Stephen Hawking: geniusz, showman, celebryta

Czy Stephen Hawking był wybitnym naukowcem?

Tak, był. Nie tylko wniósł znaczący wkład do ogólnej teorii względności i kosmologii, ale również inspirował swoich kolegów. Opinia publiczna uwielbiała Hawkinga, lecz nie do końca wiedziała za co. Einstein miał swoją teorię względności, Newton – prawo powszechnego ciążenia, tymczasem większość ludzi nie wiedziała, czym zajmował się Hawking. Nawet ci, którzy zetknęli się z uprawianą przez niego nauką, dostrzegali jedynie ułamek tego, co czyniło Hawkinga Hawkingiem. Był ważnym naukowcem, a jednocześnie osobą, która dużo wycierpiała i przysporzyła cierpień; celebrytą świata nauki, który złamał stereotyp naukowca zbudowany przez swoich poprzedników i w fundamentalny sposób zmienił postrzeganie sławnego uczonego. Rozpoczynał jako szanowany, ale mało znany naukowiec udzielający się w lekceważonym dziale fizyki, aby stać się jednym z najbardziej rozpoznawalnych mieszkańców naszej planety.

Czytaj więcej

Plus Minus

Thomas Hertog: Obserwowanie Hawkinga było fascynujące

To było fascynujące obserwować, jak poszukując wiecznej niezmiennej prawdy, Hawking dokonał prostego odkrycia, że nasz wszechświat i nasze istnienie są ze sobą ściśle powiązane - mówi Thomas Hertog, fizyk i kosmolog.

Jego przygoda z fizyką zaczęła się w latach 70. XX wieku. Czy to wówczas powstały jego najważniejsze odkrycia?

Okres między 1970 a 1974 rokiem wyznacza szczyt osiągnięć naukowych Hawkinga. Dwie najważniejsze prace dotyczące czarnych dziur wystarczyły, aby wprowadzić go do pierwszej ligi fizyków. To jego nazwisko już na zawsze będzie kojarzone z odkryciem, że czarne dziury wcale nie są czarne. Duszą czarnej dziury jest jej osobliwość – koncepcja punktu o nieskończonej krzywiźnie, gdzie prawa fizyki tracą sens. Na początku lat 70. nikt tak dobrze nie rozumiał osobliwości, jak Roger Penrose i Stephen Hawking. Uwagę tego drugiego przyciągnęło kolejne pojęcie fizyki czarnych dziur, czyli horyzont zdarzeń, który jest abstrakcyjnym pojęciem matematycznym. Horyzont zdarzeń to granica wokół czarnej dziury, wyznaczająca punkt, za którym nawet światło nie porusza się dostatecznie szybko, aby uniknąć spadku na osobliwość. Jest to wyimaginowana powierzchnia, gdzie prędkość ucieczki – czyli prędkość, z jaką musi się poruszać obiekt, aby wydostać się z grawitacji czarnej dziury – jest równa prędkości światła. Hawking nieco zmienił tę definicję. Wyobraził ją sobie jako granicę między dwiema rozłącznymi domenami: w jednej obiekty były skazane na uderzenie w osobliwość, w drugiej należały do świata zewnętrznego.

Geometryczne reguły ogólnej teorii względności gwarantują, że czarne dziury nigdy się nie kurczą – muszą rosnąć albo przynajmniej stale mieć ten sam rozmiar. Na tej podstawie Hawking opisał nowe prawo natury. Stało się ono znane jako twierdzenie Hawkinga o powierzchni czarnej dziury. W skrócie chodziło o to, że gdy dwie czarne dziury wpadają na siebie, to ich horyzont zdarzeń musi być tak duży jak suma powierzchni horyzontów składowych. Dokładnie opisałem to odkrycie w mojej książce „Hawking, Hawking...”. Polecam też „Krótką historię czasu”. Tam Hawking opisuje to zjawisko, porównując je do pościgu złodziei i policjantów.

Najważniejszą pracą Hawkinga było odkrycie, że czarne dziury emitują promieniowanie, nazwane później promieniowaniem Hawkinga.

Czytaj więcej

Plus Minus

Mlodinow. Banan Stephena Hawkinga

Moja ręka poruszała się trochę za szybko i wylądowała na twarzy Stephena zbyt energicznie. Ogarnęło mnie przerażenie. Co robić? Uruchomił się alarm. Zostałem przyłapany na gorącym uczynku, gdy próbowałem uszkodzić Hawkinga.

