بیوگرافی استیون هاوکینگ؛ از نبرد با ALS تا کشف راز سیاه چاله ها - یزد بلاگ

استیون ویلیام هاوکینگ در 8 ژانویه 1942 در آکسفورد انگلستان - درست در سیصدمین سالگرد درگذشت گالیلئو گالیله - چشم به دنیا گگردد. زندگی او ترکیبی شگفت آور از نبوغ بی همتای فکری، سرسختی پولادین در برابر ناتوانی جسمی و شوخ طبعی بریتانیایی بود. زمانی که پزشکان در سن بیست و یک سالگی به او اعلام کردند که بیش از دو سال زنده نخواهد ماند، هاوکینگ نه تنها تسلیم نشد، بلکه تصمیم گرفت تمام توان به جای مانده خود را صرف کشف بنیادین ترین پرسش های بشر کند: دنیا از کجا آغاز شد؟ سیاه چاله ها چگونه رفتار می نمایند؟ و آیا می توان نظریه نسبیت عام اینشتین را با فیزیک کوانتوم آشتی داد؟

بر اساس گزارش های تاریخی دانشنامه بریتانیکا (Britannica) و آرشیو دانشگاه کمبریج، هاوکینگ به مدت 30 سال صاحب کرسی معتبر ریاضیات لوکازین (Lucasian Professor of Mathematics) در دانشگاه کمبریج بود؛ همان جایگاهی که سه قرن پیش تر به سر آیزاک نیوتن تعلق داشت. در این زندگینامه تفصیلی از تحریریه هفت گنج، سفر پرفرازونشیب زندگی هاوکینگ، تئوری های علمی انقلابی، ماجرای شگفت انگیز کتاب پرفروش تاریخچه مختصر زمان و فلسفه امیدبخش او را مرور می کنیم.

تابش هاوکینگ (Hawking Radiation) چیست؟

بزرگ ترین دستاورد علمی هاوکینگ در سال 1974 رخ داد؛ زمانی که اثبات کرد بر خلاف باور پیشین علم، سیاه چاله ها کاملاً سیاه نیستند! به علت اثرات کوانتومی در نزدیکی افق رویداد، سیاه چاله ها ذرات ریزی از انرژی ساطع می نمایند که تابش هاوکینگ نامیده می گردد. این تابش باعث می گردد سیاه چاله ها در گذر تریلیون ها سال به آرامی جرم از دست داده و انتها ناپدید شوند.

شناسنامه و جدول دوران های کلیدی زندگی استیون هاوکینگ

برای مروری سریع و دقیق بر رویدادهای تاریخی زندگی هاوکینگ، جدول زمان بندی زیر مهم ترین نقاط عطف زندگی او را نشان می دهد:

کودکی، سال های تحصیل و شوک ناگهانی بیماری ALS

استیون در خانواده ای بزرگ شد که دانش، بحث های روشنفکری و مطالعه اولویت اول آن بود. پدرش، فرانک هاوکینگ، متخصص پزشکی منطقه ها گرمسیری و مادرش، ایزابل، زنی تحصیل نموده و بااراده بود. هم کلاسی های استیون در مدرسه سنت آلبانز به علت نبوغ فکری و توانایی او در حل مسائل پیچیده ریاضی با ساخت قطعات الکترونیکی بازیافتی، به او لقب اینشتین داده بودند.

در دانشگاه آکسفورد، هاوکینگ به راحتی نمرات درخشان کسب می کرد، اما در سال سرانجامی متوجه زمین خوردن های غیرعادی، ناهماهنگی در عضلات پا و دشواری در بستن بند کفش هایش شد. پس از انتقال به کمبریج برای دوره دکتری، آزمایش های دقیق پزشکی نشان داد که او به بیماری اسکلروز جانبی آمیوتروفیک (ALS) مبتلاست؛ بیماری ای که به تدریج تمام رشته های عصبی کنترل نماینده عضلات ارادی را تخریب می نماید، اما کوچک ترین آسیبی به ساختار تفکر، حافظه و مغز نمی زند.

هاوکینگ بعدها نوشت: پیش از تشخیص بیماری، از زندگی خسته شده بودم؛ هیچ انگیزه ای نداشتم. اما وقتی فهمیدم ممکن است به زودی بمیرم، ناگهان متوجه شدم که اگر زنده بمانم، کارهای ناتمام بسیار زیادی برای انجام دادن دارم. ازدواج با جین وایلد در سال 1965 بزرگ ترین تکیه گاه عاطفی او شد و به او اراده ای تزلزل ناپذیر برای فتح قله های کیهان شناسی بخشید.

