Las teorías concretas de Stephen Hawking y sus principales aportes a la física

Stephen William Hawking 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 radiación Bekenstein-Hawking.

Hawking trabajó en las leyes básicas que gobiernan el universo. Sus investigaciones se concentraron especialmente en los agujeros negros, las singularidades del espacio-tiempo, el origen del universo, la cosmología cuántica y la búsqueda de una teoría capaz de unificar la relatividad general con la mecánica cuántica.

Los médicos le dieron entre dos y tres años de esperanza de vida como máximo, pero el británico desafió los pronósticos y siguió haciendo ciencia durante más de cinco décadas. Aunque la enfermedad fue paralizándolo lentamente, pudo seguir trabajando en sus teorías y seguir difundiéndolas, además de participar en foros y expresar su opinión sobre los últimos avances de la ciencia.

1. Los agujeros negros y las singularidades del espacio-tiempo

Hawking dedicó toda su vida a investigar las leyes que gobiernan el universo. Muchos de sus trabajos giran en torno a los agujeros negros, por lo que no se extrañen al verlos aparecer también en los siguientes puntos.

Un agujero negro es una región del espacio con una cantidad de masa concentrada tan grande que no existe la posibilidad de que algún objeto cercano escape a su atracción gravitacional.

Como sabe, un agujero negro es un lugar del espacio donde la gravedad ejerce tanta fuerza que ni siquiera la luz puede escapar. El estudio de estos eventos cósmicos increíblemente densos es lo primero que debe usted mencionar sobre Hawking.

El concepto agujero negro tiene un origen reciente. Fue acuñado en 1969 por el físico norteamericano John Wheeler y se puede definir como una región del espacio-tiempo de la cual, ni siquiera la luz, puede escapar, debido a la intensa gravedad.

La idea de los agujeros negros es mucho anterior a Hawking. De hecho, las primeras nociones datan del siglo XVIII, pero fue la teoría de la relatividad general de Einstein, publicada en 1915, la que hizo que estas regiones espaciales empezaran a ser tomadas en serio.

La investigación de Hawking sobre los agujeros negros fue el primer paso hacia una teoría de la gravedad cuántica, que debería unificar la Relatividad General, la Teoría de la Gravitación y el Espacio Tiempo y la Mecánica Cuántica. Actualmente, las tres teorías pueden explicar distintos aspectos del Universo, pero sus piezas no terminan de encajar. Unirlas es el gran reto de la física teórica en la actualidad.

Los teoremas de singularidad de Penrose-Hawking

Más en concreto, ganará puntos extra por hablar de los trabajos que realizó en los setenta con Roger Penrose, que se conocen como teoremas de la singularidad de Penrose-Hawking.

¿Se ha planteado alguna vez qué hay dentro de un agujero negro? Ellos sí, y lo que encontraron en su viaje teorizado es que Einstein había estado allí antes que ellos. Lo que hicieron, en definitiva, fue responder a las preguntas que el físico alemán lanzó décadas antes.

En su juventud, Hawking estaba estudiando el trabajo de Penrose que decía que si la teoría de la Relatividad de Einstein era correcta, entonces en el centro de cada agujero negro debería haber una singularidad, es decir, un punto donde el espacio-tiempo deja de existir.

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. 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.

Si un líquido es más denso que otro es porque los átomos que lo componen están, digamos, más apretaditos. Hay mayor cantidad en el mismo espacio. Cuando hablamos del interior de un agujero negro hablamos de una enorme cantidad de masa reducida a un puntito infinitesimal, es una situación única en que la densidad es infinita.

Esto provoca que las leyes del espacio-tiempo no imperen de manera normal, y por ello se conoce como singularidad del espacio-tiempo.

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.

Junto con Roger Penrose demostró 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.

El colapso gravitatorio y el horizonte de sucesos

La respuesta se relaciona con el ciclo vital de una estrella. Una estrella se forma cuando una gran cantidad de gas -principalmente hidrógeno- comienza a colapsar sobre sí mismo debido a su atracción gravitatoria. Es decir, se contrae.

Las colisiones de átomos tendrán una mayor frecuencia y una mayor velocidad, por lo cual el gas se calentará. En un momento determinado, el gas estará tan caliente que los átomos de hidrógeno que choquen tenderán a fundirse, formando helio.

Esa reacción hará que la estrella brille y el calor que emite permitirá equilibrar la fuerza gravitacional y la contracción del gas se detendrá. Las estrellas permanecerán estables por un largo período, hasta que consuman todo su hidrógeno y otros combustibles nucleares.

