Stephen William Hawking
8
de enero de 1942-Cambridge, 14 de marzo de 2018) fue un físico teórico, astrofísico, cosmólogo y
divulgador científico británico. Sus trabajos más importantes consistieron en
aportar, junto con Roger Penrose, teoremas respecto a las singularidades
espaciotemporales en el marco de la relatividad general y la predicción teórica
de que los agujeros negros emitirían radiación, lo que se conoce hoy en día como radiación de Hawking (o a veces radiación Bekenstein-Hawking). Uno de
los principales características
de su personalidad fue su contribución al debate científico, a veces apostando
públicamente con otros científicos, el caso más conocido es su participación en
la discusión sobre la conservación de la información en los agujeros negros.
Era 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 (Lucasian Chair of
Mathematics) de la Universidad de Cambridge desde 1979 hasta su jubilación en
2009.7
Entre
las numerosas distinciones que le fueron concedidas, recibió doce doctorados
honoris causa y fue galardonado con la Orden del Imperio Británico (grado CBE)
en 1982, el Premio Príncipe de Asturias de la Concordia en 1989, la Medalla
Copley en 2006, la Medalla de la Libertad en 20098 y el Premio Fundación BBVA Fronteras del
Conocimiento en 2015.
Estuvo
casado en dos ocasiones y tuvo tres hijos. Justo antes de su primer matrimonio,
con 21 años, se le diagnósticó esclerosis lateral amiotrófica (ELA), que fue
agravando su estado con el paso de los años, hasta dejarlo casi completamente
paralizado95 y le forzó a comunicarse a través de un aparato generador de
voz. Cuando su enfermedad le afectó a la capacidad de tragar y se ahogaba al
comer, Hawking comenzó
una dieta especial, que se basaba principalmente en la retirada del gluten, el
azúcar y los alimentos procesados, y complementación con diversos suplementos.9 Ha sido la persona más longeva con esta enfermedad, a
la que sobrevivió
55 años cuando
la esperanza media de vida es de aproximadamente 14 meses.910 Su caso resulta «fascinante» y desconcertante para los neurólogos.9
Como
autor de libros divulgativos sobre ciencia alcanzó enormes éxitos de ventas, en
los que discute sobre sus propias teorías y la cosmología en general, como
Breve historia del tiempo: del Big Bang a los agujeros negros (A Brief History
of Time: From the Big Bang to Black Holes), de 1988, y que estuvo en la lista
de bestsellers del The Sunday Times británico durante 237 semanas, Brevísima
historia del tiempo (A Briefer History of Time), de 2005, en colaboración con
Leonard Mlodinow, en la que trató de explicar de la manera más sencilla posible
la Historia del Universo, motivo por el cual se le conoció como El historiador
del tiempo1112 o El historiador del universo,13 y El universo en una cáscara de
nuez (The Universe in a Nutshell), de 2001.
Primeros
años y educación
Los
padres de Hawking huyeron de Londres debido a los constantes bombardeos que
esta sufría por parte de Alemania durante la Segunda Guerra Mundial.
Nació
el 8 de enero de 1942 en Oxford, lugar al que expresamente se desplazaron sus
padres, Isobel Hawking y Frank Hawking, investigador biológico, buscando una
mayor seguridad para la gestación de su primer hijo, ya que Londres estaba
siendo atacada por la Luftwaffe.14
Tiene además
dos hermanas menores, Philippa y Mary, y un hermano adoptado, Edward.
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 diez años)14 y a los once años cambió al colegio homónimo, donde fue un buen
estudiante aunque no brillante.15
En un
primer momento, Hawking quiso estudiar matemáticas en la Universidad, inspirado
por su profesor, pero su progenitor quería que estudiara en el University
College de Oxford, como él había hecho. Al no existir un profesor de
matemáticas en aquel momento, en el college no aceptaban estudiantes de esa disciplina,
por lo que Hawking se matriculó en ciencias naturales y consiguió una beca. Una
vez en el University College, se especializó en física.14 Su interés en esa época se centraba en la termodinámica, la relatividad y la mecánica cuántica. Durante su estancia en
Oxford, estuvo en un equipo de remo, deporte que según él mismo le ayudaba a
aliviar su tremendo aburrimiento en la universidad.16 Su tutor de física, Robert Berman, dijo
posteriormente en The New York Times Magazine: «Solo le bastaba saber que se
podía hacer algo y él era capaz de hacerlo sin mirar cómo otros lo hacían...