دستاوردهای علمی ماندگار: از تکینگی مهبانگ تا ترمودینامیک سیاه چاله ها

تحقیقات استیون هاوکینگ دنیا فیزیک را دگرگون کرد. دستاوردهای علمی شاخص او عبارتند از:

• قضایای تکینگی پنروز-هاوکینگ: هاوکینگ به همراه راجر پنروز با استفاده از معادلات نسبیت عام اینشتین ثابت کرد که دنیا فیزیکی ما باید از یک نقطه با چگالی و انحنای بی نهایت (تکینگی گرانشی) در لحظه مه بانگ (Big Bang) آغاز شده باشد و زمان در آن نقطه آغاز شده است.
• قانون دوم مکانیک سیاه چاله ها: او اثبات کرد که مساحت کل افق رویداد سیاه چاله ها در طول زمان هرگز کاهش نمی یابد، درست مانند آنتروپی در علم ترمودینامیک.
• کتاب تاریخچه مختصر زمان: هاوکینگ معتقد بود که دانش کیهان شناسی نباید در انحصار ریاضی دانان دانشگاهی باقی بماند. کتاب او پیچیده ترین مفاهیم فضا-زمان، کوانتوم و مه بانگ را بدون حتی یک فرمول ریاضی (به جز فرمول مشهور E=mc² اینشتین) به میلیون ها خواننده عادی در سراسر گیتی آموزش داد.

فناوری سنتز صدا و پنجره ارتباطی هاوکینگ با دنیا

در سال 1985 در جریان سفری به سوئیس، هاوکینگ دچار ذات الریه فوق العاده شدیدی شد که پزشکان را وادار به تراکوستومی (ایجاد شکاف در نای) کرد. این عمل زندگی او را نجات داد، اما توانایی صحبت کردن با حنجره طبیعی را برای همیشه از او سلب نمود. در ابتدا او با بالا بردن ابروهایش حروفی را روی یک تخته املایی انتخاب می کرد.

اما نبوغ مهندسان کامپیوتر در کمبریج و دره سیلیکون راه نجات را پیش روی او نهاد. برنامه ای به نام اکولایزر (Equalizer) همراه با یک سنسور مادون قرمز بسیار کوچک روی قاب عینکش نصب شد که ریزترین انقباضات عضله گونه هاوکینگ را شناسایی می کرد. او تنها با حرکت دادن چند میلی متری گونه خود، کلمات را روی نمایشگر انتخاب می کرد و سپس یک دستگاه سینت سایزر صدا، افکار او را با آن لهجه الکترونیکی و رباتیک ماندگار به گوش دنیایان می رساند. هاوکینگ با همین تکان ساده گونه، ده ها کتاب، صدها مقاله پژوهشی و سخنرانی های پرشور را نگاشت.

درس بزرگ هاوکینگ برای بشر: امید بی سرانجام

یکی از زیباترین سخنان هاوکینگ این است: نخست، یادتان باشد که به ستاره ها نگاه کنید و نه به پاهایتان. دوم، هرگز کار و کوشش را رها نکنید؛ کار به زندگی شما معنا و هدف می بخشد و بدون آن زندگی پوچ است. سوم، اگر بخت با شما یار بود و عشق را پیدا کردید، به یاد داشته باشید که عشق نعمتی نادر است و هرگز آن را دور نیندازید.

مطالعه سرگذشت نوابغ علم همیشه الهام بخش پیشرفت و غلبه بر ناممکن هاست. پیشنهاد می کنیم در بخش بیوگرافی مشاهیر هفت گنج، زندگی نامه های پرمخاطب دیگری چون بیوگرافی آلبرت اینشتین، کاوش تاریخی بیوگرافی آیزاک نیوتن و بعلاوه سرگذشت پرماجرای بیوگرافی نیکولا تسلا را نیز از دست ندهید.

نکات سرانجامی و جمع بندی کاربردی

بیوگرافی استیون هاوکینگ برهان قاطعی بر پیروزی اراده و هوش انسان بر سخت ترین موانع جسمانی است. مردی که بیش از نیم قرن بر صندلی چرخ دار محبوس بود، ذهنش فرسنگ ها فراتر از کهکشان ها سیر می کرد و با جسارت علمی خود، پرده از اسرار ژرف ترین سیاه چاله های عالم برداشت. هاوکینگ به دنیایان آموخت که تا زمانی که نفس می کشیم و اشتیاق دانستن داریم، هیچ مرز و مانعی برای بلندپروازی روح انسان وجود نخواهد داشت.