Uno degli scienziati più noti della storia, Stephen Hawking Le teorie da lui sviluppate, come quella dei buchi neri e dello spazio-tempo, sono state contributi fondamentali per la comunità scientifica, ma non solo: è riuscito a suscitare interesse e a spiegare i principi della fisica e della cosmologia a un pubblico di non addetti ai lavori come nessuno aveva fatto prima.

Per celebrare la vita e la carriera di Hawking, di seguito abbiamo raccolto tutto quello che c'è da sapere su una delle menti più brillanti di tutti i tempi.

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Origini, carriera e vita privata

Stephen Hawking in occasione della sua laurea all'Università di Oxford.

Stephen William Hawking è nato a Oxford, in Inghilterra, nel 1942. Figlio di un medico e di una filosofa, era considerato un bambino precoce: non amava la matematica perché la trovava troppo facile e veniva chiamato Einstein dai suoi compagni di scuola. Nonostante ciò, non era uno studente scrupoloso e svolgeva il suo lavoro e i suoi compiti senza alcun capriccio.

All'età di 17 anni vince una borsa di studio per studiare fisica all'Università di Oxford. Sceglie questo corso di studi per il desiderio di comprendere le questioni esistenziali, come l'origine del mondo e della vita umana. Dopo la laurea, entra al Trinity Hall College di Cambridge come studente di master, dove studia dal 1962 al 1966. Anche in questo caso, pur non dedicandovi lo stesso tempo dei suoi colleghi, sisi è laureato con lode.

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Ha insegnato al Gonville and Caius College e poi all'Istituto di Astronomia fino a quando è entrato a far parte del Dipartimento di Matematica Applicata e Fisica Teorica, dove è stato dal 1979 al 2009, dopodiché è diventato professore emerito lucasiano dell'Università di Cambridge.

Hawking e Jane, la sua prima moglie, durante gli anni Sessanta.

Durante il master Hawking ha conosciuto Jane Wilde, la sua futura moglie. I due si sono sposati nel 1965 e hanno avuto tre figli: Robert, Lucy e Timothy. Negli anni Settanta Hawking è stato invitato a lavorare al California Institute of Technology e tutta la famiglia si è trasferita negli Stati Uniti. Da allora il loro matrimonio è entrato in crisi, portando alla separazione nel 1990 e al divorzio nel 1995.

Hawking andò a vivere con Elaine Mason, una delle sue infermiere, e presto la sposò. Due anni dopo, Jane si scambiò gli anelli con il musicista Jonathan Jones, ma rimase vicino all'ex marito e al suo lavoro.

- Non c'è nessun Dio, nessuno gestisce l'universo", afferma Stephen Hawking nel suo ultimo libro.

Ma il secondo matrimonio del fisico è stato travagliato e, poiché appariva costantemente con lividi sul corpo, ha cominciato a essere visto come una vittima di maltrattamenti, anche se ha negato le accuse contro la moglie. L'unione si è conclusa nel 2006 e Hawking si è trasferito in una casa a Cambridge, dove ha vissuto con una governante fino al giorno della sua morte.

La storia della vita reale del fisico è stata adattata per il cinema nel film del 2014 La teoria del tutto, con Eddie Redmayne nel ruolo del protagonista, che gli è valso l'Oscar come miglior attore, e Felicity Jones nel ruolo di Jane Wilde.

Stephen Hawking in mezzo a Felicity Jones e Eddie Redmayne, gli attori de "La teoria del tutto", alla prima del film.Londra, 2014.

La lotta contro una malattia degenerativa

Mentre era ancora uno studente di fisica all'Università di Cambridge, Hawking notò che il suo equilibrio e la sua coordinazione motoria cominciavano ad essere un po' compromessi. Cadeva e faceva cadere gli oggetti molto spesso. Finché, dopo una caduta mentre era in rollerblade, non riuscì più a rialzarsi. In ospedale si sottopose a una serie di esami e gli fu diagnosticata la sclerosi laterale amiotrofica (SLA).21 anni.

La malattia, incurabile e degenerativa, è caratterizzata dalla morte delle cellule nervose responsabili del controllo dei movimenti del corpo e fa sì che i malati perdano in breve tempo la capacità di parlare, deglutire, muoversi e respirare. Per questo motivo, il medico di Hawking gli ha dato al massimo altri tre anni di vita.

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Sorprendentemente e come per miracolo, la SLA progredì più lentamente del previsto, permettendo al fisico di continuare a vivere, solo con alcune limitazioni di movimento. Dopo anni le condizioni di Hawking cominciarono a peggiorare: nel 1970 smise di camminare e iniziò a muoversi su una sedia a rotelle e un carrello elettrico.