Cuando ello ocurre, la estrella deja de producir calor y, en consecuencia, no puede impedir que la fuerza gravitatoria comience a contraerla. Este proceso puede dar lugar a las llamadas “enanas blancas”, estrellas con un radio de pocos kilómetros y una densidad de decenas de toneladas por centímetro cúbico.

Pero hay estrellas que, al contraerse, hacen que su campo gravitatorio sea tan intenso que los conos de luz se inclinen hacia adentro, hasta que llega un momento en que no pueden escapar.

Y si no puede escapar la luz, tampoco puede hacerlo ningún objeto, porque nada viaja más rápido que la luz, según la teoría de la relatividad.

Esta estrella colapsa bajo su propia gravedad y su superficie y volumen se reducen a tamaño cero. Es decir, toda la materia de la estrella está comprimida de tal manera que la densidad de la materia y la curvatura del espacio-tiempo se hacen infinitas. A esto se le denomina una “singularidad”.

2. La radiación de Hawking

Uno de los descubrimientos de Hawking más relevantes es lo que se conoce como radiación de Hawking de los agujeros negros.

Según Hawking, los efectos de la física cuántica hacen que los agujeros negros brillen como cuerpos calientes, de ahí que pierdan parte de su negritud.

En los años 70, Hawking tomó como base los estudios de Einstein para lograr una descripción de la evolución de los agujeros negros desde la física cuántica.

En 1976, siguiendo los enunciados de la física cuántica, concluyó en su “teoría de la radiación” que los agujeros negros son capaces de emitir energía, perder materia e incluso desaparecer.

“Creo que mi mayor logro será que los agujeros negros no son completamente negros”, dijo el físico a la BBC.

“Efectos cuánticos hacen que brillen como cuerpos calientes con una temperatura que es más baja cuanto más grande sea el agujero negro. Este resultado fue completamente inesperado y mostró que existe una profunda relación entre la gravedad y termodinámica”.

Cómo se produce la radiación

Debido a su particular relación con el resto del universo, un agujero negro absorbe la materia que tiene alrededor.

Sin embargo, estos también emiten una cierta radiación. Pero ¿cómo es posible, si aparentemente el agujero negro se lo traga todo?

La respuesta la dio Hawking, y para encontrarla hay que descender hasta un nivel cuántico, ya saben, donde cada partícula tiene su antipartícula asociada.

En pocas palabras: en el estado de vacío se crean pares partícula-antipartícula, y cerca del horizonte de eventos del agujero negro, si una de las partículas cae, la otra queda libre y viaja alejándose del agujero negro, como si fuera radiación.

Si pudiéramos observar de forma cuántica el borde de un agujero negro, ese límite a partir del cual la gravedad comienza su escalada al infinito y que se conoce por el nombre de horizonte de sucesos, observaríamos que en ocasiones la gravedad succiona una partícula, por ejemplo un electrón, pero deja escapar a su par, un antielectrón.

Este chorro de partículas que logra emanar del límite de un agujero negro y eventualmente encuentra a otro par que ha surgido en las mismas condiciones forma esa radiación hoy conocida como radiación de Hawking.

Una consecuencia de tal unificación que él descubrió era que los agujeros negros no eran totalmente negros, sino que podían emitir radiación y finalmente evaporarse y desaparecer.

Esto quiere decir que un agujero negro debería emitir partículas y radiación como si fuera un cuerpo caliente con una temperatura que sólo depende de la masa del agujero negro: cuanto mayor sea la masa, menor será la temperatura.

Evaporación y desaparición de los agujeros negros

Hawking nos enseñó que, en un momento dado, todo lo que existe en el universo estuvo atrapado en una de estas singularidades espacio-temporales, y que el Big Bang fue simplemente la consecuencia de la explosión de una de ellas.

Hemos mencionado antes que, en el borde de un agujero negro, algunas partículas escapan. ¿Qué ocurre con las otras? Que como tienen una masa negativa se van comprimiendo más y más, aumentando en densidad y también en gravedad, por lo que el destino final de un agujero negro es convertirse en una canica de materia increíblemente concentrada.

Un átomo de materia que almacena soles y estrellas, nada menos, a lo largo de eones, en concreto, “1 con 67 ceros detrás” años para un agujero negro con la masa del Sol.

