Stephen hawking, el genio de la astrofísica

Stephen William Hawking, nació en Oxford Inglaterra el 8 de enero de 1942. Es un físico teórico astrofísico, cosmólogo y divulgador científico británico. Sus trabajos más importantes hasta la fecha han consistido en aportar, junto con Roger Penrose, teoremas respeto a las singularidades espacios temporales en el marco de la relatividad general, y la predicción técnica de que los agujeros negros emitirían radiación; lo que se conoce hoy en día como radiación de Hawking.

Es miembro de la Real Sociedad de Londres, de la Academia Pontificia de las Ciencias y de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos. Fue titular de la Cátedra Lucasiana de Matemáticas (Lucassian Chair of Mathematics) de la Universidad de Cambridge desde 1979 hasta su jubilación en 2009. Entre las numerosas distinciones que le han sido concebidas, Hawking ha sido honrado con doce doctorados honoris causa y ha sido galardonado con la Orden del Imperio Británico (grado CBE) en 1982, con el Premio Príncipe de Asturias de la Concordia en 1989 con la Medalla Copley en 2006 y con la Medalla de la Libertad en 2009.

PRIMEROS AÑOS Y EDUCACIÓN

Stephen Hawking nació en Oxford, lugar al que expresamente se desplazaron sus padres, Isobel Hawking y Frank Hawking, en procura de establecerse y brindar una mayor seguridad para la gestación de su primero hijo, ya que Londres se encontraba bajo el ataque de la Lufwaffe. Tiene además dos hermanos menores, Philippa y Mary, y un hermano adoptado, Eduard.

Después del nacimiento de Stephen, la familia volvió a Londres, donde su padre encabezaba la división de parasitología del National Institute, for Medical Research. En 1950 se mudaron a St Albans, donde acudió al instituto para chicas de St. Albans (que admitía chicos hasta la edad de 10 años y a los 11 años cambió al colegio homónimo, donde fue un buen estudiante aunque no brillante.

En un primero momento, Hawking quiso estudiar matemáticas en la Universidad, inspirado por su profesor, pero su padre quería que accediera al University College de Oxford, donde se matriculó en ciencias naturales y consiguió una beca, más tarde se especializó en física.

Su interés en esa época se centraba en la termodinámica, la relatividad y la mecánica cuántica. Durante su estadía en Oxford, estuvo en un equipo de remo, deporte que según el mismo le ayudaba a aliviar su tremendo aburrimiento en la universidad. Su tutor de física, Robert Berman, dijo posteriormente en The New York Times Magacine: “Solo le bastaba saber que se podía hacer algo y él era capaz de hacerlo sin mirar cómo otros los hacían... Por supuesto, su mente era completamente diferente de las de sus coterráneos”.

Los hábitos académicos de Hawking estaban lejos de impresionar, lo que se puso de manifiesto en el resultado de su examen final, en la frontera entre los honores de primera y segunda clase, lo que hacía necesario un “examen oral”. Berman dijo de la prueba oral.

Y por cierto que los examinadores de entonces eran lo suficientemente inteligentes como para darse cuenta de que estaban hablando con alguien mucho más listo que la mayoría de ellos.

Después de recibir su título de grado en Oxford en 1962, hizo sus estudios de posgrado en el Trinity Hall de Cambridgel. Obtuvo su doctorado en física en Cambridge en 1966 y tiene más de una docena de títulos honorarios.

CARRERA

En 1962 a poco de llegar a Cambridge, Hawking comenzó a desarrollar síntomas de esclerosis lateral amiotrófica (ELA), un tipo de enfermedad motoneuronal que le haría perder la mayor parte de su control neuromuscular. Durante sus primeros dos años en Cambridge no se reconocía a sí mismo, pero después de que la enfermedad se estabilizara y con la ayuda de su tutor médico, Dennis William Sciama, volvió a trabajar en su doctorado de física.

