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), occupa oggi la cattedra lucasiana di matematica[1] all'Università di Cambridge (la stessa che fu di Isaac Newton) che lascerà nel 2009, ed 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 però porta in un tempo finito alla progressiva diminuzione di massa e quindi alla cosiddetta “evaporazione” completa del buco nero, anche se ancora non è chiaro il possibile risultato finale dell'evaporazione. Ad oggi questa resta ancora una teoria da verificare.

Indice

[modifica] Biografia

Stephen Hawking nasce a Oxford nel 1942, esattamente 300 anni dopo la morte di Galileo Galilei, come ama ricordare. 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, il giovane Stephen è colpito da una serie di febbri ghiandolari, che a parere dei medici non rappresentavano altro, se non scompensi propri della crescita. Nonostante durante il periodo universitario Hawking iniziasse a sentire i primi problemi della malattia, ciò non influì sul suo corso di studi e a soli venti anni si laureò a pieni voti. Per lui le porte delle università erano tutte spalancate. Proseguì così i suoi studi sui buchi neri, la relatività e l'universo. Nel periodo successivo, 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 sclerosi laterale amiotrofica [2] [3], una malattia tremenda che logora le cellule nervose. Nonostante la situazione terribile, Stephen non si arrende e continua i suoi studi. Successivamente sposa Jane Wilde che lo assisterà negli anni successivi e da cui avrà tre figli. Nel 1976 viene nominato titolare della cattedra di matematica già occupata da Isaac Newton. In questi anni resta completamente immobilizzato. Nel periodo che va dal 1965 al 1970 elabora 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. Dopo, Hawking fu vittima di una strana aggressione su cui persino la polizia ha scarsi particolari. A causa di un intervento Hawking ha perso la voce: da allora il professore è costretto ad utilizzare uno strumento sofisticato che gli permette di parlare, sebbene molto lentamente, non più di quindici parole al minuto. Tra le sue ultime pubblicazioni ricordiamo L'universo in un guscio di noce, che ripercorre per tematiche il capolavoro sopracitato, ma anche La grande storia del tempo in cui, avvalendosi della collaborazione del fisico americano Leonard Molodov, ripropone le proprie riflessioni sulle origini e il destino dell'universo, gia trattate nel suo bestseller Dal Big Bang ai Buchi neri, in una versione ricca di note esplicative ed accessibile ad un pubblico più vasto.


[modifica] Ricerche

Hawking il 5 maggio 2006, durante la conferenza stampa alla Bibliothèque nationale de France per inagurare il Laboratorio di Astronomia e Particelle di Parigi

Uno dei campi di ricerca principali di Hawking è la teoria cosmologica e la gravità quantistica. Verso la fine degli anni 60, 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. 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 nello spazio-tempo. Questo lavoro ha indicato che, lontano da essere mera curiosità matematica, le singolarità sono una caratteristica ragionevole della relatività generale. Egli ne ha fornito la prova matematica insieme a Brandon Carter, W. Israel e D. Robinson, John Archibald Wheeler nel No-Hair Theorem dove definisce i buchi neri come caratterizzati da tre proprietà relative alla massa, momento angolare e carica elettrica. Hawking ha anche suggerito che, analizzando le emissioni dei raggi gamma, dopo il big bang, si osservava che primordiali o mini buchi neri si erano formati. Con Bardeen e Carter, ha proposto le quattro leggi sui meccanismi del buco nero, descrivendo un'analogia con la termodinamica. Nel 1974, ha calcolato che i buchi neri dovrebbero generare ed emettere termicamente particelle subatomiche, conosciute come Radiazione di Hawking, fino all'esaurimento della loro energia e alla loro successiva scomparsa ("evaporazione dei buchi neri"). In collaborazione con Jim Hartle, Hawking ha sviluppato un modello in cui l'universo non ha confini nello spazio-tempo, sostituendo la singolarità iniziale del classico Big Bang con un modello con una regione analoga al polo nord; poiché nessuno può viaggiare verso Nord dal polo nord, non esiste un contorno lì. Le discussioni con Neil Turok hanno condotto alla realizzazione che la proposta di nessun-contorno è valida anche nel caso di un universo aperto.

[modifica] Curiosità

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Hawking durante un volo di prova a gravità zero

[modifica] Bibliografia

[modifica] Trattati scientifici

[modifica] Saggistica

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

[modifica] Lista degli studenti

Fay Dowker 1987–1990
Bruce Allen 1980–1983
Alan Yuille 1977–1981
Malcolm Perry 1974–1978
Bernard J. Carr 1972–1975
Gary Gibbons 1970–1972
G. De Biase 2006–2008

[modifica] Note

  1. ^ Il nome della cattedra è dovuto al suo creatore, il reverendo e membro del Parlamento Henry Lucas (1610-1663). Egli fece un lascito all'Università di Cambridge per istituire e mantenere la celebre cattedra di matematica.
  2. ^ Si va ormai allontanando la credenza che il noto fisico teorico Stephen Hawking sia effettivamente affetto da SLA, la malattia starebbe durando un tempo "eccessivamente" lungo (gli è stata diagnosticata nel 1963), assolutamente inusuale per le sue caratteristiche. Va invece prendendo corpo l'ipotesi che la sua malattia effetiva sia la meno mortale: atrofia muscolare progressiva (vedi (EN) Progressive muscular atrophy).
  3. ^ In questo testo viene spiegato perché è difficile che Hawking sia effettivamente affetto da SLA (EN) Prognosis of PMA (Progressive muscular atrophy)
  4. ^ pubblicato in Italia da Rizzoli col titolo La teoria del tutto

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