridgeské univerzitě.

Hawking a jeho první žena Jane v 60. letech.

Právě během magisterského studia se Hawking seznámil s Jane Wildeovou, svou budoucí manželkou. Vzali se v roce 1965 a měli spolu tři děti: Roberta, Lucy a Timothyho. V 70. letech byl Hawking pozván k práci na Kalifornský technologický institut a celá rodina se přestěhovala do Spojených států. Od té doby se jejich manželství dostalo do krize, která vedla k rozchodu v roce 1990 a rozvodu v roce 1995.

Hawking se nastěhoval k Elaine Masonové, jedné ze svých ošetřovatelek, a brzy se s ní oženil. O dva roky později si Jane vyměnila prstýnky s hudebníkem Jonathanem Jonesem, ale zůstala blízká svému bývalému manželovi a jeho práci.

- "Bůh neexistuje. Nikdo neřídí vesmír," říká Stephen Hawking ve své nejnovější knize.

Fyzikovo druhé manželství však bylo problematické, a protože se neustále objevoval s modřinami na těle, začal být považován za oběť špatného zacházení, i když obvinění vůči své ženě popíral. Svazek skončil v roce 2006 a Hawking se přestěhoval do domu v Cambridge, kde žil s hospodyní až do své smrti.

Fyzikův skutečný příběh byl v roce 2014 adaptován pro kina ve filmu Teorie všeho s Eddiem Redmaynem v hlavní roli, za kterou získal Oscara za nejlepší mužský herecký výkon, a Felicity Jonesovou v roli Jane Wildeové.

Stephen Hawking uprostřed Felicity Jonesové a Eddieho Redmayna, herců z filmu Teorie všeho, na premiéře filmu.Londýn, 2014.

Boj proti degenerativnímu onemocnění

Ještě jako student fyziky na Cambridgeské univerzitě si Hawking všiml, že se mu začíná zhoršovat rovnováha a pohybová koordinace. Často padal a převracel předměty. Až po pádu při jízdě na kolečkových bruslích nebyl schopen vstát. V nemocnici podstoupil řadu vyšetření a byla mu diagnostikována amyotrofická laterální skleróza (ALS).21 let.

Tato nemoc je nevyléčitelná, degenerativní a vyznačuje se odumíráním nervových buněk, které jsou zodpovědné za řízení pohybů těla. Nemocní při ní v krátké době ztratí schopnost mluvit, polykat, pohybovat se a dýchat. Z tohoto důvodu mu lékař Hawkingovi dával už jen maximálně tři roky života.

- Nejnovější práce Stephena Hawkinga by mohla vést k objevu paralelního vesmíru

Překvapivě a jakoby zázrakem ALS postupovala pomaleji, než se předpokládalo, a umožnila fyzikovi žít dál, jen s určitým omezením pohybu. Až po letech se Hawkingův stav začal zhoršovat. V roce 1970 přestal chodit a začal se pohybovat na invalidním vozíku a elektrickém vozíku.

Manželé Jane a Stephen v roce 1988. V té době se již musel pohybovat na invalidním vozíku.

V osmdesátých letech minulého století se jeho dýchání vlivem nemoci zhoršilo. Býval velmi zadýchaný, a když během cesty do Švýcarska v roce 1985 dostal zápal plic, málem přišel o život. Lékaři usoudili, že nejlepší bude odpojit umělý dýchací přístroj, který ho udržoval při životě. Jane s tím však nesouhlasila a vrátila se s manželem do Cambridge, kde mu byla provedena tracheotomie. od té doby se nikdy nepodařilojiž nebyl schopen mluvit a začal komunikovat prostřednictvím počítače.

- Stephen Hawking a koronavirus: rodina darovala respirátor, který vědec používal při léčbě pacientů

Hawking zemřel doma ve věku 76 let 14. března 2018 na komplikace amyotrofické laterální sklerózy.