Por supuesto, su mente era completamente diferente de las de sus coetáneos».15
Los
hábitos académicos de Hawking estaban lejos de impresionar,17 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
inteligente 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 Cambridge. Obtuvo su doctorado en física en Cambridge en
1966 y tiene más de una docena de títulos honorarios.18
Carrera
De
1962 a 1975
Hawking
en Cambridge.
Hawking
con los teóricos de cuerdas David Gross y Edward Witten.
Al poco
de llegar a Cambridge, 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 doctoral, Dennis William Sciama, volvió
a trabajar en su doctorado de física.15
A
finales de la década de 1960, él y su colega de Cambridge, Roger Penrose,
aplicaron un nuevo y complejo modelo matemático creado a partir de la teoría de
la relatividad general de Albert Einstein.19 Esto llevó a Hawking, en 1970, a probar el
primero de sus varios teoremas de singularidad, que proveen una serie de
condiciones suficientes para la existencia de una 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 genérica de la relatividad general.20
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 allí. Hawking seguiría
teniendo relación con Caltech, pasando allí un mes al año desde 1992,21 hasta su muerte.
De
1975 a 2018
Su
trabajo con Brandon Carter, Werner Israel y D. Robinson fue un espaldarazo para
el teorema de no pelo de John Archibald Wheeler, que postula que todo agujero
negro se describe completamente con sus propiedades de masa, momento angular y
carga eléctrica.22 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 subatómicas, lo que
actualmente se conoce como radiación de Hawking, hasta que gastan su energía y
se evaporan.23
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.24 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 coherente 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, por
tanto, los físicos no deben pretender formular una teoría que explique la
configuración actual del universo sobre la base de un estado inicial en
concreto.26
Hawking
fue el profesor Lucasiano de la Universidad de Cambridge durante treinta años,
desde 1979 hasta su jubilación el 1 de octubre de 2009.2728 Después se convertiría en director de investigación en el Centro para Cosmología Teórica de la Universidad de
Cambridge. Era también
miembro del Gonville y Caius College y ostentó la distinguida cátedra de
investigación en el Instituto Perimeter de Física Teórica de Waterloo, Ontario.
En
2009 participó
en un homenaje a Carl Sagan auspiciado por la discográfica de Jack White, Third
Man Records. A la venta el 6 de noviembre, el setenta y cinco aniversario del
nacimiento del astrónomo, «A Glorious Dawn» parte de fragmentos del programa
divulgador de Sagan Cosmos: un viaje personal, musicalizados por John Boswell y
a los que se ha añadido la voz de Hawking.30
Fallecimiento
El 14
de marzo de 2018, a los 76 años de edad, fallecío en su casa de Cambridge,
Reino Unido, según un comunicado divulgado por su familia, cuyo contenido
recogen varios medios ingleses.3132 No revelaron la causa del
fallecimiento, simplemente mencionaron que «expiró en paz».
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
Penrose 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 él 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
con W. Israel, y 300 Años de gravedad, con W. Israel. Stephen Hawking ha
publicado tres libros de divulgación: su éxito de ventas Breve historia del
tiempo: del Big Bang a los agujeros negros, Agujeros negros y 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
Investigación
sobre el origen 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.
Stephen
Hawking
En el
universo primitivo está la respuesta a la pregunta fundamental sobre el origen
de todo lo que vemos hoy, incluida la vida.
Stephen
Hawking
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.
Ha
declarado también acerca del origen 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 dejarían de regir todas las leyes conocidas de la física
(...) Mientras más examinamos el universo, descubrimos que de ninguna manera es
arbitrario, sino que obedece a 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.
Stephen
Hawking
Conjetura
de protección de la cronología
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.