La coppia Jane e Stephen nel 1988. A quel tempo, lui aveva già bisogno di muoversi su una sedia a rotelle.

Negli anni '80 la sua respirazione divenne sempre più compromessa dalla malattia. Aveva sempre il fiato corto e quando nel 1985, durante un viaggio in Svizzera, si ammalò di polmonite, rischiò di perdere la vita. I medici pensarono che fosse meglio staccare il respiratore artificiale che lo teneva in vita. Ma Jane non era d'accordo e tornò con il marito a Cambridge, dove fu sottoposto a una tracheotomia. Da allora, non ha mainon era più in grado di parlare e ha iniziato a comunicare attraverso un computer.

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Hawking è morto a casa, all'età di 76 anni, il 14 marzo 2018 per complicazioni legate alla sclerosi laterale amiotrofica.

I libri che hanno cambiato tutto

Nel corso della sua carriera, Stephen Hawking ha scritto un totale di 14 libri, il più famoso e importante dei quali è "Breve storia del tempo". Pubblicato nel 1988, l'opera spiega con un linguaggio semplice e accessibile l'origine dell'universo. Con 10 milioni di copie vendute e traduzioni in oltre 30 lingue, è grazie a questo libro che il fisico è diventato famoso in tutto il mondo.

Pensato per i non addetti ai lavori, "Breve storia del tempo" si basa sulle teorie della Relatività generale e della Meccanica quantistica per presentare alcuni concetti sullo spazio e sul tempo. In questo modo è possibile scoprire e spiegare alcuni misteri della fisica.

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Un altro libro importante per la carriera di Hawking è "The Universe in a Nutshell", più recente, uscito nel 2001, con un maggior numero di illustrazioni e un linguaggio ancora più semplice da comprendere. L'opera affronta nuove teorie cosmologiche, come la possibile esistenza di particelle fondamentali, i viaggi nel tempo e i buchi neri, oltre a cosa sia il microcosmo quantistico e il macrocosmouniversale.

L'eredità di Hawking per la scienza

Il contenuto degli scritti di Stephen Hawking derivava dalle ricerche scientifiche e dalle tesi che stava sviluppando. Era solito basarsi sulla meccanica quantistica, sui principi della termodinamica e della gravità e su tutto ciò che poteva fornire indizi sul comportamento dell'universo. Di seguito sono elencate le principali teorie del fisico.

Hawking prova la sensazione di assenza di gravità durante il volo sull'Oceano Atlantico.

- Singolarità: Nel 1970 riuscì a dimostrare, con l'aiuto di Roger Penrose, che i punti in cui lo spazio-tempo si piega all'infinito, le cosiddette singolarità, possono essere generati all'interno dei buchi neri. In questa prospettiva, Hawking sostenne che una di queste singolarità potrebbe essere stata il mezzo con cui l'universo è nato.

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- Buchi neri: L'indagine sulla natura dei buchi neri è stata praticamente la specialità di Hawking, che ne ha dimostrato l'esistenza per la prima volta all'inizio degli anni '70, combinando la teoria della relatività generale di Einstein con quella della meccanica quantistica e ottenendo un risultato concreto più che matematico. L'osservazione è stata dimostrata solo nel 2019, quando un telescopio ha catturato l'immagine di un buco nero nascosto nelGalassia Messier 87.

La seconda conclusione di Hawkings su questi fenomeni è che non sono totalmente oscuri. Formati dal collasso di stelle, i buchi neri sono molto compressi e densi, il che fa sì che l'azione gravitazionale intorno ad essi impedisca persino alla luce di uscire da essi.

Prima immagine di un buco nero, ripresa dal telescopio Event Horizon, 2019.

Nel 1974 Hawking si rese conto che alcuni effetti quantistici permettono ai buchi neri di emettere energia, radiazioni termiche. La conseguenza di ciò è la probabile futura scomparsa di questi oggetti, poiché sono evaporati così tanto nel corso del tempo. Questa osservazione divenne nota come radiazione di Hawking.

Poiché non è possibile risalire all'energia di un vero buco nero, il Technion-Israel Institute of Technology ne ha creato uno in laboratorio e, durante le indagini, ha rilevato la presenza di una quantità di radiazione di Hawking.

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Il Big Bang e le fluttuazioni quantistiche: Nel 1982 Hawking ha elaborato una teoria sull'origine dell'universo, secondo la quale tutto è nato dal nulla con l'esplosione del Big Bang, espandendosi a una velocità elevatissima. Durante questo periodo di crescita, le fluttuazioni quantistiche sarebbero responsabili della formazione dello spazio, del tempo e dei fenomeni della natura, in altre parole, praticamente di tutto ciò che siamo e conosciamo.