Stephen Hawking

Um físico teórico, estudioso que foi o primeiro a unir a teoria geral da relatividade e a mecânica quântica para estabelecer uma nova teoria da cosmologia e defensor da interpretação de muitos mundos na mecânica quântica, o inglês Stephen Hawking se tornou uma figura admirada pelos pares científicos e jovens e adultos geeks, que não necessariamente conheciam a fundo as teorias físicas propostas e discutidas por Hawking. 

Além da admiração científica e do reconhecimento como um dos mais renomados cientistas do século, Stephen Hawking participou também de filmes e episódios de séries, tornando-se também um ícone da cultura pop geek, fato que causou também muitas críticas de cientistas e estudiosos que afirmavam que o físico estava preocupado demais em viver como popstar.

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Nascido na Inglaterra, Stephen Hawking formou-se em física na University College, e desenvolveu importantes trabalhos na área de cosmologia, no estudo de buracos negros e estudos sobre a origem do universo. O trabalho de Stephen Hawking garantiu a ele o título de professor emérito da faculdade de Cambridge, ocupado anteriormente por Isaac Newton, pelo físico Paul Dirac e pelo cientista Charles Babbage.

Ainda durante a graduação, Hawking descobriu ser portador de Esclerose Lateral Amiotrófica, ELA, doença degenerativa que afeta o sistema nervoso central e causa atrofia muscular, paralisia motora irreversível e perda de fala, movimentos e dificuldade para engolir e respirar.

Mesmo com o diagnóstico e avanço da doença, Hawking não deixou de desenvolver seu trabalho teórico e apresentou grandes e importantes contribuições para a ciência contemporânea. Sendo, inclusive, considerado um dos maiores e mais importantes cientistas do século.

Stephen William Hawking foi um físico nascido em 8 de janeiro de 1942, na cidade de Oxford, Inglaterra. Os pais de Hawking, Frank e Isobel eram considerados muito inteligentes e assim como o filho físico, se dedicaram aos estudos. A mãe, Isobel formou-se na faculdade de Oxford em Filosofia, Economia e Ciência Política e o pai, Frank concluiu os estudos em medicina, também em Oxford e logo tornou-se diretor do setor de Parasitologia do Instituto Nacional de Pesquisa Médica, de Londres. Além de Stephen, Frank e Isobel também eram pais de duas meninas,Philippa e Mary e adotaram o garoto Edward.

O desejo de Frank, era que o filho estudasse medicina, mas Stephen Hawking optou por dedicar-se à física, pois gostava das ciências exatas e considerava a matemática muito simples e pouco desafiadora, por isso, interessava-se mais por física, área que decidiu seguir sua carreira acadêmica.

Durante a graduação Hawking conheceu a estudante de letras Jane Wilde, com que casou-se em 1965 e com quem teve três filhos: Robert, Lucy e Timothy. Hawking e Jane foram casados até 1990 e se divorciaram em 1995. Jane esteve ao lado de Hawking quando ainda durante a graduação, o físico em formação, descobriu ser portador de Esclerose Lateral Amiotrófica, doença degenerativa, que acabaria impactando a vida e a produção dos trabalhos de Hawking. O médico que deu o diagnóstico, afirmou que Hawking viveria apenas por mais dois  ou três anos.

Após o fim do casamento com Jane Wilde, Hawking casa-se novamente com sua enfermeira Elaine Mason, com quem ficou casado até 2006. Elaine havia sido contratada pela família de Hawking para ajudar nos cuidados do físico conforme a doença degenerativa avançava. Após o divórcio, Hawking se reaproxima de Jane, que colabora com alguns cuidados médicos  até o final da vida do físico. Por conta de complicações da doença degenerativa, Hawking falece em sua casa em Cambridge, aos 76 anos, em 14 de março de 2018, contrariando o prazo de vida dado pelo médico no momento do diagnóstico da ELA.

Infância e Juventude

Desde muito jovem Stephen Hawking já se mostrava bastante diferente das outras crianças de sua idade. Muito inteligente, o garoto gostava de construir trens e estudar matemática, astronomia e física. Por ser muito inteligente e aplicado aos estudos, as crianças o chamavam de Einstein. Foi ainda durante a infância que Stephen Hawking desenvolveu seu interesse por física e astronomia, pois considerava a matemática simples e pouco desafiadora.