Pensamiento
filosófico
Adopta
el realismo dependiente del modelo, la idea de que una teoría física o una
imagen del mundo es un modelo y un conjunto de reglas que relacionan los
elementos del modelo con las observaciones, basándose en que lo que se sabe de
la física moderna hace difícil defender al realismonota 1 y el punto de vista de Hume de
que no queda otra opción que actuar como si la realidad fuera verdadera, por lo
que «carece de sentido preguntar si un modelo es real o no; solo tiene sentido
preguntar si concuerda o no con las observaciones», derivándose de que si hay
dos modelos que concuerden con las observaciones «no se puede decir que uno sea
más real que otro»nota 2 y que se podría usar el modelo más conveniente de acuerdo a la
situación
considerada. En cuanto al término
modelo se consideraría
satisfactorio si: a) es elegante,nota 3 b) contiene pocos elementos arbitrarios o
ajustables, c) concuerda con las observaciones existentes y proporciona una
explicación de
ellas, y d) realiza predicciones detalladas sobre observaciones futuras que
permitirán refutar
o falsar el modelo si no son confirmadas.36
Creencias
religiosas
Stephen
Hawking en Jerusalén (2006)
En el
libro Una Breve Historia del Tiempo, de 1988, el astrofísico señalaba que «si
llegamos a descubrir una teoría completa, sería el triunfo definitivo de la
razón humana, porque entonces conoceríamos la mente de Dios». Sin embargo, con
el pasar de las décadas estas ideas fueron cambiando, reinterpretándose e
incluso recibiendo acusaciones de ser solo publicidad, según señalaba la
primera esposa de Hawking, Jane Wilde, tras su divorcio en 1991.3738
En
efecto, Stephen Hawking utiliza repetidamente la palabra «Dios»3940 en su discurso público de divulgación científica, pero ha explicado que lo
hace en sentido meramente metafórico.
«No soy
religioso en el sentido normal de la palabra. Creo que el Universo está
gobernado por las leyes de la ciencia. Esas leyes pudieron haber sido creadas
por Dios; pero Dios no interviene para romper las leyes».41
Ya en
2010, el científico aseguró en su libro El gran diseño, que la física moderna
descarta a Dios como creador del universo, tal como en el pasado lo hizo el
darwinismo, que echó por tierra las ideas de Dios como creador de los seres
vivos. Según extractos de su libro El gran diseño, Hawking dice que una nueva
serie de teorías torna superfluo pensar en la existencia de un creador del
Universo, que Dios no creó el Universo y que el big bang fue la consecuencia
inevitable de las leyes de la física.
Dado
que existe una ley como la de la gravedad, el Universo pudo y se creó de la
nada. La creación espontánea es la razón de que haya algo en lugar de nada, es
la razón por la que existe el Universo, de que existamos. No es necesario
invocar a Dios como el que encendió la mecha y creó el Universo.
Stephen
Hawking
La
publicación de los extractos del libro escrito junto a Leonard Mlodinow El gran
diseño,4344 en los que manifiesta básicamente que Dios no creó el Universo, causó una fuerte polémica y críticas por parte de los
representantes de numerosas religiones.
Fue en
este contexto que, durante el año 2014, en una entrevista realizada por el
diario El Mundo, aclaró su postura con respecto a la religión y despejó
cualquier duda sobre su ateísmo. Fue claro en señalar que era ateo y considera
incompatibles ciencia y religión:
En el
pasado, antes de que entendiéramos la ciencia, era lógico creer que Dios creó
el Universo. Pero ahora la ciencia ofrece una explicación más convincente. Lo
que quise decir cuando dije que conoceríamos «la mente de Dios» era que comprenderíamos
todo lo que Dios sería capaz de comprender si acaso existiera. Pero no hay
ningún Dios. Soy ateo. La religión cree en los milagros, pero estos no son
compatibles con la ciencia.
Stephen
Hawking48
Lucha
personal contra la esclerosis lateral amiotrófica
Stephen
Hawking es un ejemplo de lucha y dignidad frente a la ELA. Foto en la
Biblioteca Nacional de Francia (22 de mayo de 2006)
En
1963, a la edad de 21 años, le diagnosticaron un tipo de enfermedad
motoneuronal denominada esclerosis lateral amiotrófica (ELA).910 Los primeros síntomas aparecieron durante su
estancia en Oxford, justo antes de su primer matrimonio. Stephen Hawking quedó en una situación de discapacidad a causa de
esta enfermedad, que fue agravando su estado con el paso de los años, hasta
dejarlo casi completamente paralizado, pero no le impidió mantener su alta
actividad científica y pública.