Esto, descubrir que un agujero negro acaba disolviéndose, también es mérito de Hawking, que corrigió la teoría de la relatividad general, que preveía que, dado que nada puede escapar de un agujero negro, su masa solo podía crecer con el tiempo.

El destino final de ese pequeño puntito en que se convierte el agujero negro es explotar con una potencia de millones de megatones.

A un agujero negro le tomaría mucho tiempo evaporarse de esta manera, pero en sus últimos años, Hawking sostuvo que expiraría en un estallido de energía equivalente a un millón de megatones de bombas de hidrógeno.

La paradoja de la información

A partir de este descubrimiento se abre una serie de incógnitas acerca de la posibilidad de recuperar la información que el agujero negro absorbe, algo parecido a la evaporación del agua.

“Creo que esto será clave para entender cómo las paradojas entre la mecánica cuántica y la relatividad general pueden resolverse”.

En 2004 Stephen Hawking rectificó su propia teoría y concluyó que los agujeros negros no lo absorben todo.

Por eso, cuando en 2008 se inauguró el Gran Colisionador de Hadrones, LHC por su sigla en inglés, en las afueras de Ginebra, se generó una alta expectativa de que el acelerador de partículas pudiera crear agujeros negros microscópicos y así probar las ideas de Hawking.

De ser así, habría recibido con certeza el premio Nobel. Pero el LHC no ha conseguido dicha prueba.

3. La relación entre los agujeros negros y el Big Bang

El trabajo que hizo Hawking sobre los agujeros negros ayudó a probar la idea de que hubo una Gran Explosión o Big Bang al principio de todo.

Aunque había sido desarrollada en la década de los 40, la teoría del Big Bang aún no había sido aceptada por todos los cosmólogos.

Sin embargo, en colaboración con el matemático británico Roger Penrose, Hawking se dio cuenta de que los agujeros negros eran como el Big Bang al revés.

Por lo tanto, según el físico, las matemáticas que había usado para describir los citados agujeros negros también servían para describir el Big Bang.

Hawking se dio cuenta de que si se revierte la flecha del tiempo, hay un punto en el pasado del Universo donde se alcanzan las mismas condiciones, es decir, en el origen del Universo hay una singularidad.

Planteó que, si cualquier cuerpo que sufre un colapso gravitatorio debe formar una singularidad, entonces, si se invierte la dirección del tiempo, de forma que el colapso se convierte en una expansión, se concluye que el universo -que como se sabe está en expansión- debe haber comenzado en una singularidad, el Big Bang.

Con ello, se comprobó que el universo tuvo un principio en el tiempo y, por ende, no ha existido en el pasado.

Uniendo todos estos conceptos, una de las afirmaciones más atrevidas de Hawking fue considerar que la teoría general de la relatividad de Einstein implicaba que el espacio y el tiempo tuvieron un principio en el Big Bang y tienen su fin en los agujeros negros.

La función de onda del universo

Como explica Pease, “mientras otros investigadores luchaban por describir un breve momento en la vida de una molécula usando leyes cuánticas, Hawking, junto con el físico James Hartle, demostró que era posible encapsular toda la historia de todo el universo en una sola expresión matemática”.

Si bien a esta expresión se la conoce como el estado Hartle-Hawking, el británico solía llamarle “función de onda del universo”.

La expresión es autosuficiente, comienza en una singularidad al principio de los tiempos y se cierra con otra al final de los tiempos, y, si es necesario, la historia puede rebotar hacia adelante y atrás entre estos dos extremos.

En 1983, Hartle y Hawking publicaron el trabajo “Wave function of the Universe”, que desarrollaba esta propuesta de cosmología cuántica.

Hawking no fue el autor de la teoría del Big Bang, que habría que atribuir en cambio a una miríada de científicos, desde Georges Lemaître a Edwin Hubble o George Gamow. Sin embargo, la contribución de Hawking en cuanto a cosmología resultó fundamental.

4. El universo temprano, la inflación y el multiverso

Stephen Hawking realizó también aportes importantes al estudio de los primeros instantes del universo.

Esos primeros instantes, 10-34 a 10-32 segundos, están descritos según el modelo cosmológico estándar por una expansión acelerada del universo que se denomina etapa inflacionaria del universo.

Las teorías fueron realizadas durante los primeros años ochenta, cuando también aparecieron otras como las de Alan Guth sobre la inflación cósmica.

En la rama de la Cosmología, son muy relevantes sus contribuciones para la descripción del Universo temprano, en la rama que llamamos Cosmología cuántica.

