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Addio Professor Hawking

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Nella giornata di ieri, all’età di 76 anni, è venuto tristemente a mancare il professor Stephen Hawking. E ieri non era affatto una giornata qualsiasi, si trattava del 14 Marzo che non è solo il cosiddetto Pi greco day (3.14) ma anche il giorno del compleanno di Albert Einstein. Non una data qualsiasi ma si sa, al destino piace scherzare.

Forse tutti conoscono la storia del grande matematico e astrofisico britannico affetto sin dalla giovanissima età di 21 anni da una forma di Sla. Una malattia per la quale inizialmente gli furono diagnosticati due soli anni di vita e che lo ha relegato per il resto della sua esistenza su una carrozzina. Malattia che però non lo ha fermato tanto che è divenuto uno dei fisici più stimati e conosciuti al mondo.

Ma per quanto la figura di Hawking sia così celebre in pochi conoscono i suoi effettivi contributi alla scienza. Tutti conoscono l’uomo sulla carrozzina ma pochissimi lo scienziato. In molti ieri ingenuamente lo paragonavano ad Einstein, altri ne celebravano l’indiscusso genio. Ma quali sono state le sue scoperte?

Forse la prima cosa che verrà in mente a molti è quella di associare il nome di Hawking al Big Bang e ai Buchi Neri. E sicuramente questi sono i due campi dove il Professore si è più speso per rispondere a domande quali “Com’è nato l’universo?” e “Cosa c’è dentro un buco nero?”.

Questa ovviamente non è una trattazione fisica e non ha neanche la pretesa di esserla, anche perché non ne possediamo i mezzi. Ciononostante cercheremo di spiegarvi in maniera più semplice possibile alcune sue teorie e farvi in qualche modo avvicinare al suo lavoro. Come dicevamo poc’anzi, i suoi studi si sono molto concentrati sul Big Bang e sui buchi neri, un argomento che ha da sempre appassionato il fisico britannico.

Come sappiamo, quando parliamo della teoria del Big Bang  ci riferiamo a quella teoria che descrive l’espansione dell’universo a partire da uno stato iniziale caldo e denso, il Big Bang difatti rappresenta l’inizio del tempo e dello spazio. Per quanto riguarda invece i buchi neri, nella relatività generale, viene definito buco nero, una regione dello spaziotempo con un campo gravitazionale così intenso che nulla al suo interno può sfuggire all’esterno, nemmeno la luce.

Sicuramente una delle sue prime scoperte risale agli inizi degli anni ’70 quando, insieme al matematico Penrose, pubblicarono un lavoro nel quale sostenevano come l’universo fosse nato da una singolarità. Una teoria dove il Big Bang viene paragonato ad un “buco nero al contrario” che invece di inghiottire ogni cosa, dà vita all’universo. Proprio in quegli anni il tema dei buchi neri era molto dibattuto e nonostante si conoscesse già la teoria del Big Bang, a quel tempo non era comunemente accettata. E proprio questo contribuisce a farci capire quanto sia stato importante questo lavoro.

Ma i suoi studi continuarono e per rivelare i segreti nascosti nella più tetra oscurità dei buchi neri si servì dei concetti di entropia e della termodinamica ma alcune sue teorie vennero fortemente contrastate. Così negli anni seguenti, per perorare le propria causa, Hawking, lavorando contemporaneamente con la relatività generale e la meccanica quantistica (cosa che nessuno aveva fatto fino a quel momento), affermò che i buchi neri possono aumentare di dimensione e massa ma anche diminuire, cosa che invece inizialmente aveva negato.

E proprio collegata a questa teoria, non possiamo non citare una delle sue intuizioni più importanti, la cosiddetta radiazione di Hawking. Il Professore infatti sostiene che un buco nero possa irradiare energia e di conseguenza perdere massa a causa di questa lenta “evaporazione”. Hawking afferma che questo flusso di particelle subatomiche causerebbe una perdita di massa poiché tali coppie di particelle virtuali, generate dal vuoto delle fluttuazioni quantistiche in prossimità dell’orizzonte degli eventi di un buco nero, potrebbero separarsi. Così una potrebbe essere inghiottita dal buco nero mentre l’altra potrebbe sfuggirgli. Dunque da un lato abbiamo la particella che fugge via, ed è rilevabile sotto forma di radiazione, mentre l’altra, l’antiparticella corrispondente, invece si annichilirà con una particella della materia all’interno del buco nero, diminuendone quindi la massa fino alla cosiddetta “evaporazione”.

“Einstein sbagliava quando diceva che “Dio non gioca a dadi con l’universo”. Considerando l’ipotesi dei buchi neri, Dio non solo gioca a dadi con l’universo, a volte li lancia anche dove non possiamo vederli.”

Un’altra ricerca degna di nota fu quella nella quale Hawking sosteneva che dai buchi neri non potesse fuoriuscire alcuna informazione. Dinanzi all’evaporazione dei buchi neri ci si pose una domanda: ”l’informazione può uscire o viene inesorabilmente persa per sempre?” Inizialmente Hawking sostenne che le informazioni delle particelle svanissero per sempre ma questa conclusione andava contro alcuni principi fondamentali della fisica quantistica. Così, dopo ulteriori studi lo stesso Hawking nel 2004 sostenne di essersi sbagliato e che queste informazioni possono tornare indietro benché corrotte. E’ scontato aggiungere che si tratta sempre di teorie, temi  sui quali non è stata ancora posta la parola fine e che al contrario risultano quanto mai aperti.

Hawking nel corso della sua vita ha ricevuto molti premi tra cui  l’Albert Einstein Award, il Wolf Prize, la Copley Medal e il Fundamental Physics PrizeHa ricevuto diverse onorificenze, tuttavia non ha mai vinto il Nobel. Forse non è stato il più grande fisico del suo tempo ma sicuramente uno dei più stimati e apprezzati.

Ma al di là delle sue intuizioni e delle sue ricerche, uno dei suoi contributi più importanti è quella conoscenza che ha saputo trasmettere nei suoi libri dove con parole semplici spiegava il fascino e i misteri dell’universo. Grazie a tali pubblicazioni la fisica e la cosmologia, materie quasi elitarie e comprensibili a pochi, divennero alla portata di tutti ed ha sicuramente contribuito ad avvicinare e ad appassionare moltissimi alla scienza. In particolare, il suo libro “Dal big bang ai buchi neri. Una Breve storia del Tempo”, pubblicato nel 1988, si guadagnò il Guinness dei primati dopo essere rimasto nell’elenco dei bestseller del Sunday Times per 237 settimane. Ha venduto 10 milioni di copie ed è stato tradotto in 40 lingue diverse.

Oltre a ciò non possiamo certo ignorare il fatto che la sua malattia abbia giocato un ruolo importante nella sua notorietà e che lo abbia reso un’icona del nostro tempo. Ma la sua determinazione nella battaglia contro la malattia è stata fonte d’ispirazione per molti così come la sua pungente ironia. Inoltre le numerose apparizioni in televisione, i cameo nelle serie televisive tra cui I Simpson, The Big Bang Theory e Star Trek lo hanno reso un personaggio pop e della cultura di massa.

 

“Per quanto difficile possa essere la vita c’è sempre qualcosa che è possibile fare. Guardate le stelle invece dei vostri piedi.”

 

Alessio Nicolosi