Il limiti fisici non possono ridurre il potenziale di una mente brillante! La vita di Stephen Hawking, un fisico inglese rimasto tetraplegico a causa di una malattia degenerativa, è stata segnata da teorie rivoluzionarie che hanno contribuito allo sviluppo della fisica moderna.

Le sue ricerche scientifiche sono diventate famose per la loro particolarità ed è possibile che anche tu abbia sentito parlare delle sue teorie, durante le lezioni di fisica.

Hawking è riuscito nell'impresa di diventare professore emerito all'Università di Cambridge, come il famoso esponente della fisica classica, Isaac Newton. Ha ricoperto anche il ruolo di rettore del Dipartimento di matematica applicata e fisica teorica (DAMTP) ed è stato fondatore del Centro di Cosmologia Teorica (CTC) dell'Università di Cambridge.

Trattandosi di uno dei grandi scienziati dei nostri tempi, siamo curiosi di scoprire qualcosa di più su questa vera celebrità della fisica moderna.

Il contributo di Hawking alla scienza è degno delle più brillanti menti della fisica.
Scopri perché Stephen Hawking è stato così importante per la scienza!

Se vuoi saperne di più sulla vita e sulle scoperte di Stephen Hawking, continua a leggere questo articolo; parleremo della storia di uno dei più grandi scienziati dei nostri tempi!

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La storia di Stephen Hawking

Stephen Hawking nasce a Oxford, in Inghilterra, l'8 gennaio 1942 ed ebbe un'infanzia felice come figlio di un medico e di una filosofa, economista e politica, entrambi studenti della prestigiosa Università di Oxford. Fin da piccolo mostrava segni di una intelligenza fuori dal comune, tanto che a scuola lo chiamavano Albert Einstein.

Contrariamente alla volontà del padre, che desiderava che il figlio seguisse le proprie orme di medico, Hawking pensava di iscriversi a matematica, anche se la considerava una materia molto facile. Alla fine, optò per fisica, dato che all'Università di Oxford non c'era la facoltà di matematica.

Fu così, che a 17 anni vinse una borsa di studio; la laurea specialistica la fece all'Università di Cambridge, dove completò l'intero percorso accademico come dottorando, professore e ricercatore.

La sua vita personale prese una piega diversa quando aveva 21 anni. In seguito a una caduta, gli fu diagnosticata la sclerosi laterale amiotrofica, o SLA, una malattia degenerativa che avrebbe paralizzato i muscoli progressivamente. Secondo i medici, Hawking avrebbe avuto un'aspettativa di vita di soli tre anni.

In realtà, Hawking non solo era ancora in vita tre anni dopo, ma celebrò anche le sue prime nozze. Nel 1970 aveva tre figli e lavorava negli Stati Uniti presso l'Istituto di Tecnologia della California. Quindici anni dopo, durante un viaggio in Svizzera, fu colpito da una grave polmonite, che gli fece perdere l'uso delle corde vocali, per via di una tracheotomia. Da quel momento in poi, iniziò a comunicare tramite la voce elettronica di un computer.

Nel 1988 pubblicò il suo primo libro, tradotto in 30 lingue e collezionò una serie di successi, scoperte, ricerche, premi fino all'anno della sua morte, nel 2018 all'età di 76 anni.

Una curiosità su Hawking: nacque nel giorno in cui si celebravano 300 anni dalla morte di Galileo Galilei e morì 139 anni dopo la nascita di Einstein, il 14 marzo.

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Buchi neri e radiazioni di Hawking

I buchi neri sono corpi celesti dotati di un confine, l'orizzonte degli eventi, e di un campo gravitazionale talmente forte che neanche la luce riesce a sfuggire alla loro attrazione. Questi elementi si formano dalla perdita di combustibile nucleare da parte di una stella, che  si riduce fino a diventare un piccolo atomo.

A Hawking si deve la continuazione del lavoro di Einstein sulla relatività generale.
Hawking è stato il principale artefice della teoria dei buchi neri!

Secondo Albert Einstein e la sua teoria della relatività generale, tutti i corpi dotati di massa esercitano una forza, che contrariamente a quello che pensava Isaac Newton, si traduce nella curvatura dello spazio attorno a sé. Non è solo la mela ad essere attratta dal centro della terra, ma ogni corpo deforma lo spazio attorno a sé, e più è grande e più gli effetti sono devastanti. Per esempio, un pianeta che collassa su stesso concentra l'energia in un punto talmente potente chiamato singolarità che qualunque cosa vi entri non riesce a uscirne, neanche la luce.

In realtà Hawking, va oltre e teorizza che l'universo si è formato grazie a una singolarità, perché dai buchi neri è anche possibile creare la materia. La famosa teoria del Big Bang afferma infatti che questa singolarità sia un buco nero che invece di distruggere, crea.

Già nel 1970 Hawking afferma che non tutto viene perso in questi buchi neri. Le radiazioni, afferma lo scienziato inglese, sarebbero in grado di sfuggire da queste struttura sfruttando le leggi della meccanica quantistica. Un'altra grande scienziata che dedicò la vita allo studio delle radiazioni fu Marie Curie!

Ogni particella che entra e esce dal buco nero porta con sé un po' dell'energia qui contenuta. Queste strutture, quindi, a poco a poco possono sparire, evaporare. Come provare l'esistenza stessa dei buchi neri? Le radiazioni elettromagnetiche emesse dai corpi, le radiazioni di Hawking, dovrebbero essere una traccia del passaggio di materia nei buchi neri. Tutto questo, però, ancora non è stato dimostrato.