To było przełomowe odkrycie. Wykonane przez niego obliczenia pokazywały, że nawet gdy czarna dziura nie obraca się wokół własnej osi, to sama obecność horyzontu zdarzeń wystarcza, aby wpłynąć na pobliskie fluktuacje kwantowe. Czarna dziura połknęłaby część tych spienionych, ulotnych cząstek, ale inne uwolniłyby się i zerwały okowy grawitacji, ulatując w kosmos. Odległy obserwator widziałby te uwolnione cząstki jako promieniowanie – zupełnie jakby horyzont zdarzeń emitował cząstki we wszystkich kierunkach. Mimo że czarna dziura nie pozwoliłaby na ucieczkę cząstek, to i tak świeciłaby jasnym blaskiem. Hawking twierdził, że „cząstki te nie pochodzą z wnętrza czarnej dziury, lecz z »próżnej« przestrzeni tuż poza horyzontem zdarzeń”. Obliczenia sugerowały, że promieniowanie docierające z czarnej dziury ma widmo ciała doskonale czarnego. Z tego wynikało, że czarne dziury są niestabilne i nie mogą trwać wiecznie. Wraz z upływem czasu muszą się zmniejszać, ponieważ emitują energię. Co więcej, proces kurczenia się takiego obiektu przebiega szybciej w miarę jego topnienia. Co oznacza, że im szybciej się kurczy, tym jaśniej świeci. Znikanie to bardzo łagodne określenie tego, co działoby się w chwili śmierci czarnej dziury. Obiekt świeciłby coraz jaśniej i jaśniej, aż do gigantycznego wybuchu energii wyrzucanej we wszystkich kierunkach.

Promieniowanie Hawkinga było radykalną ideą. Rodziło tak dramatyczne konsekwencje, że pojawiło się spore grono sceptyków, którzy z początku nie byli w stanie jej przyjąć. Nikt jeszcze nie uświadamiał sobie, że odkrycie promieniowania Hawkinga doprowadzi do paradoksu informacyjnego czarnej dziury.

O co chodzi z tym paradoksem informacyjnym?

Dopóki czarne dziury uważano za stabilne, dopóty mogły one pożerać i przechowywać informacje. Jeśli jednak czas ich istnienia jest skończony, to nie mogą dłużej służyć jako urządzenie do bezterminowego przechowywania informacji. Wcześniej czy później muszą ją zwrócić. Jak się okazuje, promieniowanie ciała doskonale czarnego, a takim zdawało się być promieniowanie Hawkinga, nie przenosi informacji prócz temperatury ciał, które je wypromieniowało. Co w takiej sytuacji dzieje się z informacją po wpadnięciu do czarnej dziury? Hawking strawił większość kariery na zmaganiu z tym pytaniem. Przez większość czasu walczył po złej stronie, a potem, gdy twierdził, że ma rozwiązanie problemu, pomylił się.

Hawking nie zawsze miał rację, jak choćby w latach 80., gdy ogłosił, że już wkrótce powstanie spójna teoria obejmująca wszystkie oddziaływania w fizyce.

On – jak większość naukowców – mylił się dość często. Jednym z jego wielkich błędów było to, że wierzył, iż cząstka Higgsa nigdy nie zostanie zaobserwowana. Miał też wiele błędnych pomysłów, które porzucił na przestrzeni lat. Najbardziej znany to ten, że informacja zostanie utracona w czarnej dziurze.

Kiedy według pana Hawking przestał tworzyć wielkie idee?

Myślę, że przez całe życie był płodnym myślicielem. Przestał tworzyć ważne prace z dziedziny fizyki pod koniec lat 80., ale nawet wtedy promował bardzo zdolnych absolwentów, co jest kolejną funkcją fizyków akademickich.

Ostatnia praca Hawkinga, którą napisał z Hertogiem, została opublikowana już po jego śmierci (14 marca 2018 r.). Pod koniec życia Hawking mówił bardzo wolno, czy mógł zatem wnieść coś do badań?

To dobre pytanie. Z wiekiem był w stanie wnieść mniej, podróżować mniej, komunikować się mniej efektywnie, a jego komunikaty stały się bardziej prorocze. To jasne, że pod koniec kariery, jeśli chodzi o jego badania, nie był już w fotelu kierowcy, ale wierzę, że nadal był w stanie coś wnieść.