O pai Frank, formado em medicina na Universidade de Oxford, esperava que o filho estudasse medicina e seguisse a carreira médica. Contrariando o pai, aos 17 anos, Stephen Hawking ganha uma bolsa para estudar física na University College. Hawking era o mais novo de sua turma.Após o fim da graduação e já tendo sido diagnosticado com Esclerose Lateral Amiotrófica, Hawking ingressou no mestrado no Trinity Hall College, em Cambridge.

Contexto Social e Acadêmico

Filhos de pais economicamente estáveis e que embora tenham passado algumas dificuldades durante a formação em Oxford, garantiram que os filhos e a família teriam uma vida financeira confortável e estável. O pai de Stephen Hawking, Frank, pouco depois de se formar em medicina, foi trabalhar como diretor do setor de Parasitologia do Instituto Nacional de Pesquisa Médica, de Londres.

A estabilidade econômica dos pais, permitiu que Stephen Hawking pudesse se dedicar aos estudos sem grandes preocupações financeiras. Hawking, aos 17 anos, ganhou uma bolsa na University College para estudar física. Na área da física, seus principais interesses eram nas áreas de termodinâmica, relatividade e mecânica quântica. A situação financeira dos pais permitiu que Hawking desenvolvesse seus estudos e conseguisse o título de doutor aos 24 anos, com a tese Propriedades do Universo em Expansão.

Personalidade

Stephen Hawking foi uma criança diferente das demais da sua idade, sempre muito dedicado aos estudos, logo se interessou por astronomia e física.  Aos 24 anos já era doutor em Cosmologia. A cosmologia é o ramo da astronomia que estuda a evolução do universo e sua estrutura, como um todo, preocupando-se, de forma geral, com a origem e evolução do universo.

Aos 21 anos, Hawking recebe o diagnóstico de ELA, esclerose lateral amiotrófica e decide dedicar-se ainda mais aos estudos e a construção de teorias sobre buracos negros e a junção da mecânica quântica e da teoria geral da relatividade, para ajudar seus estudos em cosmologia.

Hawking é tido pelos pares científicos como uma mente extraordinária, brilhante e genial, sendo considerado no meio acadêmico como um dos maiores e mais importantes cientistas de sua geração. Além do extenso e importante trabalho acadêmico, Stephen Hawking também participou de filmes e séries, escreveu livros, que ficaram na lista dos mais vendidos e acabou conquistando um público mais ligado à cultura geek. A participação de Hawking na mídia fez com que Hawking recebesse várias críticas dos cientistas, que chegaram a dizer que ele estava mais interessado na mídia e na vida de popstar do que na vida de cientista.

Ateísmo

Em várias das entrevistas que deu ao longo da vida, Stephen Hawking declarou ser ateu e afirmou não crer que Deus possa ter criado o universo, para o físico, a criação do universo e de todas as coisas era explicada unicamente a partir de teorias científicas. Hawking era um ferrenho defensor de que o universo havia sido criado a partir do big bang. Para Hawking, as explicações científicas seriam sempre melhores e mais consistentes para a explicação do surgimento do universo. Por esse motivo, por crer total e completamente na ciência, Stephen Hawking não acreditava que o universo seria fruto de criações ou vontades divinas. 

Explosão espacial.

Formação

Stephen Hawking ingressa na University College aos 17 anos para cursar física e é o mais novo de sua turma. Após o fim da graduação, em 1962, Hawking iniciou seu mestrado na Trinity Hall College, em Cambridge. Em 1965, entregou à Universidade de Trinity Hall, sua tese de doutorado, com o título Propriedades do Universo em Expansão. Em 1966, aos 24 anos de idade, Hawking recebe o título de doutor.

Em 1979, Hawking ocupou a cátedra de Professor Laucasiano na Universidade de Cambridge,até 2009. A cadeira também foi ocupada pelo físico  Isaac Newton em 1669. No decorrer da vida acadêmica, Hawking fez 15 publicações científicas, produziu teorias fundamentais para o desenvolvimento e estudo da física moderna pautadas nas teorias da relatividade e mecânica quântica. Hawking também publicou uma série de livros científicos, entre eles O universo numa casca de noz,que ficou por muito tempo na lista dos mais vendidos.

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Vida Profissional 

Hawking dedicou toda sua vida profissional ao estudo da física teórica e ao desenvolvimento de teorias sobre a criação do Universo usando a mecânica quântica e a teoria geral da relatividade. Os primeiros estudos foram desenvolvidos na graduação e aprimorados durante o mestrado e doutorado.

