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Il genio che ha analizzato il Big Bang con la matematica

Prigioniero di un corpo malato il grande scienziato Stephen Hawking può comunicare solo con il battito di una palpebra. Ora la sua storia è riportata all'attenzione del grande pubblico attraverso il film "La teoria del tutto".

Quella di Stephen William Hawking è una storia ricca di coraggio e di sofferenza. La storia di una mente che ha superato molti limiti nel mondo della matematica e della cosmologia. L'atrofia muscolare progressiva che lo ha colpito a 17 anni non gli ha impedito di donare ad altri le sue conoscenze e di studiare alcuni misteri dell'universo.

In questi mesi Hawking - che oggi ha 72 anni - sta vivendo un momento molto difficile. Affetto dal morbo di Gherig - rara patologia neurodegenerativa che distrugge le cellule nervose e che provoca la paralisi progressiva dei muscoli motori volontari - e da molti anni bloccato su una sedia a rotelle, è incapace d'emettere suoni con la voce se non attraverso un sintetizzatore collegato a un computer.

Immobilizzato, prigioniero del corpo malato, che da tempo ha perso anche l'uso delle mani - può comunicare con il mondo solo con il battito di una palpebra. La discesa verso la fase terminale non gli ha tolto la speranza e ci fa ricordare la frase con cui ha sempre risposto a chi gli chiedeva del suo male: «Che posso fare, se non tirare avanti?». Uno dei suoi collaboratori universitari ha detto al mondo che Hawking continua a combattere e, grazie alla società americana di hi-tech Words, ha trovato uno strumento che "legge" il battito dell'occhio. L'Infrared Sound Touch (Ist) emette un raggio infrarosso a bassissima potenza: la rifrazione del raggio cambia quando l'occhio si chiude e il muscolo si muove, il cambiamento viene subito trasmesso al computer permettendo al grande scienziato di comunicare.


Ripercorriamo ora le tappe della vita di Hawking.

La madre si rifugiò a Oxford durante il blitz delle V2 naziste su Londra. Lì nacque Stephen nel 1942 - esattamente 300 anni dopo la morte di Galileo Galilei, come lui stesso ama ricordare. Per la sua intelligenza si può dire che fu un "ragazzo prodigio": fin da giovanissimo si sentì attratto dall'universo e dai suoi misteri.

All'età di tredici anni venne colpito da una serie di febbri ghiandolari che i medici "liquidarono" come scompensi della crescita. Negli anni successivi usare le mani divenne per lui sempre più difficile e all'ultimo anno di università si sottopose a un esame che diede il primo, tragico, responso: i medici gli dissero che era malato di sclerosi laterale amiotrofica, una malattia che logora le cellule nervose e che gli lasciava solo altri due anni di vita. Ma la diagnosi era sbagliata, infatti  da allora sono passati oltre quattro decenni e oggi Hawking sa di essere affetto da atrofia muscolare progressiva. In ogni caso, mentre il corpo s'indeboliva, la mente progrediva. Si laureò a vent'anni a pieni voti e gli si aprirono davanti le porte di tutte le università, per potersi dedicare allo studio dei buchi neri, della relatività e dell'universo. Mentre studiava e scopriva il mondo per l'umanità, si è sposato con Jane Wilde: insieme hanno avuto tre figli.

 

La sua malattia progrediva, immobilizzandolo sulla sedia a rotelle, ma i suoi studi lo portarono lontano, nello spazio.

