L’eredità scientifica e umana di Stephen Hawking

Stephen Hawking, uno dei più celebri scienziati e fisici del mondo, è morto a Cambridge all'età di 76 anni.

Stephen Hawking è morto all’età di 76 anni nella notte tra martedì e mercoledì nella sua casa di Cambridge, nel Regno Unito. La notizia è stata confermata dalla sua famiglia. Nacque l’8 Gennaio 1942 – a 300 anni di distanza esatti dalla morte di Galileo Galilei – ad Oxford, dove la sua famiglia si era rifugiata da Londra per sfuggire ai bombardamenti notturni senza sosta dell’aviazione tedesca. In un periodo di grandi incertezze e con una guerra mondiale che sarebbe finita solo tre anni dopo, Hawking frequentò le scuole a Londra senza brillare particolarmente, poi si iscrisse all’università a Oxford dove scoprì di riuscire a fare calcoli e a studiare la fisica con grande facilità.

Dopo la laurea si trasferì a Cambridge, ma prima che potesse iniziare i suoi progetti di ricerca i sintomi che aveva da diversi anni peggiorarono. Gli venne diagnosticata una malattia degenerativa dei motoneuroni, che comprometteva la funzione di governo della contrazione muscolare: in particolare si pensò allora alla sclerosi laterale amiotrofica (SLA) o a malattia ad essa correlata. Hawking cominciò a usare un bastone, ed in seguito la sedia a rotelle. Nonostante la depressione seguita alla diagnosi, che ufficialmente gli lasciava solo due anni di vita, proseguì alacremente gli studi, convolando successivamente a nozze con Jane Wilde, sua prima moglie, che gli farà da infermiera e dalla quale avrà tre figli: Robert, Lucy e Tim.

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La malattia che colpì Hawking ebbe però un decorso e una progressione inusualmente lunga e lenta per le caratteristiche della malattia stessa, dato che gli inibì i movimenti e l’uso della parola dopo più di vent’anni, mentre con la SLA ciò sarebbe dovuto avvenire entro 5-10 anni (e con una ridotta aspettativa di vita); oltre ai movimenti oculari, che permangono di solito anche nella SLA conclamata, lo scienziato ha conservato anche alcuni movimenti facciali e, fino agli anni ’90, anche alcuni minimi movimenti delle mani (che nei casi di SLA sono perduti in tempi molto più brevi). Oltre a ciò, benché tracheotomizzato a seguito della polmonite che lo colpì nel 1985, durante il sonno e in momenti di bisogno ha conservato la respirazione autonoma, e non utilizzava normalmente ventilatori in sede diurna, eccettuati i periodi in cui pativa problemi respiratori. Alcuni hanno quindi sostenuto che la sua patologia reale sia la meno letale atrofia muscolare progressiva (PMA), simile nella sintomatologia alla SLA e appartenente al medesimo gruppo di malattie neurologiche (tanto che fino a pochi decenni fa ne era considerata solo una variante clinica meno aggressiva), ma che colpisce solo il secondo motoneurone. Alcuni esperti sostengono invece che la sua malattia possa essere una forma particolare e atipica di SLA, più benigna rispetto alla forma tipica: la SLA di Hawking avrebbe colpito principalmente il secondo motoneurone, mentre avrebbe danneggiato meno il primo; nella forma più comune invece entrambi i neuroni motori sono colpiti egualmente, talvolta anche congiuntamente al bulbo encefalico. Comunque la malattia di Hawking danneggiò in effetti anche il primo motoneurone da subito, facendo propendere per la SLA, vista la disartria e la sofferenza ai muscoli facciali e della deglutizione, che lo colpirono dagli anni ’70 in poi. Molti medici che lo hanno avuto in cura sostengono che la SLA di Hawking possa essere di una tipologia poco diffusa tra le numerose varianti della malattia, ossia correlata a un difetto di malassorbimento delle vitamine lenta nella progressione e ad esordio giovanile; queste due caratteristiche sono collegate; in caso di SLA, la forma giovanile è la meno virulenta e ad un certo punto pare arrestarsi. Un tecnico di Cambridge, l’ingegnere informatico David Mason, costruì per lui un sintetizzatore vocale che trasformava in suono ciò che Hawking scriveva su un apposito computer, poi collegato alla sedia a rotelle secondo un sistema inventato dallo stesso Mason. In questo modo Hawking riuscì a comunicare, sebbene molto lentamente e con una frequenza di non più di quindici parole al minuto.