Co ma zrobić naukowiec, żeby stać się celebrytą?

Myślę, że jest kilka rzeczy: musi posiadać wiedzę, która jest niedostępna zwykłym śmiertelnikom, a jednocześnie budzić zaciekawienie z powodu posiadania tej wiedzy. Nie jest łatwo utrzymać taką równowagę. Hawking to zarówno genialny fizyk, jak i symbol. Ważne, aby to drugie nie przesłoniło natury tego pierwszego.

Najczęściej naukowiec zyskuje status celebryty za sprawą aktywności na polu popularyzowania nauki. Popularyzator jest pośrednikiem między światem nauki a społeczeństwem, kapłanem, który pozwala laikom obcować ze specjalistyczną wiedzą. Kapłani są symbolem ustalonego porządku, którzy jednocześnie przybliżają opinii publicznej prace naukowców językiem potocznym, zrozumiałym dla laików. Zwykle nie oczekuje się od naukowców, że przywdzieją płaszcz kapłaństwa. Mimo to wielu naukowców podejmuje próby popularyzowania postępów nauki, choć tylko sporadycznie są to osoby będące na szczycie w swojej dziedzinie. Kilku z nich zyskuje nawet jakąś sławę, która zwykle nie trwa długo. Stephen Hawking w drugiej połowie XX wieku był w równym stopniu produktem mediów, jak Albert Einstein w pierwszej połowie stulecia. To media namaściły ich na proroków.

Czy niepełnosprawność Hawkinga przyczyniła się do tego, że stał się postacią ikoniczną?

Uważam, że był to istotny czynnik. Sama niepełnosprawność nie przysporzyła mu sławy, ale pomogła zbudować wizerunek, któremu nie można było się oprzeć. Spotykający go ludzie nie za bardzo wiedzieli, jak wejść z nim w interakcję, traktując go z osobliwą mieszaniną nabożnej czci i protekcjonalności. Wiedzieli, że jest jednym z najwybitniejszych fizyków na świecie. Z drugiej strony jego kalectwo było tak dojmujące, że niemal odruchowo odnosili się do niego jak do małego dziecka, gaworząc z zachwytem i niedowierzaniem o tym, co powiedział lub zrobił.

To symboliczne zderzenie triumfu ducha nad materią stworzyło z niego postać ze świata popkultury. Ludzie automatycznie dostrzegali w nim głębię mądrości, lecz także charakterystyczną dla dziecka prostotę. Stawał się guru, symbolem, metaforą. Niemal idealną. Był czystym intelektem, człowiekiem obdarzonym potężnym umysłem, który umożliwiał mu podróżowanie w obszary, jakich nie był w stanie zwiedzać nikt inny w całym Wszechświecie. Jest to ważne, ponieważ był, w pewnym sensie, publiczną twarzą nauki przez więcej niż jedno pokolenie. To zarówno kształtuje ludzi próbujących go naśladować, jak i ogranicza tych, którzy chcą iść w jego ślady.

Opieka nad niepełnosprawnym Hawkingiem na pewno była bardzo kosztowna. Czy sławy potrzebował do tego, aby utrzymać się przy życiu?

Sądzę, że stanął w obliczu znacznej presji finansowej z powodu choroby i szukał sposobów, aby użyć swojej sławy do złagodzenia tej presji. Gdy Stephen Hawking miał 21 lat, lekarze zdiagnozowali u niego śmiertelne schorzenie neurologiczne – stwardnienie zanikowe boczne – i dali mu dwa, trzy lata życia. Przez kolejnych 55 lat żył z wyrokiem śmierci, nie mając pewności, że dotrwa do swoich kolejnych urodzin. Wszystko, co zrobił w swoim życiu – nowe odkrycia w fizyce, napisanie bestsellerowych książek popularnonaukowych, podróżowanie po całym świecie, wychowanie trójki dzieci – było podszyte wpływem bezwzględnej choroby, która obrabowała go ze zdolności poruszania się o własnych siłach, pisania, mówienia, samodzielnego żywienia się. Oburzał się, gdy ktokolwiek jego wytrwałość w walce z chorobą nazywał odwagą. Uważał, że nie miał żadnego wyboru i była to jedyna opcja, jaka otwierała się przed nim w tej sytuacji.

Czy poświęcał więcej czasu na autopromocję niż badania naukowe?