Em parceria com Roger Penrose, Hawking demonstrou que o universo se encontrava num estado de densidade infinita chamado de singularidade. Com James Hartle apresentou que o universo não possui limites, não há fronteiras, por isso, o universo foi criado por determinações de leis naturais.

Hawking se aposenta em 2009 da cátedra que ocupava em Cambridge, mas continua escrevendo livros científicos e colaborando com pesquisas, embora sua doença já tenha avançado bastante. Apesar de sua genialidade e da relevância de seus trabalhos, o físico nunca recebeu o prêmio Nobel, uma vez que, obrigatoriamente, as descobertas devem ser confirmadas através de observação e é muito difícil observar um buraco negro.

Primeiros Trabalhos

Hawking desenvolveu seus primeiros trabalhos fazendo a união de elementos da  mecânica quântica e da teoria geral da relatividade para entender sobre a criação do universo. Foi a partir dessas primeiras pesquisas que Hawking desenvolveu os conhecimentos para que pudesse apresentar a teoria da singularidade e da ausência de fronteiras.

Primeiro Livro

O primeiro livro do físico foi Uma Breve História do tempo, lançado em 1988 e em sua primeira edição, a introdução é escrita pelo astrônomo Carl Sagan. Na obra Hawking a partir de conceitos básicos da física, fala sobre o big bang e a existência e formação de buracos negros. O autor apresenta para os leitores conceitos de espaço e tempo de uma forma mais fácil de entender. Por esse motivo, os livros de Hawking fizeram tanto sucesso entre o público de fora da academia.Hawking, inclusive, escreveu livros infatis com sua filha Lucy.

Publicações e Descobertas

No decorrer da vida, Hawking publicou mais de 15 artigos científicos e mais de 20 livros. Nos livros o autor aborda desde física até detalhes de sua vida pessoal e doença. Os livros de Hawking ocuparam por semanas seguidas a lista de mais vendidos e algumas de suas obras foram aclamadas pela crítica literária.

Dentre as suas principais descobertas estão que os buracos negros emitem  radiação térmica por conta dos efeitos quânticos. A teoria de Hawking é tão inovadora para a comunidade científica que a radiação recebeu o nome do cientista.

Doença

Aos 21 anos Hawking foi diagnosticado com Esclerose Lateral Amiotrófica, doença que causa a degeneração progressiva dos neurônios motores e dos músculos. A pessoa com esclerose amiotrófica vai pouco a pouco perdendo a força muscular e é acometida pela paralisia muscular e medular e passa a ter dificuldade para realizar tarefas básicas como mastigar e até mesmo respirar. O médico que fez o diagnóstico deu a Hawking dois ou três anos de vida. No entanto, o cientista faleceu aos 76 anos, contrariando a previsão médica.

Vida após a descoberta da Doença

Após a descoberta da doença, Hawking contou com o apoio de sua esposa e família para continuar a desenvolver suas pesquisas e concluir seu doutorado. Conforme a doença ia avançando, o cientista passou a contar com ajuda profissional. No entanto, Hawking nunca deixou de trabalhar, uma vez que suas pesquisas dependiam da mente e não do corpo.Para que pudesse se comunicar e escrever seus livros, o físico contava com o apoio da tecnologia e usava um dispositivo chamado sintetizador de fala. 

Livros e Trabalhos de Destaque

Dentre os trabalhos de destaque de Hawking estão:

• Radiação Hawking.
• Teoremas da Singularidade.
• Teoria de ausência de fronteiras.

Além do seu primeiro livro, publicado em 1988. A obra O universo numa casca de noz, publicada em 2001. O livro é uma sequência direta para os assuntos desenvolvidos em sua primeira obra. Hawking recebeu pela publicação o prêmio Aventis Prizes of Science Books, em 2002. 

Representação do universo numa casca de noz.

Últimas contribuições em vida

A última grande contribuição de Hawking para a ciência foi apresentada para publicação por seu parceiro de pesquisa Thomas Hertog dez dias antes da morte  de Hawking. A teoria dos universos múltiplos afirma que o universo se formou como um holograma bastante vasto e complexo e que podem existir outros universos além do nosso.

A ideia dos múltiplos universos vem da teoria de que após o big bang, as regiões do espaço não teriam evoluído na mesma velocidade, enquanto umas pararam de se expandir, outras continuaram, criando o que os cientistas chamaram de universos bolhas.