La idea actual sobre cómo se creó y evolucionó el universo fue en parte gestada por el propio Hawking, ya que en su tesis doctoral, titulada “Propiedades de Universos en Expansión”, explicó que durante el Big Bang -el momento de creación del Universo- se experimentó una fase de expansión acelerada inicial, seguida de otra de expansión decelerada.

Durante esa etapa, las partículas subatómicas, las que forman los átomos, que estaban en un estado de muy alta densidad, pasaron a formar planetas, estrellas y galaxias de una forma que entonces resultaba misteriosa y que hoy comprendemos mejor gracias a las investigaciones posteriores de Mukhanov y del propio Hawking.

Durante este proceso inicial, no solo surgió nuestro universo sino también el espacio en el que se ubica, y con él muchos otros universos, lo que dentro de la física se conoce como el “multiverso”.

Ese universo de universos se puede imaginar como millones de burbujas que surgen en un agua hirviendo que no deja de expandirse. Esas burbujas se comportan en el agua de un modo impredecible, ya que cada una de ellas se puede guiar por sus propias leyes físicas.

Esta hipótesis predominante del Big Bang y del universo temprano, a pesar de que responde a muchas de las principales cuestiones relacionadas con la creación del universo, plantea un problema que incomoda a muchos físicos teóricos: ¿cómo podemos comprender matemáticamente el Universo si se comporta de un modo impredecible?

5. La teoría del todo

Fue quizá su “teoría del todo”, que sugiere que el universo evoluciona según leyes bien definidas, la que atrajo la mayor atención.

La teoría del todo pretende dar un marco teórico que pueda describir todas las interacciones de la naturaleza.

Las fuerzas de la naturaleza son cuatro: la electromagnética, la fuerza fuerte, la fuerza débil y la gravedad.

Hasta ahora se han unificado las primeras tres, pero la descripción de la gravedad unificada con las otras fuerzas no se ha logrado, porque implica encontrar una teoría de gravedad cuántica, que aún no se ha podido descubrir.

Es el inicio de sus ideas sobre la Teoría del Todo, una teoría que pudiera unificar las cuatro interacciones de la naturaleza.

Sus trabajos sobre los agujeros negros le permitieron utilizar estos objetos como escenarios de estudio para intentar comprender cómo podrían combinarse la relatividad general y la mecánica cuántica.

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.

Las leyes que gobiernan el universo

“Este conjunto de leyes puede darnos las respuestas a preguntas como cuál fue el origen del universo”, declaró Hawking.

“¿Hacia dónde va y tendrá un final? ¿Y de ser así, cómo terminará? Si encontramos las respuestas a estas preguntas, entonces conoceremos la mente de Dios”, prometió.

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.

Hawking adoptó el punto de vista positivista según el cual una teoría física es solamente un modelo matemático y no tiene sentido preguntar si se corresponde o no con la realidad.

Incluso si hay sólo una teoría unificada posible, se trata únicamente de un conjunto de reglas y de ecuaciones.

Basándose en que lo que se sabe de la física moderna hace difícil defender al realismo y el punto de vista de David Hume de que no queda otra opción que actuar como si la realidad fuera verdadera, sostuvo que “carece de sentido preguntar si un modelo es real o no; solo tiene sentido preguntar si concuerda o no con las observaciones”.

De ello se deriva que, si hay dos modelos que concuerden con las observaciones, “no se puede decir que uno sea más real que otro”, y que se podría usar el modelo más conveniente de acuerdo con la situación considerada.

La cuestión de Dios y la creación del universo

En efecto, Stephen Hawking utilizó repetidamente la palabra “Dios” en su discurso público de divulgación científica, pero explicó que lo hacía 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”.

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 las especies de seres vivos.

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.

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.

6. La última teoría de Hawking y Thomas Hertog

A Stephen Hawking, quizá el físico teórico más influyente de la física moderna, nunca le faltó sentido del humor.

Un 14 de marzo de 2018 nos dejaba y lo hacía de una forma totalmente inesperada e irónica: dejando preparada una teoría que desmentía todo lo que él había promulgado durante toda su vida. Un giro de guion sublime.

En su última teoría, que ideó junto al físico de la Universidad Católica de Lovaina, en Bélgica, Thomas Hertog, y que fue publicada justo después de su fallecimiento en la revista Journal of High Energy Physics, proponía que el universo es finito y mucho más sencillo de lo que había pensado con anterioridad.