Hawking
sobrevivió 55 años con esta enfermedad, aunque los médicos le habían
pronosticado dos años de vida.9 A partir del momento del diagnóstico de la ELA, la esperanza
media de vida es de aproximadamente 14 meses y por lo general, la mayoría de los pacientes no supera los
cinco años.
En 1985
se le practicó una traqueotomía, utilizando desde entonces un sintetizador de
voz para comunicarse. Paulatinamente fue perdiendo el uso de sus extremidades,
así como el resto de la musculatura voluntaria, incluyendo la fuerza del cuello
para mantenerse con la cabeza erguida; con todo esto su movilidad se tornó
prácticamente nula. La silla de ruedas que utilizaba en público estaba
controlada por un ordenador que manejaba a través de leves movimientos de
cabeza y ojos. Con la contracción voluntaria de una de sus mejillas, componía
palabras y frases en su sintetizador de voz; el deterioro de su estado le llevó
a solo poder comunicarse al ritmo de una palabra por minuto. A este respecto, a
finales de 2011 solicitó ayuda técnica a la compañía Intel para la mejora del
sistema de predicción de palabras.
Sir Martin
Rees, que fue nombrado astrónomo real por la reina, me confesó una vez que la
discapacidad de Hawking le impide hacer los tediosos cálculos necesarios para
mantenerse en cabeza de su área de investigación. Por eso se concentra en
generar nuevas y frescas ideas en lugar de hacer cálculos difíciles, que pueden
ejecutar sus estudiantes.
Michio
Kaku5
El 20
de abril de 2009 se informó de que Hawking había sido internado «muy enfermo»
en un hospital de Cambridge. Unas pocas horas después de conocerse la noticia,
su web personal mostraba un mensaje que hacía referencia a la avalancha de
visitas que había sufrido, con lo que se habían visto obligados a omitir sus
contenidos temporalmente para evitar una caída del servidor.50
Al día
siguiente, 21 de abril de 2009, se informó de su mejoría y la posibilidad de su
pronta recuperación total.
Hawking
fue un caso excepcional, no solo por ser la persona que más años sobrevivió con
la ELA, rompiendo todas las estadísticas, sino también porque su enfermedad
parecía haberse «quemado» y su progreso frenado, llegando a ser relativamente
estable. Por todo ello, se ha convertido en un «caso fascinante» y
desconcertante para los neurólogos.
Hawking
opinaba que la variedad de ELA que padecía había sido causada probablemente por
una deficiente absorción de vitaminas. Cuando su enfermedad había progresado hasta
el punto en el que le impedía tragar y había empezado a ahogarse al comer,
comenzó una dieta sin gluten, sin lácteos, sin azúcar, sin aceites vegetales y
sin alimentos procesados. Complementaba su alimentación
con suplementos diarios de vitaminas y minerales, incluyendo ácido fólico,
vitamina B12 y otras vitaminas del grupo B, vitamina C, vitamina E, zinc y
cápsulas de aceite de hígado de bacalao. Tras un tiempo de iniciada la
dieta, empezó a incluir pequeñas cantidades de productos lácteos.
Véase
también: Trastornos neurológicos relacionados con el gluten
Reconocimientos
Hawking
experimentando la ingravidez en un avión Boeing 727 de NASA.
Barack
Obama talking to Stehen Hawking in the White House
El
entonces presidente de Estados Unidos Barack Obama habla con Hawking
(acompañado por su hija Lucy) 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, 12 de agosto de 2009.
El 19
de diciembre de 2007 se develó una estatua de Hawking, obra de Ian Walters, en
el Centre for Theoretical Cosmology de la Universidad de Cambridge.52 Entre los edificios nombrados
en su honor se encuentran el Museo de Ciencia Stephen W. Hawking en San
Salvador,53 el Stephen Hawking Building en
Cambridge,54 y el Stephen Hawking Centre en
el Instituto Perimeter de Física
Teórica en
Canadá.55 En 2002, después de una votación abierta a todo el Reino Unido,
la BBC lo incluyó en su lista de 100 Greatest Britons.
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