Morte

Por conta de complicações da Esclerose Lateral Amiotrófica, Hawking falece em sua casa em Cambridge em 14 de março de 2018, aos 76 anos, já bastante debilitado e sem poder se comunicar e se movimentar há muitos anos.

Hawking é considerado pela comunidade científica um dos melhores e maiores cientistas do século. Uma de suas descobertas mais inovadoras foi a de que os buracos negros emitem radiação térmica por causa de efeitos quânticos. O físico fez a descoberta em 1974 e a relevância para a comunidade científica foi tão grande que a radiação recebeu o nome de Hawking. A cosmologia, área de estudo de Hawking, se beneficiou com as descobertas do físico e ainda faz uso delas para entender a origem e formação do universo.

Hawking tem formação em física teórica e dedicou-se a aprimorar teorias na área de cosmologia, área da física que estuda a origem e composição do universo. Para isso, o cientista fez uso de outras duas teorias físicas, a da mecânica quântica e das leis gerais da relatividade, duas teorias bastante utilizadas pela física clássica.

Além de apresentações e artigos para os pares acadêmicos, nos livros escritos durante a vida, Hawking também apresentou as teorias ao grande público com uma linguagem mais simples. As características dos seus trabalhos e a aproximação com o grande público, por meio da mídia, fez com que o britânico recebesse diversas críticas de outros cientistas, que afirmavam que Hawking se interessava demais pela mídia e pela fama.

Os principais trabalhos de Hawking, alguns deles feitos em parceria com outros cientistas,e que ainda influenciam as pesquisas cosmológicas foram:

• Radiação Hawking.
• Teoremas da Singularidade.
• Teoria de ausência de fronteiras.

Radiação Hawking

Em 1974, Hawking descobriu que os buracos negros emitem radiação térmica geradas pelos efeitos quânticos. A radiação permite que os buracos negros percam massa  a partir disso, supõe-se que eles perdem mais matéria do que ganham. A descoberta foi tão relevante que recebeu o nome do cientista.

Teoremas de singularidade 

Os Teoremas da Singularidade Penrose-Hawking, feitos em conjunto com o cientista Roger Penrose, tentam responder se a gravidade é singular fazendo uso de teorias e resultados obtidos a partir da teoria da relatividade geral. A singularidade são os pontos centrais dos buracos negros, onde está concentrada toda a massa. Nos Teoremas Penrose-Hawking, a afirmação de que há singularidade é razoavelmente respondida dependendo das condições de energia.

Uma Breve História do Tempo

Uma breve história do tempo é o nome do livro de Hawking lançado em 1988. Nele o cientista trata da existência e formação dos buracos negros, do big bang,  da expansão do universo e da possibilidade da tão desejada teoria unificada da física. O livro é escrito para o público comum, com linguagem simples, logo se tornou um best-seller, com mais de 10 milhões de cópias vendidas.

As descobertas e teorias de Hawking contribuíram para os avanços dos estudos da física e da cosmologia, veja abaixo algumas das mais importantes!

Buracos negros; 

Criada em 1971, a teoria dos buracos negros de Hawking afirma que a área total de um buraco negro não pode diminuir com o tempo. De acordo com o que for proposto por Hawking, após o choque entre dois buracos negros, o horizonte de eventos deste novo buraco negro não poderia ser menor do que a área total da borda dos dois buracos negros que se chocaram. 

Três anos após a morte do cientista e cinquenta anos após a criação da teoria, cientistas comprovaram que a teoria de Hawking estava certa. A comprovação mostra que os buracos negros não só sugam energia, mas também a emitem o que explica o porquê das bordas nunca encolherem.

Origem do universo; 

Defensor ferrenho do big bang, Hawking afirma que, levando em consideração as leis da física e a ciência, o universo só poderia ter se originado a partir do big bang.  No entanto, faz algumas ressalvas e considerações importantes. Em teoria publicada dois meses após sua morte, Hawking e Hertog afirmam que não é possível pensar a criação do universo a partir dos conceitos de Einstein. Hawking explicou que: “Nós predizemos que nosso Universo, em escalas maiores, é razoavelmente suave e globalmente finito. Então, não é uma estrutura fractal“

Radiação de escape; 

A radiação de escape, também chamada de Radiação de Hawking é a radiação térmica que é emitida pelos buracos negros. A partir do chamado mecanismo de Hawking há a possibilidade de evaporação dos buracos negros. Nesse conjunto, somente as partículas anti-matéria cairiam no buraco negro e seriam responsáveis por desintegrá-los.