Un modelo más sencillo del universo

La última hipótesis de Hawking junto a Hertog pretendía simplificar la descripción del universo temprano.

Lo hacía proponiendo un modelo matemático que explica el momento justo del Big Bang, cuando, según estos físicos, el universo no había alcanzado su nivel de complejidad actual.

“En nuestra teoría, el universo que evoluciona en el tiempo emerge de un estado atemporal en el Big Bang”, explicó Hertog.

Al prescindir del concepto de tiempo en ese gran modelo matemático que pretende explicar las condiciones físicas del momento de creación del universo, se simplifica.

La “ecuación” resulta mucho más sencilla y es matemáticamente asumible.

“El modelo de Hawking y Hertog resulta interesante. Combinan muchos conceptos e hipótesis fascinantes de una forma original para proponer una solución a un problema que aparece en ciertos modelos que intentan describir al universo primitivo”, explica María del Prado Martín, cosmóloga del departamento de Física Teórica de la Universidad Complutense de Madrid.

Los autores de la teoría sostienen que tener un modelo matemático que explique las condiciones físicas del Big Bang sirve, a su vez, para entender cómo han evolucionado las leyes de la naturaleza y para predecir qué tipo de universos pueden existir.

“Las leyes de la naturaleza no son una especie de construcción platónica. Han aparecido a medida que el universo se expandía y enfriaba, y la forma en que eso sucedió depende en gran medida de las condiciones físicas del Big Bang”, explica el coautor del nuevo trabajo.

La evolución del universo no sería, por lo tanto, tan aleatoria como se pensaba, sino que tendría mucho que ver con esas condiciones primitivas del universo.

“Nuestra teoría predice que el universo es finito y mucho más simple que la estructura fractal infinita predicha por la vieja teoría de la inflación eterna”, explica Hertog.

Cómo podría comprobarse

Le queda ahora a Hertog y a la comunidad científica la tarea más complicada: intentar probar o refutar este modelo.

Según el físico belga, la nueva teoría podría ser verificada o rechazada a través de datos que se pueden obtener con telescopios espaciales.

En concreto, la observación de las ondas gravitacionales generadas durante la fase de expansión del universo en sus estadios iniciales podría ser la clave.

Estas ondas son vibraciones del tejido del espacio-tiempo, similares a las que genera el sonido, que se producen cuando una masa en el espacio se acelera. Algo así como el eco.

Las ondas gravitacionales que se generaron durante la expansión del Universo poco después del Big Bang tendrían longitudes de onda muy largas y serían extremadamente débiles, por lo que están fuera del rango de los telescopios de ondas gravitacionales actuales, como LIGO.

Pero Hertog cree que quizá con el telescopio gravitacional LISA, que está desarrollando la Agencia Espacial Europea, estas ondas podrían “oírse”.

Las ondas gravitacionales podrían terminar de probar o refutar el modelo físico propuesto por Hawking y Hertog.

Haría falta mucho desarrollo teórico para señalar esas predicciones concretas que fueran contrastables con las observaciones. Eso sí, este trabajo se puede entender como un paso en esa dirección en un camino muy largo.

7. La conjetura de protección de la cronología

Hawking afirmó que debería haber una ley que hiciera 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”.

8. Los agujeros negros primordiales

Luego de analizar emisiones de rayos gamma, Hawking sugirió que después del Big Bang se formaron diminutos agujeros negros primitivos.

Alrededor de 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.

A partir de la década de 1970 se empezaron a acumular evidencias empíricas sobre la existencia de los agujeros negros.

Los científicos estiman, incluso, que su número podría ser mayor que la cantidad de estrellas visibles, unas cien mil millones sólo en nuestra galaxia.

Existen pruebas de que habría un agujero negro con una masa equivalente a cien mil veces la del Sol en el centro de nuestra galaxia.

9. La divulgación de la cosmología

Pese a la complejidad de todos estos conceptos, Hawking hizo un gran esfuerzo por difundir la cosmología en términos fáciles de comprender para el público general.

Su libro “Una breve historia del tiempo”, publicado en 1988, vendió más de 10 millones de copias en el mundo.

Aun así, el físico era consciente de que las ventas no se traducían directamente en lecturas completas y años después publicó una versión más breve y fácil de comprender.

Hawking emitió también esa famosa sentencia de que por cada ecuación matemática que incluyes en un libro, el número de lectores se divide entre dos.