Delle particelle che vengono inglobate dal buco nero, invece, non rimane alcuna traccia. Il paradosso dei buchi neri che Hawking ha cercato di risolvere nel 2016, continua a essere uno dei grandi quesiti della fisica.

Dopo lunghi dibattiti, infatti, Hawking ammette che nessuna informazione può essere persa per sempre e che è sempre possibile ritrovarle. Anni dopo, Hawking teorizza che nei buchi neri esista una sorta di archivio dove vengono conservate le informazioni distrutte.

Hawking fu sicuramente geniale, come Nikola Tesla!

I libri di Stephen Hawking e il loro apporto alla fisica moderna

Nella sua lunga carriera scientifica, Hawking h ascritto diversi libri:

  • Il primo, nel 1988 si intitola "Breve storia del tempo: dal big bang ai buchi neri".
  • Nel 1996, un secondo volume su "Buchi neri, universi neonati e altri saggi";
  • Lo stesso anno viene pubblicato il libro "Inizio del tempo e fine della fisica";
  • Insieme a Roger Penrose scrive "La natura dello spazio e del tempo";
  • "Dal big bang ai buchi neri. Breve storia del tempo illustrata", è un volume del 1997 con le spiegazioni di Stephen Hawking e i disegni di Ron Miller;
  • "The future of space-time" è stato scritto insieme ad Alan Lightman, Kip Thorne, Igor Novikov e Timothy Ferris;
  • Nel 2007 e nel 2015 escono altre versioni ai volumi pubblicati in precedenza come "La grande storia del tempo. Un nuovo viaggio" scritto insieme a Leonard Mlodinow.
  • Nel 2012, sempre con il fisico americano Leonard Mlodinow, scrive "Il grande disegno".
  • Due anni dopo pubblica "Breve storia della mia vita".
  • Infine, nel 2018 pubblica "Le mie risposte alle grandi domande".
Con i libri scritti Hawking spiega le sue teorie e risponde a domande di natura fisica ed esistenziale di tutti noi.
L'eredità di Hawking è stata messa a disposizione di tutti, anche di chi non  specializzato in fisica!

I maggiori contributi di Hawking alla cosmologia e all'astrofisica

Nel 2004, in un'intervista al New York Times, Stephen Hawking ha affermato che l'obiettivo principale dei suoi libri era quello di spiegare la cosmologia in modo che tutti potessero comprenderla. Voleva che le sue opere fossero vendute in luoghi comuni, come gli aeroporti.

In quel periodo si riferiva al celebre "Breve storia del tempo", un successo dal punto di vista delle vendite che però non necessariamente voleva dire che le persone avessero capito le teorie che conteneva. Per questo, negli anni successivi, pubblicò una versione con un linguaggio più adatto al grande pubblico.

Il maggior pregio di Hawking è stato quello di usare le due grandi teorie su cui si basa la fisica moderna, la teoria della relatività generale di Einstein per il macrocosmo, e la teoria dei quanti per il microcosmo, con l'obiettivo di spiegare fenomeni fino ad allora incompresi e ancora oggetto di studio, come i buchi e l'origine dell'universo.

Hawking fu in grado di impiegare cosmologia, termodinamica, teoria dei quanti, teoria della gravitazione e teoria dell'informazione in un modo intelligibile anche per chi non è un genio della fisica.

Hawking ha dato un grande contributo all'astrofisica, rivedendo le sue stesse teorie sui buchi, che non sono poi così neri, portando alla scoperta delle radiazioni che li caratterizzano.

Il fisico inglese è stato anche un sostenitore della teoria spazio-temporale, che spiega cosa esisteva prima del big bang, la grande esplosione che avrebbe dato origine al nostro universo. Secondo Hawking l'inizio dell'esistenza era talmente piccolo che non praticamente non c'era distinzione tra spazio e tempo.

La questione delle informazioni, come la massa e la posizione di un corpo, che secondo Hawking prima si perdevano dentro i buchi neri ma che poi, rivendendo la sua stessa teoria grazie a una diatriba con il fisico Leonard Susskind,  venivano cancellate ma conservate, insieme alla questione dell'origine dell'universo sono ancora al centro del dibattito della fisica.

Il lavoro di Hawking ha saputo coniugare la teoria dei quanti a quella della relatività generale.
La teoria dei quanti applicata al cosmo, una delle intuizioni di Stephen Hawking!

Le teoria di Hawking sulla dissoluzione dei buchi neri e sulla creazione dell'universo a partire da una singolarità, anche se fondate su calcoli matematici, non sono state dimostrate e probabilmente occorreranno secoli per farlo. Tuttavia, il contributo di Hawking al dibattito sulla fisica teorica è innegabile, così come la sua capacità di avvicinare il grande pubblico a concetti difficili per i più.

Inoltre, la sua storia personale, fatta di importanti studi e riconoscimenti, nonostante i limiti di una malattia degenerativa, mostrano l'inarrestabile potenza di un fisico geniale.

Se vuoi scoprire qualcosa di più su Hawking e confutare le sue opere con quello di un fisico come Max Planck, contatta un insegnante di Superprof.

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Catia

Traduttrice e scrittrice con una passione per le lingue