A teoria do tudo; 

A teoria de tudo, também chamada de teoria unificadora  é uma teoria científica hipotética que unificaria todos fenômenos físicos, entre eles, a mecânica quântica e a teoria da relatividade geral, em uma única teoria. Hawking ao longo de sua carreira une as teorias mecânicas e da relatividade para fazer aplicações à cosmologia. Ainda não existe uma teoria que tenha conseguido unir todos os campos da física, por isso fala-se em teoria hipotética, pois alguns cientistas ainda estão buscando por ela.

Buracos de minhocas;

Os buracos de minhoca são uma espécie de atalho de um ponto do espaço-tempo para outro, em outras palavras, um buraco de minhoca poderia permitir a viagem de uma galáxia para outra. 

Os buracos de minhoca podem ser a explicação para o paradoxo da perda de informação, que acontecem por conta da radiação de Hawking emitida pelos buracos negros. Pela evaporação, o buraco negro pode voltar à sua massa inicial. Mas não se sabe para onde vão as informações dos átomos de hidrogênio que são emitidos.

A resposta para a dúvida não respondida por Hawking pode estar nos buracos de minhocas, no entanto, ainda é preciso que os cientistas desenvolvam cálculos e teorias que possam explicar e sanar a dúvida sobre o destino das informações atômicas do hidrogênio.

Hawking deixa um legado científico importante para o campo da ciência, da astronomia, da física e da cosmologia. No entanto, o cientista também deixou frutos na literatura e na disseminação de informações científicas para o grande público.

Premiações

Abaixo estão alguns prêmios científicos e literários recebidos pelo cientista ao logo da vida.

• Medalha Eddington - 1975.
• Prêmio Albert Einstein - 1978.
• Medalha Albert Einstein - 1979.
• Medalha de Ouro da Royal Astronomy Society - 1985.
• Medalha Dirac - 1987.
• Prêmio Wolf de Física - 1988.
• Fonseca Prize - 2008.
• Audie Award for Science Fiction - 2019.

Embora tenha recebido tantos prêmios e medalhas, Hawking não venceu o prêmio Nobel, por conta da dificuldade de observação dos buracos negros.

Conhecimentos

Hawking tinha conhecimento e desenvolveu pesquisas importantes nas áreas da física teórica e na cosmologia, a partir da união de elementos da mecânica quântica e a teoria geral da relatividade.

Títulos

    Além das medalhas e premiações, o físico recebeu alguns importantes títulos durante sua vida.

• Comandante da Ordem do Império Britânico -1982.
• Membro da Pontifícia Academia de Ciências - 1986.
• Título de Companheiro de Honra da Rainha Elizabeth II - 1999.
• Professor Honorário do Instituto de Astrofísica das Canárias- 2019.

• “Inteligência é a capacidade de se adaptar à mudança. A genialidade é antes de tudo a habilidade de aceitar a disciplina.”
• “Eu não tenho nenhuma ideia (de qual seja o meu QI). Pessoas que se vangloriam dos seus QI são perdedores.”
• “Quando achamos a matemática e a física teórica muito difíceis, voltamo-nos para o misticismo.”
• “Há uma diferença fundamental entre a religião, que se baseia na autoridade; e a ciência, que se baseia na observação e na razão. A ciência vai ganhar porque ela funciona.”

• Hawking nasceu exatamente 300 anos após a morte de Galileu Galilei.
• Foi membro de equipes de remo na Universidade.
• Acreditava na existência de vida em outros planetas.
• Foi autor de livros infantis, escritos junto com a filha Lucy.
• Era um grande defensor de viagens espaciais e já voou em um avião que simulava gravidade zero.
• Já apareceu em vários programas e séries de TV.
• Tem um filme que conta sua história, a descoberta da doença e a relação com Jane Wilde.

Hawking foi um astrônomo e cientista britânico que com suas contribuições no campo da cosmologia e a união de teorias da mecânica quântica e da teoria geral da relatividade. As teorias de Hawking trouxeram grandes contribuições para o desenvolvimento nos campos da astronomia, principalmente nos ligados a criação e desenvolvimento do universo e da existência de buracos negros.

Ainda muito jovem, Hawking foi diagnosticado com Esclerose Lateral Amiotrófica e morreu em decorrência de complicações da doença. Por ser cientista, Hawking afirmava que precisaria usar mais a cabeça que o corpo e mesmo diante do desenvolvimento da atrofia muscular, continuou trabalhando e desenvolvendo suas teorias.

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