Stephen Hawking

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Stephen William Hawking

Stephen William Hawking (Oxford, 8 gennaio 1942) è un matematico e astrofisico britannico, fra i più importanti e conosciuti del mondo.

Pur essendo condannato all'immobilità dall'atrofia muscolare progressiva (e non come si pensava, dalla sclerosi laterale amiotrofica), ha occupato la cattedra lucasiana di matematica[1] all'Università di Cambridge (la stessa che fu di Isaac Newton) per trent'anni, dal 1979 al 30 settembre 2009[2]. È membro della Royal Society e del Mensa. Noto soprattutto per i suoi studi sui buchi neri, è oggi uno fra i cosmologi più autorevoli.

Nel 1974 ha dimostrato che, dal punto di vista termodinamico, i buchi neri sono corpi neri e obbediscono alle leggi della termodinamica: posseggono una temperatura e un’entropia definite dal loro campo gravitazionale e dalla loro superficie. Quindi i buchi neri dovrebbero irradiare particelle con una temperatura e un’entropia definite. Questa irradiazione, nota come Radiazione di Hawking, però porta alla progressiva diminuzione di massa e quindi alla cosiddetta completa "evaporazione", anche se ancora non è chiaro il possibile risultato finale dell'evaporazione di un buco nero.

Indice

[modifica] Biografia

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Hawking il 5 maggio 2006, durante la conferenza stampa alla Bibliothèque nationale de France per inaugurare il Laboratorio di Astronomia e Particelle di Parigi
Esperienze di volo a gravità zero, nella prospettiva di un viaggio nello spazio offertogli dalla Virgin Galactic di Richard Branson

Stephen Hawking nasce a Oxford nel 1942 (egli ama ricordare che ciò sia avvenuto 300 anni dopo la morte di Galileo Galilei); durante l'infanzia nasce subito il suo interesse per l'universo, alimentato dalle discussioni con i compagni e gli amici.

« Una delle cose di cui parlavamo era l'origine dell'universo e se ci fosse stato bisogno di un Dio per crearlo e per metterlo in movimento. Avevo sentito dire che la luce proveniente da galassie lontane è spostata verso l'estremo rosso dello spettro e che questo fatto dovesse indicare che l'universo è in espansione (uno spostamento verso l'azzurro significherebbe che esso è in contrazione). Ero sicuro che dovesse esserci qualche altra ragione per lo spostamento verso il rosso. Forse nel suo viaggio verso di noi la luce si affaticava, e quindi si spostava verso il rosso. Sembrava molto più naturale un universo essenzialmente immutabile ed eterno. »

Successivamente, all'età di tredici anni, Hawking venne colpito da una serie di febbri ghiandolari, che a parere dei medici non rappresentavano altro se non scompensi propri della crescita. Sebbene, durante il periodo di studi universitari, Hawking iniziasse a sentire i primi problemi della malattia, ciò non influì sul corso dei suoi studi che lo portò, a venti anni, alla laurea. Proseguì così i suoi studi sui buchi neri, la relatività e l'origine dell'universo.

Poco dopo il suo arrivo a Cambridge, le crescenti difficoltà ad usare le mani lo convincono della necessità di sottoporsi ad un esame. Prelevatogli un campione di muscolo gli iniettano un liquido nella spina dorsale. La diagnosi fu di malattia degenerativa dei motoneuroni, una forma di atrofia muscolare progressiva[3][4], una malattia che logora le cellule nervose; tuttavia egli proseguì gli studi. Successivamente sposò Jane Wilde, da cui avrà tre figli.

Nel 1976 viene nominato titolare della cattedra di matematica lucasiana già occupata da Isaac Newton. In questi anni resta completamente immobilizzato. Nel periodo che va dal 1965 al 1970 elabora alcune teorie che spiegano l'evoluzione dell'universo. Nel 1970 compie studi sui buchi neri che lo porteranno alla stesura del suo "capolavoro" e best seller Dal big bang ai buchi neri. Breve storia del tempo, pubblicato nel 1988.

Nel 1986 viene nominato membro della Pontificia Accademia delle Scienze.[5]

Nel 1985 fu colpitò da una seria polmonite che richiese un'operazione di tracheotomia, in conseguenza della quale Hawking perse la voce. Un tecnico di Cambridge costruì per lui un sintetizzatore vocale che trasforma in parole ciò che Hawking scrive su un apposito computer. In questo modo riesce a comunicare con gli altri, sebbene molto lentamente, con una frequenza di non più di quindici parole al minuto.[6]

[modifica] Concezione religiosa

Stephen Hawking è agnostico. Non specifica mai se crede o meno in Dio o in un'altra entità superiore, ma sostiene che Dio non può conciliarsi con la scienza, e non è correlato col nostro mondo. Nel suo ultimo libro, The Grand Design, scritto insieme al fisico Leonard Mlodinow, ha elaborato una teoria astrofisica che intende spiegare l'origine dell'Universo, e che, come dichiara lo scienziato in un'intervista sul Times "non è stato Dio a crearlo". Anche riguardo al rapporto tra religione e scienza, Hawking sostiene che non siano conciliabili, in quanto come ha dichiarato sempre sul Times: "C'è una fondamentale differenza tra la religione, che è basata sull'autorità, e la scienza, che è basata su osservazione e ragionamento. E la scienza vincerà perché funziona." [7][8]

[modifica] Ricerche

I principali campi di ricerca di Hawking sono la teoria cosmologica e la gravità quantistica.