Su libro más conocido, “Breve historia del tiempo”, de 1987, es realmente breve, y lo mejor es que transita desde una fase infantil, de mucha curiosidad y nulo conocimiento, a explicar con detalle qué es y cómo funciona la llamada “cuarta dimensión”.

Si temen encontrarse con un libro excesivamente arduo, una mejor forma de empezar con los libros de Hawking es quizás “El Universo en una cáscara de nuez”, de 2001.

Para saber más sobre él y sus dificultades para avanzar por la vida desde que la ELA fue diagnosticada, en 2013 publicó su biografía, oportunamente titulada “Breve historia de mi vida”.

El gran talento de Hawking, que para muchos le hizo merecedor de un premio Nobel que no le llegó en vida, fue haber combinado campos diferentes pero igualmente importantes de la física: la gravitación, la cosmología, la teoría cuántica, la termodinámica y la teoría de la información.

Stephen Hawking también tiene el mérito de haber acercado al público ideas cosmológicas de manera sencilla. Su libro “Breve Historia del Tiempo” hizo que jóvenes científicos se interesaran por estas ciencias y fue un gran estímulo para muchos de ellos.

El científico británico realizó un trabajo pionero en divulgación científica. Ningún otro divulgador antes de él había intentado explicar estos temas complejos de manera sencilla.

Era una fuente de inspiración para muchos en el mundo, especialmente niños que estudiaban o querían ser físicos porque habían leído sus libros.

Obras recomendadas

• “Una breve historia del tiempo”, publicado en 1988.
• “El Universo en una cáscara de nuez”, de 2001.
• “Breve historia de mi vida”, publicada en 2013.
• “A hombros de gigantes, los grandes textos de la física y la astronomía”, de 2002.
• “La teoría del todo”.

10. La ELA y su continuidad científica

En 1963, a la edad de 21 años, le diagnosticaron un tipo de enfermedad motoneuronal denominada esclerosis lateral amiotrófica, ELA.

Los primeros síntomas aparecieron durante su estancia en Oxford, justo antes de su primer matrimonio.

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.

Una enfermedad rara e incurable que, según los diagnósticos, significa pocos años de vida.

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.

Una gran parte de su vida científica estuvo marcada por esta enfermedad, pero no dejó de participar en foros ni de expresar su opinión sobre los últimos avances de la ciencia.

No dejarse vencer por una enfermedad degenerativa con la que convivió la mayor parte de su vida, y permitirse aun así desarrollar sus ideas, es seguramente su mayor enseñanza y legado.

Stephen Hawking fue un gran físico, una de las mentes más brillantes de los últimos tiempos. Además, su presencia pública a nivel mundial contribuyó enormemente a acercar la física teórica a la sociedad.

11. Formación y trayectoria científica

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.

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.

Después de recibir su título de grado en Oxford en 1962, hizo sus estudios de posgrado en el Trinity Hall de Cambridge.

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 hasta su muerte.

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.

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.

Era miembro de la Real Sociedad de Londres, de la Pontificia Academia de las Ciencias y de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos.

12. El legado científico y público

La muerte del astrofísico Stephen Hawking fue la noticia del día y rápidamente su figura se acrecentó, tanto por sus aportes científicos como por haber sido conocido por millones de personas que nada tienen que ver con esa disciplina.

Divulgador de las ciencias y con un buen humor distintivo, Hawking será recordado también por haber transitado la discapacitante enfermedad esclerosis lateral amiotrófica, ELA, de una manera casi única y ejemplar.

Stephen Hawking fue uno de los científicos del presente siglo que mayores contribuciones realizó al conocimiento del universo.

Sus intrincadas teorías cosmológicas abordan preguntas seculares de la humanidad como, por ejemplo, si el tiempo tuvo un principio y un final, por qué recordamos el pasado y no el futuro y por qué hoy existe un orden aparente si antes dominó el caos.

Muchos de sus logros científicos están relacionados con los hoyos negros, los efectos cuánticos en hoyos negros, el Big Bang, el origen del tiempo, la evaporación de los hoyos negros y los posibles hoyos negros primordiales.

El gran mérito de Hawking fue conectar problemas que durante mucho tiempo habían sido estudiados por separado: la gravitación, la relatividad general, la cosmología, la mecánica cuántica, la termodinámica y la teoría de la información.

Lo cual es un trabajo arduo, pero necesario, para que el conocimiento de la humanidad avance y se expanda más allá de las personas y perdure en el tiempo.

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