En este post queremos destacar la parte más científica y un poco menos conocida por el público de Stephen Hawking, un gran científico muy mediático y caracterizado por opinar acerca de cualquier tema que se le preguntara. Es por eso que le hemos oído hablando de temas tan diversos como cambio climático, invasiones extraterrestres, la existencia de Dios, política o de la inteligencia artificial y de su posible superioridad a la inteligencia humana.

Pero no es esto lo que ahora nos importa, sino sus contribuciones a la ciencia. Hawking empezó trabajando en relatividad general, la mejor teoría de la gravedad que tenemos hasta el momento.  Para que nos situemos un poco, en aquella época todavía estaba en discusión si el universo estaba en expansión, de hecho solicitó hacer su doctorado con Fred Hoyle uno de los mayores defensores de universo estacionario.

Hawking siempre ha intentado abordar temas muy complejos y a la vez muy importantes para avanzar en el conocimiento de nuestro universo. Durante su doctorado centró su atención en estudiar sitios donde sabemos que la relatividad general falla, lo que se conoce como singularidades, puntos donde las ecuaciones de relatividad general dan un numero infinito.

Simulación de un agujero negro.

Simulación de una singularidad o agujero negro.

La idea era encontrar pistas para una nueva teoría que nos permita calcular matemáticamente que hay dentro de estas singularidades. En el universo actual las únicas singularidades las conocemos como agujeros negros, en ellos existe una gran concentración de masa y energía en una región del espacio muy pequeña, tan extremas son las densidades de masa y energía que ni la luz es capaz de escapar de estos objetos. Estos trabajos le llevaron a demostrar que, dadas las condiciones para nuestro universo, las ecuaciones de relatividad general siempre tienen infinitos. Y en física que alguna cantidad sea infinita suele significar que la teoría es incorrecta, por lo menos en algún rango de aplicación.

Estos estudios le llevarían a publicar en 1982 uno de sus artículos más importantes «The development of irregularities in a single bubble inflationary universe«. En este artículo supone que el universo pasa de unas condiciones de muy alta densidad de materia y energía, como las de un agujero negro y depués tiene una fase de expansión brutal (lo que conocemos como inflación). Este proceso amplificaría las fluctuaciones cuánticas del vacío y se crearían inhomogeneidades,  que luego darían lugar a las estructuras que hoy vemos en el universo. Estas inhomogeneidades han sido observadas en el fondo cósmico de microondas con muchísima precisión por satélites como Planck. Esta predicción era una de las más firmes opciones de Hawking para ganar un premio Nobel, una pena que el comité no se lo haya concedido.

Fondo cósmico de microondas.

Fluctuaciones angulares en el fondo cósmico.

Para cualquiera, esto ya sería suficiente para pasar a la historia de la ciencia, pero aquí no acaban las contribuciones de este gran científico. En otro de sus artículos calculó el límite máximo de energía emitida en forma de ondas gravitacionales por la colisión de dos agujeros negros, tema que ha estado muy de moda estos últimos años con la detección de estas por parte de LIGO.

Ilustración de las ondas gravitacionales emitidas por dos agujeros negros.

Como aún no tenía suficiente predijo la existencia de la llamada radiación de Hawking, la manera en que, en teoría, pierden masa los agujeros negros. Esta fórmula es la primera que conecta relatividad general y cuántica. Y de confirmarse experimentalmente, sería uno de los descubrimientos del siglo.  ¡Vamos, un verdadero genio y una de las mentes más privilegiadas de nuestro tiempo!

Por último querría mencionar el ejemplo de lucha, superación y amor por la vida que ha demostrado durante los 45 años que ha vivido con ELA.

Stephen Hawking en gravedad cero.

 

Para saber más, os recomiendo este podcast de ciencia, de lo mejor que se puede encontar:

https://www.ivoox.com/ep153-especial-la-fisica-stephen-hawking-audios-mp3_rf_24285717_1.html