Verso la fine degli anni sessanta, lui ed il suo amico e collega di Cambridge, Roger Penrose, hanno applicato un nuovo modello matematico complesso dedotto dalla teoria generale della relatività di Albert Einstein.[9]

Ciò ha condotto, nel 1971, Hawking a dimostrare il primo di molti teoremi che forniscono un insieme di circostanze sufficienti per l'esistenza delle singolarità gravitazionali nello spaziotempo. Questo lavoro ha indicato che, lontano da essere mera e isolata curiosità matematica, le singolarità sono una caratteristica ragionevole e non occasionale della relatività generale.[10]

Insieme a Brandon Carter, W. Israel e D. Robinson, ha fornito la prova matematica del teorema di nessun capello (No-Hair Theorem) di John Archibald Wheeler, cioè che i buchi neri sono caratterizzati solamente da tre proprietà: la massa, il momento angolare e la carica elettrica.

Hawking ha anche suggerito, analizzando le emissioni dei raggi gamma dopo il big bang, che mini buchi neri primordiali si sono formati subito.
Con Bardeen e Carter ha proposto le quattro leggi della termodinamica dei buchi neri, in analogia con la termodinamica classica. Nel 1974, ha calcolato che i buchi neri dovrebbero generare ed emettere termicamente particelle subatomiche, conosciute oggi come Radiazione di Hawking, fino all'esaurimento della loro energia e alla loro successiva scomparsa ("evaporazione dei buchi neri").[11]

In collaborazione con Jim Hartle, Hawking ha sviluppato un modello in cui l'universo non ha confini nello spaziotempo, sostituendo la singolarità iniziale del modello classico del Big Bang con una regione analoga al Polo Nord: nessuno può viaggiare più a nord del Polo Nord, in quanto lì non esiste un contorno.

Originariamente la nuova proposta prevedeva una forma dell'universo che richiedeva un universo chiuso, ma le discussioni con Neil Turok hanno portato a concludere che la proposta di nessun-contorno è valida anche nel caso di un universo aperto.

[modifica] Onorificenze

Comandante dell'Ordine dell'Impero Britannico - nastrino per uniforme ordinaria Comandante dell'Ordine dell'Impero Britannico
Compagno dell'Order of the Companions of Honour - nastrino per uniforme ordinaria Compagno dell'Order of the Companions of Honour
Medaglia presidenziale della libertà - nastrino per uniforme ordinaria Medaglia presidenziale della libertà

[modifica] Riconoscimenti



[modifica] Bibliografia

[modifica] Trattati scientifici

[modifica] Saggistica

La lista completa delle pubblicazioni si trova su hawking.org.uk.

[modifica] Note

  1. ^ Il nome della cattedra è dovuto al suo creatore, il reverendo e membro del Parlamento Henry Lucas (1610-1663), autore di un lascito all'Università di Cambridge per l'istituzione e il mantenimento della celebre cattedra di matematica.
  2. ^ Sito ufficiale di Stephen Hawking (in inglese)
  3. ^ Si va ormai affievolendo la credenza secondo cui Stephen Hawking sia affetto da SLA, dal momento che la durata della malattia, diagnosticatagli nel 1963, sarebbe stata "eccessivamente" lunga , assolutamente inusuale per le sue caratteristiche. Va invece prendendo corpo l'ipotesi che la sua malattia effettiva sia la meno letale atrofia muscolare progressiva (vedi (EN) Progressive muscular atrophy).
  4. ^ In questo testo viene spiegato perché è difficile che Hawking sia effettivamente affetto da SLA (EN) Prognosis of PMA (Progressive muscular atrophy)
  5. ^ STEPHEN W. HAWKING sul sito della Pontificia Accademia delle Scienze
  6. ^ Hawking, Stephen W.. Disability Advice
  7. ^ Hawking: "Non fu Dio a creare l'universo". Repubblica.it, 03 settembre 2010
  8. ^ (EN) Stephen Hawking: God was not needed to create the Universe. Telegraph.co.uk, 02 settembre 2010
  9. ^ Origins of the universe: Stephen Hawking's J. Robert Oppenheimer Lecture. University of California, Berkeley (archiviato dall'url originale)
  10. ^ Hawking, Stephen (January 1970) The Singularities of Gravitational Collapse and Cosmology. Proceedings of the Royal Society A 314 (1519): 529–548. DOI:10.1098/rspa.1970.0021.
  11. ^ Hawking, SW (1974) Black Hole Explosions. Nature 248 (1): 30–31. DOI:10.1038/248030a0. URL consultato il 23 Marzo 2007.
  12. ^ Julius Edgar Lilienfeld Prize. American Physical Society. URL consultato il 29 August 2008.
  13. ^ Oldest, space-travelled, science prize awarded to Hawking. The Royal Society, 24 August 2006. URL consultato il 29 August 2008.
  14. ^ Fonseca Prize 2008. University of Santiago de Compostela. URL consultato il 7 August 2009.
  15. ^ «Hawking receives honour from Obama». Guardian, 13 August 2009. URL consultato in data 21 Dicembre 2009.
  16. ^ pubblicato in Italia da Rizzoli col titolo La teoria del tutto

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