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Hawking diede i contributi più importanti per la comprensione dell’Universo e della scienza che lo studia: la cosmologia. Hawking si dedicò allo studio dei buchi neri, diventando uno dei teorici più intelligenti e creativi della sua generazione nella ricerca intorno a questi misteriosi gorghi densi e massicci al punto che nemmeno la luce riesce a sfuggirgli. Applicò a questi oggetti le teorie quantistiche, scoprendo che i buchi neri perdono radiazioni e particelle, nel loro ciclo che li porta a collassare e scomparire. I calcoli che lo portarono alla scoperta furono messi in discussione per molto tempo nella comunità scientifica. Le conclusioni erano talmente strane per le conoscenze dell’epoca da far dubitare lo stesso Hawking: l’idea che alcune particelle potessero sfuggire ai buchi neri sembrava implausibile. Dopo ulteriori verifiche e approfondimenti, nel 1974 Stephen Hawking pubblicò la sua ricerca su Nature, una delle più prestigiose riviste scientifiche al mondo, con un titolo dubitativo, ma molto allettante per cosmologi e fisici: “Esplosioni dei Buchi Neri?”. Con un’esposizione precisa e al tempo stesso chiara e concisa, Hawking aveva scritto una delle più promettenti ricerche che mettevano insieme fisica dei quanti, gravità, variabili legate all’Universo e al suo comportamento bislacco. La ricerca si avvicinava più di altre all’idea, ancora da realizzare, di una vera “teoria del tutto” nella fisica, una spiegazione uniforme e omogenea di come funziona tutto ciò che esiste. La teoria sulla radiazione di Hawking, come sarebbe diventata nota negli anni seguenti, fece cambiare il modo in cui erano visti i buchi neri: da gigantesche macchine che assorbono ciò che hanno intorno a grandi sistemi di riciclo della materia e dell’energia. Hawking spiegò che se teoricamente si saltasse in un buco nero non ci sarebbero probabilità di sopravvivenza: gli atomi che costituiscono una persona non tornerebbero indietro, ma la sua massa-energia sì, e che probabilmente questa cosa si applica all’intero Universo.

Hawking dedicò molto tempo allo studio delle teorie di Einstein e in particolare alla teoria della gravità. Era interessato a trovare una spiegazione convincente alla capacità della massa e dell’energia di “piegare” lo spazio, un po’ come fa una palla da bowling se viene collocata nel mezzo di un tappeto elastico. Un raggio di luce, attraversando uno di questi campi gravitazionali, tende a cambiare la propria traiettoria e ad assecondare l’avvallamento. Semplificando moltissimo: molta massa ed energia in un solo punto possono portare lo spazio (nel nostro caso il tappeto elastico) a incurvarsi senza fine. Un oggetto sufficientemente denso, come una stella che sta collassando, potrebbe portare lo spazio ad avvolgerla fino a farla sparire, in un punto che tende a essere denso all’infinito e che viene chiamato “singolarità”. E questa singolarità descritta nella teoria della relatività sembra combaciare con il concetto di buco nero (su cui lo stesso Einstein era scettico).

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Oggi, grazie alle osservazioni effettuate con telescopi sempre più potenti e sistemi sempre più sensibili, sappiamo che là fuori ci sono centinaia di oggetti talmente massicci e scuri da essere molto probabilmente buchi neri. Si ipotizza che ce ne sia uno gigantesco al centro della Via Lattea, la nostra galassia, e che ce ne siano milioni di altri in giro per l’Universo. A partire dalla seconda metà degli anni Sessanta, Hawking lavorò con altri colleghi per definire meglio i buchi neri, comprenderne le caratteristiche e il loro ruolo nel formare e plasmare l’Universo. Grazie ai suoi studi e alle dispute con alcuni ricercatori, arrivò alla conclusione che qualcosa riesce a sfuggire a questi gorghi apparentemente senza fondo. La radiazione di Hawking offre gli elementi più convincenti per capire il rapporto tra buchi neri e ciò che hanno intorno e il modo in cui sono collegati al resto dell’Universo.

Con il suo libro Dal Big Bang ai buchi neri. Breve Storia del tempo, pubblicato per la prima volta nel 1988, Hawking ottenne un grande successo e diede un contributo fondamentale nel divulgare le teorie su come si originò l’Universo e tutto ciò che abbiamo intorno. In 30 anni, quel libro ha venduto più di 10 milioni di copie e ha ispirato studenti, ricercatori, semplici appassionati e registi per film e documentari. Nel 2014, il film La Teoria del Tutto sulla vita di Hawking fu nominato agli Oscar e valse un premio a Eddie Redmayne, come migliore attore protagonista. La voce metallica del sintetizzatore divenne una parte di Hawking e forse uno dei suoi elementi più riconoscibili. Lui stesso ci scherzava sopra ed era ben disposto a partecipare a gag in programmi televisivi. Fece da guest star in una puntata dei Simpson, in The Big Bang Theory e in un episodio di Star Trek. Gli sarebbe anche piaciuto viaggiare nello Spazio nella realtà e non solo nella finzione televisiva. Prese contatti con VirginGalactic, la compagnia spaziale di Richard Branson, ma ritardi e contrattempi nello sviluppo dei sistemi di trasporto gli hanno impedito di raggiungere il suo obiettivo.

Vogliamo ricordare Stephen Hawking con una delle sue frasi più celebri che ha lasciato in eredità:

Le mie aspettative sono state ridotte a zero quando avevo 21 anni. Da allora, tutto è un bonus. Ho vissuto cinque decadi in più di quanto predetto dai medici. Ho provato a fare buon uso del mio tempo. Poiché ogni giorno può essere l’ultimo, voglio sfruttarne ogni minuto. Ricordatevi di guardare le stelle e non i vostri piedi. Per quanto difficile possa essere la vita, c’è sempre qualcosa che è possibile fare e in cui si può riuscire. 

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