Knihy, které všechno změnily

Stephen Hawking během své kariéry napsal celkem 14 knih, z nichž nejznámější a nejvýznamnější je "Stručná historie času". Dílo vydané v roce 1988 vysvětluje jednoduchým a přístupným jazykem vznik vesmíru. 10 milionů prodaných výtisků a překlady do více než 30 jazyků - právě díky této knize se fyzik stal světově proslulým.

Kniha "Stručné dějiny času" je určena laikům a na základě teorií obecné relativity a kvantové mechaniky představuje některé pojmy týkající se prostoru a času. Tímto způsobem lze odhalit a vysvětlit některé záhady fyziky.

- Stephen Hawking: "vinou" lidstva se Země za 600 let promění v ohnivou kouli

Další významnou knihou pro Hawkingovu kariéru je "Vesmír v kostce". Je novější, vyšla v roce 2001, má větší množství ilustrací a ještě srozumitelnější jazyk. Dílo se zabývá novými kosmologickými teoriemi, jako je možná existence fundamentálních částic, cestování v čase a černé díry, a také tím, co je kvantový mikrokosmos a makrokosmos.univerzální.

Hawkingův odkaz pro vědu

Obsah spisů Stephena Hawkinga vycházel z vědeckých výzkumů a tezí, které rozvíjel. Vycházel z kvantové mechaniky, principů termodynamiky a gravitace a ze všeho, co je schopno poskytnout vodítka o chování vesmíru. Níže uvádíme seznam hlavních teorií tohoto fyzika.

Hawking testuje pocit nulové gravitace během letu nad Atlantickým oceánem.

- Zvláštnosti: V roce 1970 se mu s pomocí Rogera Penrose podařilo dokázat, že uvnitř černých děr mohou vznikat místa, kde se časoprostor nekonečně ohýbá, takzvané singularity. Hawking proto tvrdil, že jedna z těchto singularit mohla být prostředkem vzniku vesmíru.

- Podle nejnovější teorie Stephena Hawkinga není vesmír nekonečný

- Černé díry: Zkoumání podstaty černých děr bylo prakticky Hawkingovou specialitou. Poprvé dokázal jejich existenci počátkem 70. let 20. století, když spojil Einsteinovu obecnou teorii relativity s teorií kvantové mechaniky a obecně získal konkrétní, nikoliv matematický výsledek. Toto pozorování se podařilo prokázat až v roce 2019, kdy teleskop zachytil obraz černé díry ukryté ve vesmírnémGalaxie Messier 87.

Druhým Hawkingsovým závěrem o těchto jevech bylo, že nejsou zcela temné. Černé díry, které vznikly z hroutících se hvězd, jsou velmi stlačené a husté. To způsobuje, že gravitační působení v jejich okolí brání i úniku světla z nich.

První snímek černé díry pořízený teleskopem Event Horizon, 2019.

V roce 1974 si Hawking uvědomil, že některé kvantové efekty umožňují černým dírám vyzařovat energii, tepelné záření. Důsledkem toho je pravděpodobný budoucí zánik těchto objektů, protože se v průběhu času tolik vypařily. Toto pozorování se stalo známým jako Hawkingovo záření.

Také tuto teorii lze prokázat teprve nedávno. Protože není možné sledovat energii skutečné černé díry, vytvořil ji Technion-Izraelský technologický institut v laboratoři a během výzkumu zjistil přítomnost určitého množství Hawkingova záření.

- Stephen Hawking měl před 50 lety pravdu v předpovědi o černých dírách

Velký třesk a kvantové fluktuace: V roce 1982 Hawking vytvořil teorii o vzniku vesmíru. Podle této teorie vše vzniklo z ničeho při explozi velkého třesku, který se rozpínal velmi vysokou rychlostí. Během tohoto období růstu by kvantové fluktuace byly zodpovědné za utváření prostoru, času a přírodních jevů, jinými slovy prakticky všeho, co jsme a známe.