A finales de los sesenta, él y su colega de Cambridge, Roger Penrose, aplicaron un nuevo complejo modelo matemático creado a partir de la teoría de la relatividad general de Albert Einstein. Esto llevo a Hawking en 1970, a probar el primero de sus varios teoremas de singularidad espaciotemporal en el espacio – tiempo. Este trabajo mostró que lejos de ser curiosidades matemáticas que solo aparecen en casos especiales, las singularidades son una característica bastante genética de la relatividad general.

Hawking fue uno de los más jóvenes en ser elegido miembro de la Royal Society en 1974. Ese mismo año visitó el Instituto de Tecnología de California (Caltech) para trabajar con su amigo, Kip Thorne, que impartía clases alli..

Desde 1975 en adelante su trabajo con Brandon Carter, Werner Irael y D. Rombinson fue un espaldarazo para el teorema de John Archibald Wheeler, quien postula que todo agujero negro se describe completamente con sus propiedades de masa, momento angular y carga eléctrica.

Luego de analizar emisiones de rayos gamma, Hawking sugirió que después del Big Bang, se formaron diminutos agujeros negros primitivos. Junto con Bardeen y Carter, propuso las cuatro leyes de la termodinámica de los agujeros negros, trazando una analogía con la termodinámica. En 1974, calculó que los agujeros negros debían de crear y emitir térmicamente partículas subadómicas, lo que actualmente se conoce como radiación de Hawking, hasta que gastan su energía y se evaporan.

Hawking desarrolló en colaboración con James Hartle un modelo topológico en el que el universo no tenía fronteras en el espacio – tiempo, reemplazando la singularidad inicial de los modelos clásicos del Big Bang por una región similar, el Polo Norte, no se puede viajar al norte del Polo Norte al no haber un límite. Aunque en un principio la propuesta sin fronteras predecía un universo cerrado, los debates con Neil Turok le hicieron darse cuenta de que la ausencia de fronteras es consistente con un universo no cerrado.

En 2006, junto con Thomas Hertog de la CERN, Hawking propuso una teoría basada en la top – down cosmology, según la cual el universo no tenía un único estado inicial y que de ahí los físicos no deben pretender formular una teoría que explique la configuración actual del universo en base a un estado inicial en concreto.

Hawking fue el profesor Lucasiano de la Universidad de Cambridge durante treinta años, desde 1979 hasta su jubilación el 1 de octubre de 2009. Después se convertiría en director de investigación en el Centro para Cosmología Teórica de la universidad de Cambridge. Es también miembro del Gonville y Caius Coillege y ostenta la distinguida cátedra de investigación en el Instituto Perimeter de Física Teórica de Waterloo.

En 2009 participó en un homenaje a Carl Sagan, auspiciado por la discográfica de Jack White, Third Man Records, cuyo material fue puesto a la venta el 6 de noviembre, el setenta y cinco aniversario del nacimiento del astrónomo: “A Glorius un viaje personal, musicalizados por John Roswell y a los que se ha añadido la voz de Hawking”.

RECONOCIMIENTO

El presidente de Estados Unidos Barack Obana habló con Hawking en la Sala Azul de la Casa Blanca, antes de la ceremonia en la que le entregaría la Medalla Presidencial de la Libertad junto con otras 15 personas, el 12 de agosto de 2009.

El 19 de diciembre de 2007 se desveló una estatua de Hawking, obra de Ian Walters, en el Centre for Theoretical Cosmology de la Universidad de Cambridge. Entre los edificios nombrados en su honor se encuentran el Museo de Ciencia Stephen W. Hawking en San Salvador, el Stephen Hawding Building en Cambridge, y el Stephen Hawking Center en el Instituto Perimeter de Física Técnica en Canadá. En 2002, después de una votación abierta a todo el Reino Unido, la BBC lo incluyó en su lista de 100 Greatest Britons.

Según Stephen Hawking, en los agujeros negros se viola el segundo principio de la termodinámica, lo que dio pie a especulaciones sobre viajes en el espacio – tiempo y agujeros de gusano.