Tra il '65 e il 1970 ha infatti elaborato teorie che spiegano l'evoluzione dell'universo. Uno dei campi di ricerca principali di Hawking è la teoria cosmologica e la gravità quantistica. Si tratta di tematiche molto complesse, tanto che, verso la fine degli anni 60, lui e l'amico e collega di Cambridge, Roger Penrose, hanno applicato un nuovo modello matematico complesso dedotto dalla teoria generale della relatività di Albert Einstein. Per Hawking è stato cosi possibile dimostrare il primo di molti teoremi che forniscono un insieme di circostanze sufficienti per l'esistenza delle singolarità nello spazio-tempo. Non si tratta - come potrebbe sembrare a noi profani - di una mera curiosità matematica: le singolarità sono una caratteristica della relatività generale. Hawking - insieme con altri famosi scienziati come Carter,  Israel, Robinson e Wheeler - ne ha fornito una prova matematica nel teorema No-Hair, oltre a proporre quattro leggi sui meccanismi del buco nero, descrivendo un'analogia con la termodinamica.

A partire dal 1970 scrive quello che sarà il suo libro più venduto "Dal big bang ai buchi neri". Nel 1971 fu il primo a dare un sostegno matematico alla teoria del Big bang sull'origine dell'universo sostenendo che, se la teoria generale della relatività e corretta, l'universo deve avere un punto di partenza nello spazio-tempo. Con il Big bang vennero anche i buchi neri.

Risale al 1974  anche quella che si può dire la sua più notevole teoria, secondo la quale i buchi neri creano ed emettono particelle subatomiche - chiamate in suo onore "radiazioni Hawking" -  finché esauriscono l'energia ed esplodono. Con questa teoria per la prima volta vennero unite matematicamente gravità, meccanica quantistica e termodinamica.
Nel 1976 Hawking divenne titolare della cattedra lucasiana di matematica a Cambridge, già occupata da Isaac Newton, che ha occupato fino a quest'anno. In quel periodo lo scienziato perse l'uso della voce e fu costretto ad utilizzare uno strumento sofisticato che gli permetteva di parlare, anche se molto lentamente: non più di quindici parole al minuto.

Nel 1981 Hawking teorizzo che l'universo, benché non abbia confini, è finito nello spazio-tempo. Lo dimostrò anche matematicamente. Nel 1988 ha scritto "La breve storia del tempo", il libro scientifico di maggior successo nella storia dell'editoria britannica. Qui, avvalendosi della collaborazione del fisico americano Leonard Molodov, ripropose le proprie riflessioni sulle origini e il destino dell'universo, già trattate nel suo primo bestseller,
aggiungendovi molte note esplicative e rendendole accessibili ad un pubblico più vasto.

Per i suoi contributi nel campo dell'astrofisica ha ottenuto diversi riconoscimenti, come il Premio Adams (1966), la Medaglia Eddington della Royal Society e la Medaglia Pio XI dell'Accademia Pontificia delle Scienze (1975), la Medaglia Paul Dirac (1987). Ha anche ricevuto alcune lauree honoris causa.

Non mancano le curiosita sul grande scienziato, che è comparso in una puntata di Star Trek - The Next Generation - mentre gioca a poker con altri due fisici famosissimi: Albert Einstein e Isaac Newton. L'abbiamo anche visto, trasformato in cartone animato, in più episodi de I Simpson, I Griffin, in uno di Futurama e di Due Fantagenitori e in "Superhero". Ha inoltre effettuato nel 2007 dei voli di prova a gravità zero, in prospettiva di poter poi viaggiare nello spazio proprio quest'anno, ma la cosa non sarà possibile. E' stato anche dato il suo nome a un asteroide: il 7672 Hawking.

La vita di Stephen Hawking è stata ricca di molte cose, soprattutto di coraggio. Il coraggio di reagire alla sua malattia e di indagare il mondo che ci circonda, usando anche solo il battito di una palpebra. Non ci resta che "leggere" qualche sua parola: "Per confinare la nostra attenzione ai fatti terreni si dovrebbe limitare lo spirito umano", oppure "E' quando le aspettative sono ridotte a zero che si apprezza veramente ciò che si ha " e ancora "Per milioni di anni il genere umano ha vissuto come gli animali. Poi è accaduto qualcosa che ha liberato la forza della nostra immaginazione. Abbiamo imparato a parlare".

 

Chiara Ambrosioni

 

08/02/2015