Hawking ha trabajado en las leyes básicas que gobiernan el universo. Junto con Roger Petrose mostró que la Teoría General de la Relatividad de Einstein implica que el espacio y el tiempo han de tener un principio en el Big Bang, y un final dentro de agujeros negros.

Semejantes resultados señalan la necesidad de unificar la Relatividad General con la Teoría Cuántica, el otro gran desarrollo científico de la primera mitad del siglo XX. Una consecuencia de tal unificación que el descubrió era que los agujeros negros no eran totalmente negros, sino que podían emitir radiación y eventualmente evaporarse y desaparecer. Otra conjetura es que el universo no tiene bordes o límites en el tiempo imaginario. Esto implicaría que el modo en que el universo empezó queda completamente determinado por las leyes de la ciencia.

Sus numerosas publicaciones incluyen la Estructura a Gran Escala del Espacio – tiempo con G.F.R. Ellis, Relatividad General: Revisión en el Centenario de Einstein y 300 Años de Gravedad. Stephen Hawking ha publicado tres libros de divulgación: su éxito de ventas, Breve historia del tiempo (Historia del tiempo: Del Big Bang a los agujeros negros), Agujeros negros, pequeños universos y otros ensayos en 2001, El universo en una cáscara de nuez, en 2005 Brevísima historia del tiempo, una versión de su libro homónimo adaptada para un público más amplio.

INVESTIGACIÓN DEL UNIVERSO

En su libro Agujeros negros y pequeños universos y otros ensayos, editado en 1993, afirmó: La ciencia podría afirmar que el universo tenía que haber conocido un comienzo (...) A muchos científicos no les agradó la idea de que el universo hubiese tenido un principio, un momento de creación.

TEORÍA DE LOS AGUJEROS NEGROS

Alrededor del año 2004 propuso su nueva teoría acerca de las simas o agujeros negros, un término que por lo general se aplica a los restos de estrellas que sufrieron un colapso gravitacional después de agotar todo su combustible nuclear. Según Hawking, el universo está prácticamente lleno de pequeños agujeros negros y considera que estos se formaron del material original del universo.

En la teoría clásica de la relatividad general (... ) el principio del universo tiene que ser una singularidad de densidad y curvatura del espacio – tiempo infinitas. En esas circunstancias dejarán de regir todas las leyes conocidas de la física (..) Mientras más examinemos el universo, descubrimos que de ninguna manera es arbitrario, sino que obedece ciertas leyes bien definidas que funcionan en diferentes campos. Parece muy razonable suponer que haya principios unificadores, de modo que todas las leyes sean parte de alguna ley mayor.

CONJETURA

Hawking, afirmó que debería haber una ley que hacía imposible el viaje en el tiempo. Propuso una conjetura de protección de la cronología que excluía el viaje en el tiempo de las leyes de la física, para hacer la historia segura para los historiadores. Incapaz de encontrar una ley física que haga imposible el viaje en el tiempo, Hawking cambió de opinión: Quizá el viaje en el tiempo sea posible, pero no es práctico.

PRINCIPALES DISTINCIONES

1975 Medalla Eddington

1976 Medalla Hughes, concedida por la Royal Society, por sus distinguidas contribuciones a la aplicación de la relatividad general a la astrofísica, especialmente al comportamiento de la materia altamente condensada.

1979 Medalla Albert Einstein

1981 Medalla Franklin

1982 Comendador de la Orden del Imperio Británico

1985 Medalla de oro de la Real Sociedad Astronómica

1986 Miembro de la Academia Pontificia de las Ciencias

1988 Premio Wolf en Física

1989 Compañero de Honor

1999 Premio Julius Edgar Lilienfeld de la Alerican Physical Society

2003 Premio Michelson Morley de la Universidad Case Western Reserve

2006 Medalla Copley de la Real Sociedad de Londres

2008 Premio Fonseca de la Universidad de Santiago de Compostela

2009 Medalla Presidencial de la Libertad, la más alta condecoración civil de Estados Unidos.

2012 Premio Especial de Física Fundamental, en el galardón científico con mayor dotación del mundo.

Textos, BBC

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